CN103347417B

CN103347417B - 具有光学指示元件的牙刷

Info

Publication number: CN103347417B
Application number: CN201280008163.3A
Authority: CN
Inventors: U·容尼克尔
Original assignee: Gillette Co LLC
Current assignee: Gillette Co LLC
Priority date: 2011-02-09
Filing date: 2012-02-09
Publication date: 2016-02-10
Anticipated expiration: 2032-02-09
Also published as: CA2957698A1; EP2672860A1; BR112013020249A8; HK1188096A1; KR20130115349A; CA2957698C; WO2012109420A1; MX2013008909A; KR101533177B1; BR112013020249A2; EP2672860B1; US8904590B2; CA2825586C; CA2825586A1; MX337192B; US20120198643A1; ES2729788T3; US20150020334A1; CN103347417A; BR112013020249B1

Abstract

本文描述了一种口腔卫生工具。该口腔卫生工具具有柄部；头部、和设置在柄部和头部之间的颈部。头部具有多个接触元件。密封元件定位在柄部和颈部之间。密封元件为半透明的。指示元件邻近密封元件定位。发光源向指示元件提供电磁能，并且电磁能穿过密封元件。

Description

具有光学指示元件的牙刷

技术领域

本发明涉及个人卫生装置，更具体地，本发明涉及包括反馈系统的个人卫生装置。

背景技术

利用牙刷来清洁牙齿是人们早已知道的。存在两种主要类型的可供使用者使用的牙刷，即手动牙刷和电动牙刷。对于手动牙刷，使用者一般提供大部分的清洁运动。相比之下，对于电动牙刷，大部分的清洁运动由牙刷提供。电动牙刷一般包括用于驱动刷头的驱动机构。由于所述牙刷包括驱动机构，因此电动牙刷的生产成本一般高于手动牙刷。电动牙刷还可向使用者提供附加特征。例如，一些电动牙刷可跟踪刷头被使用的时间并且向使用者指示替换刷头的时间。又如，一些电动牙刷可在使用者刷洗了预定时间量时向使用者提供指示。

一般认为此类特征，例如刷头的替换、刷洗时间指示，在手动牙刷中因成本过高而难以实现。因此，需要一种如下个人卫生工具，其可向使用者提供此类特征，同时也有利于制造以便减小成本。

发明内容

根据本发明构造的口腔卫生工具包括柄部、头部、和设置在柄部和头部之间的颈部。头部包括多个接触元件。一种指示元件，所述指示元件具有外周边。输出源与指示元件以信号通信。反射芯设置在指示元件内，并且反射芯将来自输出源的光重新定向至指示元件的外周边。

在一些实施例中，根据本发明构造的口腔卫生工具包括柄部；头部、和设置在柄部和头部之间的颈部。头部包括多个接触元件。密封元件定位在柄部和颈部之间。指示元件邻近密封元件定位。发光源向指示元件提供电磁能，并且其中电磁能穿过密封元件。

附图说明

图1为示出了口腔卫生工具例如根据本发明构造的牙刷的侧视图。

图2为示出了图1的牙刷的分段的平面图。

图3为图1的口腔卫生工具的外壳的剖视图。

图4A为示出了图2的分段的一部分的近距离视图。

图4B为示出了图2A的分段的一部分的另一个实施例的近距离视图。

图5为示出了图1的分段的平面图。

图6为示出了图1的口腔卫生工具的指示元件的近距离视图。

图7A-7D为示意图，示出了反射芯和指示元件的外表面的实施例。

图8A-8D为适于供本发明的口腔卫生工具使用的示例性LED的剖视图。

具体实施方式

定义：

下文阐述本发明众多不同实施例的广泛说明。本说明应被视为仅是示例性说明，并且未述及每一个可能的实施例，因为描述每一个可能的实施例即便是可能的话，也是不切实际的，并且应当理解，本文所述的任何特征、特性、组件、组成、成分、产品、步骤或方法均可被删掉、整个或部分地与本文所述的任何其它特征、特性、组件、组成、成分、产品、步骤或方法相组合或用后者取代。可使用当前技术或在本专利的提交日期之后开发的技术来实施众多可供选择的实施例，所述在本专利的提交日期之后开发的技术将仍然属于本权利要求的范围。

还应当理解，除非一个术语在本专利中使用句子“如本文所用，术语‘______’被定义为是指...”或一个类似的句子明确定义，否则并不意图将该术语的含义明确或隐含地限制超出其平常的或普通的含义，并且此类术语不应当被解释为被限制在基于本专利的任一部分中所作出的任何语句（除了权利要求书的语言之外）的范围之内。没有任何术语对本发明而言是必不可少的，除非这样规定。当在本专利中以符合单一意义的方式来提及在本专利最后的权利要求书中叙述的任一术语时，只是为了清晰起见以便不对读者引起混乱，并不旨在隐含地或者换句话讲将这种权利要求术语限制为该单一的含义。最后，除非权利要求要素是通过描述措辞“装置”和功能而没有描述任何结构来定义的，否则并不是意图基于35U.S.C.§112第六款的运用来解释任一权利要求要素的范围。

如本文所用，“口腔卫生工具”涉及可用于口腔卫生用途的任何装置。此类装置的一些合适的例子包括牙刷（手动及电动二者）、牙线（手动及电动二者）、洗牙器等。

说明：

为便于说明，下文所述的口腔卫生工具将为手动牙刷；然而，如上所述，根据本发明构造的口腔卫生工具不限于手动牙刷构造。

如图1所示，牙刷10包括柄部12、头部14和在柄部12与头部14之间延伸的颈部16。接触元件区20从头部14的第一表面14A延伸。柄部12可包括远端80和近端90。刮舌器、软组织清洁器、按摩元件等可被设置在头部14的第二表面14B上。下文讨论了刮舌器、软组织清洁器、按摩元件等。

指示元件30可被设置在柄部12和颈部16之间，邻近近端90。指示元件30可向使用者提供对应于多种状况的可见信号。例如，可在使用者已刷洗了足够时间量例如两分钟时和/或在牙刷需要被替换时提供可见信号。

指示元件30可被放置在牙刷10上的任何合适的位置中。例如，在一些实施例中，指示元件30可围绕颈部16或可围绕柄部12。又如，指示元件30可围绕柄部12的一部分和/或颈部16的一部分。又如，指示元件30可被设置在柄部12和/或颈部16的面向后的表面40B上。又如，指示元件30可被设置在柄部12和/或颈部16的面向前的表面40A上。

参见图1和2，在一些实施例中，柄部12可包括外壳212。可在外壳212内设置多种电子元件。例如，可在外壳212内封装电源215,216、定时电路、处理器240、带通滤波器、和/或输出源245例如声源、光源、LED、它们的组合、和/或其它源。外壳212可在需要附加电压的地方容纳多个电源，例如提供用于LED的阈值电压。

为了有利于制造，可经由注塑来提供外壳212。然后可在外壳212内提供插件260。插件260可提供对电源215,216、处理器240、和/或输出源245的支撑。电源215,216可与处理器240电连通，并且处理器可与输出源245电连通。

插件260可包括基座部分260A和向前部分260B。基座部分260A可提供如上所述的支撑并且可包括PCB（印刷电路板）。向前部分260B可包括杆275，所述杆可接合颈部16和/或头部14中的凹槽。杆275与颈部16和/或头部14之间的接合可为永久性的，使得颈部16和/或头部14为不可移除的。相比之下，杆275与颈部16和/或头部14之间的接合可被构造成使得颈部16和/或头部14可从杆275移除。在其它实施例中，向前部分260B可包括与向前部分260B的其它部件整体成型的颈部16和/或头部14。在此类实施例中，向前部分260B可不包括杆275。

向前部分260B还可包括指示元件30、密封元件270和传输元件231。输出源245例如LED可与传输元件231以信号通信。传输元件231可从输出源245传输信号给指示元件30。

密封元件270可接合外壳212的内表面375（示出于图3中），从而减小向外壳212的腔体中渗漏的可能性。密封元件270可包括任何合适的密封结构。密封结构的一些例子包括可在外壳212的腔体内被压缩并随后恢复的可变形材料、O形环等。在一些实施例中，可将柔软材料包覆成型到插件260上，并且在插件260和外壳212的装配期间，所述柔软材料可接合外壳212以形成密封件。在其它实施例中，可将柔软材料包覆成型到外壳212上，并且随后可将插件260插入外壳212并接合所述柔软材料。在其它实施例中，柔软材料可为如下离散元件，所述离散元件在插件260附接到外壳212之前被放置在插件260上或在插件260附接到外壳212之前被放置在外壳212上。

密封元件270可包括第一部分270A和第二部分270B。如图所示，第一部分270A可被设置成邻近柄部的近端90。在装配好的状态中，第一部分270A可接合外壳212的内表面375（示出于图3中）和指示元件30的表面以减小水分进入到外壳212中的可能性。第二部分270B可被设置成邻近颈部16或杆275。在装配好的状态中，第二部分270B可接合颈部16和指示元件30以减小水分进入到外壳212中的可能性。设想到如下实施例，其中密封元件270包括仅第一部分270A或第二部分270B。

在其中密封元件270包括第一部分270A和第二部分270B两者的实施例中，指示元件30可设置在它们之间。在此类实施例中，第一部分270A和/或第二部分270B可为半透明的、透明的、着色的、或它们的组合。设想到如下实施例，其中密封部分270包括仅第一部分270A或第二部分270B。在此类实施例中，第一部分270A、第二部分270B、或密封元件270可为透明的、半透明的、着色的、或它们的组合。

另外，在此类实施例中，提供给指示元件30的光也可提供给第一部分270A和/或第二部分270B。在其中第一部分270A和/或270B为透明的情况下，可将可见信号经由指示元件30和第一部分270A和/或第二部分270B提供给使用者。在其中第一部分270A和/或第二部分270B为半透明的情况下，可见信号可包括第一部分270A和/或第二部分270B的视觉信号与指示元件30之间的色调对比。在其中第一部分270A和/或第二部分270B为着色且半透明或透明的情况下，提供给指示元件30的光可与第一部分270A和/或第二部分270B的颜料颜色共混以产生独特的视觉效应。因此，所提供的光可包括第一颜色，而着色的第一部分270A和/或着色的第二部分270B可包括第二颜色。当将具有第一颜色的光提供给第一部分270A和/或第二部分270B时，第一颜色和第二颜色可组合起来以产生如下可见信号，所述可见信号包括不同于第一颜色和第二颜色的第三颜色。在此类实施例中，总体可见信号因而可包括经过指示元件30的第一颜色和经过第一部分270A和/或第二部分270B的第三颜色。

在一些实施例中，第一部分270A和/或第二部分270B可包括第一颜色。在此类实施例中，输出元件例如发光元件LED可输出具有类似于第一颜色的第二颜色的光。在此类实施例中，据信由输出发射元件所提供的视觉信号可变成使用者更易视觉感知到的。在其它实施例中，第一部分270A可包括第一颜色，并且第二部分270B可包括不同于第一颜色的第二颜色。在此类实施例中，输出元件例如发光元件LED可输出具有第三颜色的光，所述第三颜色不同于第一颜色和/或第二颜色。第三颜色和第一颜色的组合以及第三颜色和第二颜色的组合可产生可被使用者感知到的独特的视觉效应。

向前部分260B可按任何合适的方式附接到基座部分260A。例如，传输元件231可设有沟槽，所述沟槽接合基座部分260A上对应的导轨，或反之亦然。在一些实施例中，基座部分260A可被插入外壳212，并且随后向前部分260B可被插入成与基座部分260A接合使得密封部分270接合外壳212。在其它实施例中，基座部分260A和向前部分260B可在它们插入外壳212之前被装配。这可有利于进行可能需要的输出源245的任何布线。随后，插件260（包括基座部分260A和向前部分260B）可被插入外壳212。在其它实施例中，基座部分260A和向前部分260B可整体成型。然而，在此类实施例中，可能需要附加的电气布线步骤。

参见图2和3，外壳212可包括支撑件261A,261B,262A和262B。支撑件261A,261B,262A和262B可将插件260固定在外壳212中。支撑件261A,261B,262A和262B和/或插件260可包括彼此接合/容纳的闭锁装置，从而将插件260固定在外壳212中。如图所示，支撑件261A,261B,262A和262B可从外壳212的内表面375延伸。如图所示，支撑件261A,261B,262A和262B可被构造成限制插件260沿侧向轴线1501的运动和/或沿横向轴线1500的运动、或它们的组合。

在制造期间，外壳212和/或插件260可经由注塑来产生。输出源245以及电源215,216可放置在插件260上。插件260可经由支撑件261A,261B,262A和262B附接。例如，插件260可滑动地接合支撑件261A,261B,262A和262B。用于该实施例的减小的部件数目可减少口腔卫生工具的制造时间。

参见图2，传输元件231可被构造成从输出源245传输信号至指示元件30。例如，如果输出源245为LED，则传输元件231可为光管、光导、光纤等。所选择的用于传输元件231的材料可为透光材料、透明材料、半透明材料、或它们的组合，所述材料从LED通过传输元件231将光传输至指示元件30。适用于传输元件231的材料的一些例子包括玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、共聚酯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、它们的组合，例如聚酯和聚碳酸酯等。

在一些实施例中，指示元件30和传输元件231可为一体的。例如，传输元件231和指示元件30可在注塑工艺期间由第一材料整体地构成。在一些实施例中，传输元件231可为随后连接到指示元件30的离散部件。在一些实施例中，指示元件30、传输元件231、杆275、和/或基座部分260A可整体成型。在一些实施例中，指示元件30、传输元件231、和/或杆275可整体成型并随后附接到基座部分260A。此类实施例的有益效果是，刷所需要的组件数目减少，这可降低装配的成本和/或时间。

传输元件231可经由内反射或外反射将电磁能例如可见光传输至指示元件30。外反射是其中光来源于低折射率的材料（例如空气）并且从具有较高折射率的材料（例如铝或银）反射的反射。普通的家用反射镜根据外反射工作。

内反射是其中光来源于较高折射率的材料（例如聚碳酸酯）并且从具有较低折射率的材料（例如空气或真空或水）反射的反射。光纤技术根据内反射的原理工作。

折射率是任何材料的光学属性，其测量光通过所述材料时折射或弯曲的趋势。甚至不传导光的材料（例如铝）也具有折射率。

通常，当光的入射角近似正交时（即，光接近垂直于所述表面），外反射最有效率，并且随着入射角增大（以陡斜角度接近所述表面）而变差。相反，内反射在高入射角时最有效率，并且在低角度例如正交于所述表面时不能反射。为了获得内反射，入射角应当大于临界角。临界角是在该角度以下光在一对材料之间不再反射的角度。

重新参见图2和3，对于利用了外反射的本发明的那些实施例，可在外壳212内利用金属薄片或一些其它高反射材料。高反射材料例如金属薄片可设置在内表面375上。在其它实施例中，高反射材料例如金属薄片可包裹在传输元件231周围。此类实施例的一个缺点是，可需要附加的制造步骤以便将高反射材料提供到一个或多个适当位置。

就利用内反射的那些实施例而言，可选择具有高折射率例如大于1.0的材料。例如，所选择的用于传输元件231的材料可包括如下折射率：大于约1.4，大于约1.5，大于约1.6，和/或小于约1.7，小于约1.6，小于约1.5，所提供值内的任何数值或所提供值内的任何范围。在一些实施例中，所选择的用于传输元件231的材料具有介于约1.4至约1.6之间的折射率。

参见图4A至4B，在此类实施例中，可抛光传输元件231,431的外表面429,1429。传输元件231,431的抛光的外表面429,1429可减小光从传输元件231,431渗漏的量。

在一些实施例中，传输元件231可包括用于容纳输出源450例如LED的容器453。容器453可设置在传输元件231的端部455上。在传输元件231的端部455上设置容器453的一种有益效果是，在制造期间，输出源245（示出于图2中）例如LED可被插入容器453，从而减小了输出源245相对于传输元件231不对准的可能性。这可帮助减少光在输出源245和传输元件231之间的渗漏量。

如先前所述，为实现内反射，冲击光应当处在临界角上方。光冲击传输元件231时的角度可受到输出源245或1450（示出于图4B中）的分布角（下文讨论）的影响。对于具有小分布角的那些输出源，容器453的设计例如垂直于面453C的侧面453A和453B可足以捕获从输出源245发射的大部分光以用于内反射。然而，未处在临界角上方的任何光一般均将不被内反射。因此，侧面453A,453B和/或面453C可被构造成增加处在临界角上方的光的量。例如，侧面453A和/或453B可朝向或背离面453C为渐缩的。相似地，面453C可包括倾斜表面、多个倾斜表面、弯曲表面例如镜片形状的表面以增加处在临界角上方的发射光的量。

参见图4B，在一些实施例中，传输元件431可被构造成在端部1455上具有平坦表面，如图4B所示。在此类实施例中，输出源2450例如LED可被定位成远离端部1455一定距离1460。为了减少从输出源2450泄漏的光的量，距离B1460一般应当处在下列准则内。

B \leq \frac{A}{\tan (α)}

其中α为可得自制造商说明书的光输出源的半角α，并且其中A1457为传输元件431上的直角边投影。直角边投影1457为从投影到传输元件431上的输出源2450的中点至传输元件431的边缘1459的直线距离。

对于利用内反射的那些实施例，应当考虑输出源450,1450例如LED的分布角。如果分布角太宽，提供给传输元件231,431的光的一部分可不被内反射，相反将渗漏出传输元件231,431。可利用任何合适的分布角。合适的分布角的一些例子包括大于约0度，大于约1度，大于约2度，大于约5度，大于约6度，大于约8度，大于约10度，大于约12度，大于约14度，大于约16度，大于约18度，大于约20度，大于约22度，和/或小于约22度，小于约20度，小于约18度，小于约16度，小于约14度，小于约12度，小于约10度，小于约8度，或所提供值内的任何数值或所提供值内的任何范围。

另外，还设想到了包括多个输出源的实施例。例如，容器可被构造成使得两个LED可定位在其中。第一LED可提供用于一种状况例如刷洗时间的第一输出信号，同时第二LED可提供用于用于第二状况例如刷替换的时间的第二输出信号，其中第一输出信号和第二输出信号是不同的。类似地，在其中传递元件不包括容器的实施例中，可利用多个输出源，例如LED。

替代多个LED，也设想了其中输出源包括如美国专利申请公布2005/0053896A1所述的具有多个骰子的LED。如图8A所示，LED815可包括镜片830以及一个正极引线821和一个负极引线809。LED815可包括多于一个的发光器和多于一个的半导体基底，并且可具有多于两个的引线。设想了其中LED包括两个骰子的实施例。另外，设想了其中LED包括多于两个的骰子的实施例。

例如，LED815可包括多个发光骰子805和817以及引线键合807和818。引线键合818可起到骰子805和817之间的连接的作用。该连接可为并联连接或串联连接。

如图8B所示，LED815B（双线LED）可包括串联连接的多个骰子805和817。LED815B可包括一个正极引线809和一个负极引线827。如图所示，每个骰子805和817可具有单个基座837和839。这些骰子具有将骰子805的顶部连接到骰子817的底部的串联连接部811，并且引线键合813将骰子817的顶部连接到负极引线827。来自发光源的所有光可被组合以在LED815B的镜片830处产生单个光输出。

如图8C所示，LED815C可包括并联连接的多个骰子805和817。LED815C可包括单个光输出、镜片830、以及一个正极引线809和一个负极引线827。这些骰子可具有并联连接部、将骰子805的顶部连接到骰子817的顶部的引线键合837、以及将骰子817的顶部连接到共用负极引线827的顶部的引线键合807。可将来自发光源的所有光结合以在LED815C的镜片830处产生单个光输出。

如图8D所示，LED815D（三线LED）可包括多个骰子805和817。LED815D可包括镜片830、两个半导体基底、并联连接所显示的骰子805和817、引线键合819和821、一个正极引线833和两个负极引线831和835。该LED815D也从单个光输出、镜片830发射光。每个骰子可具有单个基座837和839。也设想到LED815D可包括两个正极引线和一个负极引线；并且骰子805和817可串联连接。

另外，LED可包括多于两个具有发光特性的半导体基底，并且LED可包括多于两个引线。LED可具有共用或共享引线，或者每个具有发光特性的半导体基底可具有单独的引线。另外，每个具有发光特性的半导体基底可由分离电源例如电池单独供电。

三线LED例如LED815D的一个优点是，骰子805和817可被独立地操作。例如，如果LED815D包括两个正极引线，则骰子可被独立地控制。因此，第一骰子805可被操作处于80%容量，同时第二骰子807被操作处于20%容量。又如，第一骰子805可被操作处于50%，同时第二骰子817被操作处于100%。对于第一骰子805和第二骰子817的操作水平具有无数的组合。据信此类组合可获得为使用者产生独特视觉效果的颜色混合。

对于双线LED，光混合也是可能的。例如，供电电压的极性可以足够高的速率例如高于70Hz进行转换，使得骰子可被驱动并且产生混合的颜色效果。当供电电压的极性处于第一状态时，第一骰子可被通电。当供电电压的极性处于第二状态时，第二骰子可被通电。如果供电电压的极性被转换得足够快，则使用者可察觉到颜色混合。供电电压极性的转换速率可大于约70Hz、大于约80Hz、大于约90Hz、大于约100Hz、大于约110Hz、大于约120Hz、大于约130Hz、小于约130Hz、小于约120Hz、小于约110Hz、小于约100Hz、小于约90Hz，或者在所提供值内的任何数值或包括所提供值的任何范围。

如上所述，可将这些骰子并联或串联电连接。当它们串联连接时，所有电流方面的考虑与一个单个骰子相同。整个电压可通过以下公式粗略估算：

V = V_{f 1} + V_{f 2} + . . . + V_{fn}

其中n等于骰子的数目，并且V_f=特定骰子的正向电压。如果骰子被并联连接，则总电压大约为单个骰子的电压。

串联连接工作良好，因为它调节骰子之间的差别。当骰子被串联连接时，它们自动调节它们的正向电压并且它们的发光强度变得非常接近。在任一种布置方式中，两个骰子具有大约1.6×P_i的发光强度，其中P_i是单个骰子的光强度。三个骰子LED将可能具有约2.26×P_i的发光强度。（骰子之间的干涉作用可影响通过乘以骰子数来计算的发光强度。）这些骰子可递送相同颜色的光或者它们可具有不同颜色的光。然而，如果每个单个的发光器发射相同的光，那么来自那一个单个LED的那种颜色光的发光强度大于发射一种颜色光的单个标准LED。

单个LED也可包含发射不同颜色光的两个骰子，例如波长的选择范围为大于约370,380,390,400,425,440,450,475,480和/或小于约500纳米。也可选择骰子使得骰子发射具有相同颜色范围内的不同波长的光；例如骰子可发射具有不同波长的光，所述波长导致蓝颜色。另外，不同波长的光在LED的单个光输出（镜片）处的组合可产生递送口腔护理有益效果的具体颜色组合。一些颜色难以通过单一波长的光来获得；本发明可用来产生具有这些独特颜色之一的光。因此，不同颜色在单个光输出处的组合可产生不能单独由一个骰子来实现的颜色。

就包括多个LED或者具有多个骰子的LED的那些实施例而言，本发明的口腔卫生工具可向使用者提供多个信号。例如，第一骰子可被通电从而向使用者提供第一视觉指示。第一视觉指示可与例如使用者刷洗的预定时间量相关联。第二骰子可被通电从而向使用者提供第二视觉指示。第二视觉指示可向使用者指示到了替换口腔护理装置的时间了。在此类实施例中，第一视觉指示可包括第一颜色，而第二视觉指示包括不同于第一颜色的第二颜色。可利用任何合适的颜色。

参见图5，如前所述，传输元件231,431可从输出源245,2450传输信号例如电磁能至指示元件30。为了减少通过杆275渗漏的能量，可利用反射芯461（示出于图6中）。对于其中向前部分260B包括颈部16和/或头部14的那些实施例，可在颈部16和/或头部14中利用反射芯。

参见图6，如图所示，反射芯461可设置在指示元件30中并延伸至杆275。反射芯461可减少穿过杆275并进入到刷的颈部和/或头部中而损失的光的量。另外，反射芯461可有助于通过指示元件30将光分配到指示元件30的周边430。此外，在一些实施例中，反射芯461还可被构造成有助于向第一部分270A和/或第二部分270B提供光。

反射芯461可包括具有面468的抛光区域467。反射芯461的抛光区域467是反射芯461设置在指示元件30内的那部分。反射芯461的其余部分可被抛光但它无需如此。抛光区域467可被构造成将通过传输元件传输的光重新定向至指示元件30、第一部分270A和/或第二部分270B。

如果指示元件30为环，则抛光区域467可被构造成圆锥形式（见图7A）。如图7B所示，如果指示元件30包括环，则抛光区域467B可包括多个侧面767A-767D。如图7C所示，指示元件30C可包括多个侧面730A,730B,730C,730D。并且，抛光区域467C可相似地包括多个侧面767A-767D。如图所示，抛光区域467C的侧面可被定位成相对于指示元件30C的侧面成一角度。如图7D所示，指示元件30D可包括多个侧面730A-730D。并且，抛光区域467D可包括多个侧面767A-767D。抛光区域467D的侧面可基本上平行于指示元件30D的侧面。据信此类布置可产生与圆锥形的抛光区域467不同的视觉效应。

重新参见图6，如图所示的反射芯461可为在最终产品中保持为空的凹口。在一些实施例中，反射芯461可部分地填充有材料。如果反射芯461被部分地填充，则可提供介于填充材料和抛光区域467之间的气隙。这种气隙的存在可确保在指示元件30内保持内反射。在一些实施例中，反射芯461可完全填充有如下材料，所述材料具有比反射芯的材料的折射率低的折射率。

据信在没有反射芯461的情况下，由输出源提供的光的小于约10%将由指示元件30发射。并且，据信在具有反射芯461的情况下，由输出源提供的光的约90%或更多将由指示元件30、第一部分270A和/或第二部分270B发射。在一些实施例中，由指示元件30发射的光大于由输出源提供的光的约10%，大于约20%，大于约30%，大于约40%，大于约50%，大于约60%，大于约70%，大于约80%，大于约90%，小于约100%，小于约90%，小于约80%，小于约70%，小于约60%，小于约50%，小于约40%，小于约30%，小于约20%，或上列值内的任何数值或包括上述值和/或在上述值内的任何范围。下文讨论了用于测量发光效率的测试方法。

根据本发明构造的牙刷可经由指示元件向使用者提供对应于多种状况的反馈。例如，在某个刷洗时期中，当使用者已刷洗了他们的牙齿达预定时间量例如两分钟，三分钟等时，可提供可见信号。又如，可向使用者提供关于何时应当替换刷的可见信号。又如，可向使用者提供关于使用者在一定数目的刷洗例程中的刷洗时间的可见信号。在此类实施例中，可提供第一信号，其中使用者对于预定数目的刷洗例程已成功地刷洗了必需的时长，例如两分钟。可向使用者提供第二信号，其中使用者对于所述预定数目的刷洗例程中的每一刷洗例程未刷洗所述必需的时间。

提供给使用者的信号可恒定，例如，在整个刷牙例程期间向使用者提供信号。作为另外一种选择，提供给使用者的信号可在刷牙例程最后提供。例如，如果使用者在前次刷洗例程中未刷洗预定的时间量例如两分钟，则在后续的刷洗例程期间，提供给使用者的信号可闪烁红色或示出红色可见信号并持续预定时长。又如，如果使用者在前次刷洗例程期间已刷洗了预定时间量，则提供给使用者的信号可闪烁绿色或示出绿色可见信号并持续预定时长。

在其它实施例中，信号可在刷洗例程期间间歇提供给使用者。例如，信号可在预定的时间间隔上提供给使用者。例如，信号可每20秒钟提供给使用者。可选择任何适宜的时间间隔。例如，信号之间的时间间隔可大于约0.1秒，大于约0.2秒，大于约0.3秒，大于约0.4秒，大于约0.5秒，大于约0.6秒，大于约0.7秒，大于约0.8秒，大于约0.9秒，大于约1秒，大于约2秒，大于约3秒，大于约4秒，大于约5秒，大于约6秒，大于约10秒，大于约15秒，大于约20秒，大于约25秒，大于约30秒，大于约40秒，大于约50秒，大于约60秒，和/或小于约60秒，小于约50秒，小于约40秒，小于约30秒，小于约25秒，小于约20秒，小于约15秒，小于约10秒，小于约5秒，小于约4秒，小于约3秒，小于约2秒，小于约1.5秒，小于约1秒，小于约0.9秒，小于约0.8秒，小于约0.7秒，小于约0.6秒，小于约0.5秒，小于约0.4秒，小于约0.2秒，或者小于约0.1秒。

前面讨论了信号之间的时间间隔。在一些实施例中，处理器可被构造成调整提供给使用者的信号之间的时间间隔，所述调整发生在特定的刷洗例程期间或一系列刷洗例程期间。例如，在第一刷洗例程期间，如果使用者刷洗了预定时间量例如两分钟，则提供给使用者的信号之间的间隔可为第一时间间隔。如果在第二刷洗例程中，使用者不刷洗所述预定的时间量，则提供给使用者的信号可以第二时间间隔来提供。在这种实施例中，第一时间间隔可大于第二时间间隔，从而向使用者提供更多的反馈。在一些实施例中，可切换时间间隔使得向使用者提供更多反馈以便刷洗所述预定的时间量。

应当选择适用于插件260的材料，使得如果向前部分和/或基座部分中的任何一个在刷洗期间施加力的话，插件可耐受力，例如无永久性变形、极小的挠曲。另外，合适的材料还可为抗蚀的、刚性的、透明的、和/或半透明的。可用于插件260的材料的一些合适的例子包括聚丙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚甲醛、聚酰胺、丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯、和聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、共聚酯、它们的组合、聚酯和聚碳酸酯的组合例如Xylex^TM。

外壳212可为任何合适的材料。合适的材料的一些例子包括聚丙烯、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）、ASA（丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯）、共聚酯、POM（聚甲醛）、它们的组合等。附加的合适材料包括聚丙烯、尼龙、高密度聚乙烯、其它可模塑的稳定聚合物等和/或它们的组合。在一些实施例中，柄部、颈部和/或头部可由第一材料形成并包括用于容纳不同于第一材料的第二材料的凹口、槽、沟槽。例如，柄部可包括弹性抓握结构或多个弹性抓握结构。所述多个弹性抓握结构中的弹性体可为类似的材料或可为不同的材料，例如颜色、硬度、它们的组合等。

密封元件270可包括任何合适的材料。合适材料的一些例子包括热塑性弹性体、硅氧烷基材料、NBR（腈丁二烯橡胶）、EPDM（乙烯丙烯二烯单体）、Viton^TM等。

在一些实施例中，可利用回收利用的和/或源自植物的塑料。例如，在一些实施例中可利用PET（聚对苯二甲酸乙二酯）。所述PET可为生物基的。例如，PET可包含约25重量%至75重量%的对苯二酸酯组分和约20重量%至50重量%的二醇组分，其中至少1重量%的对苯二酸酯组分和/或二醇组分中的至少一种来源于至少一种生物基材料。类似地，对苯二酸酯组分可来源于生物基材料。合适的生物基材料的一些例子包括但不限于玉米、甘蔗、甜菜、土豆、淀粉、柑橘类水果、木本植物、纤维素木质素、植物油、天然纤维、油性木材原料、以及它们的组合。

PET的一些特定组分可为生物基的。例如，单乙烯基乙二醇和对苯二甲酸由生物基材料形成。生物基PET的形成和其制造描述于美国专利申请公布20090246430A1以及20100028512A1中。

在一些实施例中，牙刷可包括可替换头部例如14和/或颈部16。具体地讲，头部14可从颈部16移除和/或颈部16可从柄部12移除。在本文中，无论是头部14可从颈部16上移除还是颈部16可从柄部12上移除，此类可替换元件将被称为“替换物”。在此类实施例中，处理器可被编程为具有多种算法以便建立特定替换物的累积使用时长和/或识别特定用途的时长。可识别特定替换物的口腔护理工具的一些合适的例子描述于美国专利公开7,086,111；7,207,080；和7,024,717中。

颈部16和柄部区域12之间的互连性可按任何合适的方式来提供。关于美国专利公开7,086,111、7,207,080和7,024,717讨论了一些合适的实施例。

本发明的牙刷还可包括如先前所讨论的电源。电源可为可向牙刷提供动力的任何合适的元件。适宜的例子包括电池。电池可被定制尺寸以便最小化牙刷内所需的基板面的量。例如，如果输出源由发光元件组成，则电源的尺寸可设定成相对小的，例如小于三A电池。电池可为再充电的，或者可为一次性的。另外，可利用多个电池。在一些实施例中，电源可包括如由公用事业公司向住宅所提供的交流电源。其它合适的电源描述于2008年4月15日提交且题目为“PersonalCareProductsandMethods”的美国专利申请序列12/102881中。

在一些实施例中，可提供使用者操纵的开关，所述开关可允许使用者在定时指示开始时进行控制。开关（如所示）可与电源及输出信号元件和/或定时器电连通。

柄部的弹性抓握结构可用于将定时器、输出信号元件、处理器、顶盖和/或电源的一部分至少部分地重叠注塑。在此类实施例中，这些组件可借助可类似包覆成型的线路电连通。弹性抓握结构可包括定位用于使用者的手掌抓握的部分和/或定位用于使用者的拇指和食指抓握的部分。这些弹性抓握结构可由相同的材料组成或可能由不同的材料组成，所述不同为例如颜色、形状、组成、硬度等、和/或它们的组合。

另外，如本文所用，术语“接触元件”用来指可被插入口腔的任何合适的元件。一些合适的元件包括刷毛簇、弹性体按摩元件、弹性体清洁元件、按摩元件、舌头清洁器、软组织清洁器、硬表面清洁器、它们的组合等。所述头部可包括多种接触元件。例如，所述头部可包括刷毛、研磨弹性体元件、特定取向或排列的弹性体元件，例如枢转翅片、洁牙杯等。弹性体清洁元件和/或按摩元件的一些合适例子描述于美国专利申请公布2007/0251040；2004/0154112；2006/0272112；中以及美国专利公开6,553,604；6,151,745中。清洁元件可为渐缩的、有切口的、卷曲的、带凹坑的等。这些清洁元件和/或按摩元件的一些合适例子描述于美国专利公开6,151,745；6,058,541；5,268,005；5,313,909；4,802,255；6,018,840；5,836,769；5,722,106；6,475,553；以及美国专利申请公布2006/0080794中。

接触元件可以任何合适的方式附接到头部。常规方法包括网装固定、锚定剂自由成簇和注模成簇。就包括弹性体的那些接触元件而言，这些元件可彼此整体形成，例如具有整体基座部分并由其向外延伸。

头部可包括由任何适宜的材料构成的软组织清洁器。适宜材料的一些例子包括弹性体材料；聚丙烯、聚乙烯等；等，和/或它们的组合。软组织清洁器可包括任何适宜的软组织清洁元件。牙刷上的此类元件以及软组织清洁器的构型的一些例子描述于美国专利申请2006/0010628；2005/0166344；2005/0210612；2006/0195995；2008/0189888；2006/0052806；2004/0255416；2005/0000049；2005/0038461；2004/0134007；2006/0026784；20070049956；2008/0244849；2005/0000043；2007/140959；以及美国专利公开5,980,542；6,402,768；和6,102,923中。

就在头部的第一侧面上包括弹性体元件和在头部的第二侧面（与第一侧面相对）上包括弹性体元件的那些实施例而言，弹性体元件可通过延伸穿过头部的材料的槽或间隙而整体成型。这些槽或间隙可允许弹性体材料在注塑过程期间流过头部，使得第一侧面和第二侧面的弹性体元件都可在一个注塑步骤中成型。

用于确定发光效率的测试方法

取得待测试的刷的三个样本和用于该刷的输出源的三个样本。输出源的样本应当与用于该刷中的输出源相同。将全部样本即三个刷样本和三个输出源样本拿到独立测试设备上。测试设备将在尺寸适当的积分球中测试三个刷样本中的每一个和输出源样本中的每一个。例如，12英寸积分球可适于配合刷样本。

测试设备将在测量任何样本前校准所有的设备。将在测试刷之前测试输出源的样本。测试设备将根据标准测试程序将输出源的一个样本放在积分球中。输出源将由与刷中提供的电压相同的电压供电。具体地，如果刷利用两个1.5伏特的扭扣电池，则输出源应当类似地用两个1.5伏特的扭扣电池供电。

输出源应当被通电，积分球闭合，并且从输出源发出的所有光均应当被测量。应当类似地测量余下的输出源样本中的每一个。输出源样本中的每一个的所有光输出将被记录下来并且由每个样本标注。

在测试样本刷之前从积分球中移除样本输出源。将样本刷放置在以这样一种方式构造的积分球中以启动刷的输出源而不阻碍从刷的指示元件发射的光。例如，如果指示元件提供正在施加的压力过高的视觉指示，则可利用带具来移动刷的头部/颈部以确保指示元件/输出源被启动。测量从样本刷发出的所有光。重复其余的刷样本。

将从样本输出源一发出的所有光除以从样本刷一发出的所有光。然后该商乘以100以确定百分比一。将从样本输出源二发出的所有光除以从样本刷二发出的所有光。然后该商乘以100以确定百分比二。将从样本输出源三发出的所有光除以从样本刷三发出的所有光。然后该商乘以100以确定百分比三。将百分比一、百分数二和百分数三平均以获得效率百分比。

本文所公开的量纲和值不应被理解为严格限于所述精确值。相反，除非另外指明，每个上述量纲旨在表示所述值以及该值附近的函数等效范围。例如，所公开的量纲“40mm”旨在表示“约40mm”。

除非明确地不包括在内或换句话讲限制，本文所引用的每篇文献，包括任何交叉引用的或相关的专利或专利申请，均特此以引用方式全文并入本文。任何文献的引用不是对其作为本文所公开的或受权利要求书保护的任何发明的现有技术，或者其单独地或者与任何其它参考文献的任何组合，或者参考、提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外，当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，但是对那些本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的实质和范围的情况下可作出许多其它的改变和变型。因此，随附权利要求书旨在涵盖本发明范围内的所有这些改变和变型。

Claims

1.一种口腔卫生工具(10)，包括柄部(12)、头部(14)、和设置在所述柄部(12)和所述头部(14)之间的颈部(16)，所述头部(14)包括多个接触元件(20)，并且所述柄部(12)包括外壳(212)，所述口腔卫生工具(10)还包括：

指示元件(30)，所述指示元件被定位成邻近或在所述口腔卫生工具(10)的颈部(16)内，所述指示元件(30)具有外周边(430)；

输出源(245，2450，450)，所述输出源封装在所述外壳(212)内并且与所述指示元件(30)以光信号通信；和

反射芯(461)，所述反射芯设置在所述指示元件(30)内，其中所述反射芯(461)将来自所述输出源(245，2450，450)的光重新定向至所述指示元件(30)的所述外周边(430)并且通过所述指示元件(30)将光分配到所述指示元件(30)的所述外周边(430)，

其中所述柄部(12)包括具有插件(260)的外(中空)壳(212)，所述插件具有设置在其中的基座部分(260A)，

其中所述指示元件(30)夹置在另一个元件的第一部分(270A)和第二部分(270B)之间，

其中所述第一部分(270A)和/或所述第二部分(270B)包括第一颜色，并且所述口腔卫生工具是手动牙刷。

2.根据权利要求1所述的口腔卫生工具(10)，其中所述插件(260)还包括向前部分(260B)，所述向前部分(260B)包括与所述反射芯(461)以光信号通信的光传输元件(231)。

3.根据权利要求1所述的口腔卫生工具(10)，其中所述另一个元件被提供为密封元件(270)。

4.根据权利要求1所述的口腔卫生工具(10)，其中所述第一部分(270A)和/或所述第二部分(270B)包括热塑性弹性体。

5.根据权利要求1所述的口腔卫生工具(10)，其中所述输出源(245，2450，450)包括能够发射第二颜色的发光装置，并且其中所述第一颜色和所述第二颜色为不同的。

6.根据权利要求1所述的口腔卫生工具(10)，其中所述第一部分(270A)或所述第二部分(270B)被布置和/或提供成使得从所述输出源发射的所述光穿过第一部分和第二部分(270A，270B)中的至少一个。

7.根据权利要求1所述的口腔卫生工具(10)，其中所述第一部分(270A)或所述第二部分(270B)为半透明的。

8.根据权利要求1所述的口腔卫生工具(10)，其中所述第一部分(270A)或所述第二部分(270B)为透明的。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的口腔卫生工具(10)，其中所述输出源(245，2450，450)包括能够发射第二颜色的发光装置，并且其中所述第一颜色和所述第二颜色为相似的。

10.根据权利要求9所述的口腔卫生工具(10)，其中所述第一部分(270A)和/或所述第二部分(270B)被布置和/或提供成使得从所述输出源发射的所述光穿过第一部分和第二部分(270A，270B)中的至少一个。

11.根据权利要求1-8中任一项所述的口腔卫生工具(10)，其中所述反射芯(461)包括具有外表面的抛光区域(467)。

12.根据权利要求11所述的口腔卫生工具(10)，其中所述指示元件(30)的外周边包括第一多个侧面，并且其中所述抛光区域(467)的外表面具有第二多个侧面。

13.根据权利要求12所述的口腔卫生工具(10)，其中所述第一多个侧面基本上平行于所述第二多个侧面。

14.根据权利要求12所述的口腔卫生工具(10)，其中所述第一多个侧面与所述第二多个侧面成一角度。

15.根据权利要求11所述的口腔卫生工具(10)，其中所述抛光区域(467)的外表面与所述指示元件(30)的外周边(430)相距均匀的距离。

16.根据权利要求11所述的口腔卫生工具(10)，其中所述抛光区域(467)的外表面与所述指示元件(30)的外周边(430)以可变距离间隔开。

17.根据权利要求1-8中任一项所述的口腔卫生工具(10)，其中所述输出源(245，2450，450)包括具有多个骰子(805，817)的LED(815)。