TW201936132A - 潔牙裝置、嘴件以及潔牙裝置的載體結構 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種能夠同時清潔使用者的牙齒中的多個牙 齒、較佳為所有牙齒的潔牙裝置之嘴件的保持器及支撐結構或載體結構，其中所述載體結構包括用於使用者上頜的嘴插入件及用於使用者下頜的嘴插入件；以及耦合區段，包括兩個臂及用於驅動裝置的連接區段，其中嘴插入件分別連接至耦合區段的臂，且用於驅動裝置的連接區段適於使其可經由其緊固件連接至驅動裝置，其中耦合區段的連接至嘴插入件的臂各自包括至少一個彈簧區段。彈簧區段確保沿著嘴插入件的整個長度的振動傳遞是均勻的傳遞。在一個實施例中，載體結構的水平彈簧區段容許其更準確地調整至使用者的牙列。

Description

潔牙裝置以及潔牙裝置之嘴件的載體結構
[相關申請案的交叉參考]
本申請案主張歐洲專利申請案EP 18 152 472.9及歐洲專利申請案EP 18 185 450.6的優先權，所述申請案的全部內容併入本案供參考。
本發明是有關於一種潔牙裝置之嘴件的保持器及支撐結構或載體結構、一種具有此種載體結構的嘴件及一種與其相關聯的潔牙裝置。具體而言，本發明是有關於一種潔牙裝置的載體結構及一種能夠同時清潔使用者的牙齒中的多個牙齒、較佳為所有牙齒的潔牙裝置以及一種對應的適應方法，其中潔牙裝置的嘴件與驅動裝置之間的耦合元件中的彈簧區段(亦被識別為「懸置區段」)能夠達成更均勻的振動傳遞，且因此亦達成改善的清潔結果。在一個實施例中，載體結構的水平彈簧區段容許其更準確地調整至使用者的牙列。
潔牙是牙齒保護的個人預防的基礎。主要目的是去除細菌斑塊(齲齒、牙周炎)以及去除食物殘留及異物。次要目的是借助於牙膏施用氟化物以增加牙齒(特別是牙釉質)對口腔中細菌的酸性代謝物的恢復力。
最普遍且最便宜的模型是手動引導的短頭牙刷。借助於小刷頭可更佳地在嘴中到達嘴中的一些區，此即為高品質手動牙刷通常具有短頭、帶有圓形刷毛端部的中硬至軟的塑膠刷毛以及符合人體工程學的手柄的原因，此成為可靠的指導。
另一種潔牙的常用方法是使用振盪旋轉式旋轉牙刷，所述振盪旋轉式旋轉牙刷因圓形旋轉或振盪式刷頭而突出。功能原理類似於牙齒拋光工具。根據一項研究，振盪旋轉式刷頭的清潔效能較手動牙刷的清潔效能略佳。
電子音波牙刷是電動牙刷的進一步發展。在此種情形中，刷頭以較傳統電動牙刷的情形更高的頻率移動，通常以250赫茲(Hz)至300赫茲的頻率移動。
更近期的發展是超音波牙刷，其在高於300赫茲的振盪頻率下工作。超音波牙刷可在每秒高達180萬次振盪(1.8百萬赫茲(MHz))下運作。此種類型的裝置與拭子一起運作，所述拭子使嘴中的液體振盪並使得借助於特殊牙膏形成的泡沫氣泡破裂。正是此種氣泡的破裂產生了清潔效果。超音波牙膏不含任何清潔顆粒，此意味著清潔作用不再是機械的。
所有上述潔牙方法的共同之處在於牙齒表面的實際清潔 必須由使用者進行。無論選擇用於潔牙的形式如何，使用者必須使用各種技術在相應的牙齒表面之上引導僅具有幾毫米大小的刷頭。在此上下文中，應用非常廣的範圍於執行實際清潔的運動(圓形、來回行程)。因此，清潔活動恰好需要總計大約2.5分鐘至3分鐘，以便仔細清潔正常的人類牙列(dentition)。
然而，由使用者進行的手動清潔與以下嚴重缺陷相關聯：- 藉由手動清潔，總會存在一些牙齒或牙齒表面可能被遺忘的危險。
- 使用者可能會使用刷頭施加太大或太小的壓力。
- 不正確的技術可能導致殘留的食物顆粒或斑塊進入牙齦與牙齒之間的空間並在此空間中造成各種問題。
- 牙刷頭一般不存儲任何特定的衛生預防措施，因此牙刷頭本身可能成為疾病載體的貯存器。
- 手動潔牙每天兩次需要花費2.5分鐘至3分鐘，此時間太長。
為了減少該些缺點，潔牙過程應是自動化的並盡可能地各別地適應使用者的牙齒及頜的形狀及大小。特別是，期望一種快速、可靠及徹底的潔牙技術，且此即為近年來用於使用者整個牙列的潔牙系統的發展所必需的。
由本申請案的發明人開發的專利申請案DE 102015109891 A1揭露了用於同時清潔使用者的多個牙齒、較佳為所有牙齒的此種潔牙裝置。在此上下文中，嘴插入件經由耦合件 連接至振動馬達並使潔牙裝置振動。若嘴插入件由兩個部分組成，則較佳地使用兩個耦合件(參見DE 102015109891 A1中的圖5A、圖5B及圖6)將每個嘴件分別連接至兩個單獨的振動馬達。然而，兩個單一馬達會導致更大的重量且更容易崩潰。此外，更大的重量意味著系統在不保持其的情況下無法操作，但此對於在一或多個應用過程中達成均勻的清潔效果是至關重要的，此乃因使用者的影響可導致可能的故障：軸向移位或壓力點。
在DE 102015109891 A1中的短的段落中，亦論述了將單一馬達耦合至兩個嘴件的可能性。然而，潔牙系統的此種配置顯著地降低了清潔結果，特別是在前牙區中觀察到令人不滿意的清潔效果。必須設想到以單一馬達操作兩個嘴件會產生軸向移位及不均勻的壓力點，此又妨礙了完美的清潔程序。因此，此實施例在那時被拒絕。本發明的進一步發展再次採用此種方法。
在DE 102015109891 A1中，嘴件亦根據每一使用者的各別規格來製造。為此，首先掃描牙列結構，接著將掃描的資料轉換成設計檔案，所述設計檔案接著在三維(3D)印刷製程中、較佳地在雷射燒蝕程序中進行生產。此製造技術非常耗費勞動力且亦容易出錯。首先，必須使用口內掃描儀對牙列進行掃描。在下一步驟中，自掃描資料產生牙列的3D模型，且在此基礎上為嘴插入件創建設計檔案。最後，在3D印刷製程中產生嘴插入件。於是會在整個生產製程中繼續掃描中的任何錯誤。
相關技術中的缺陷將藉由構造適合於各別使用者的全自 動化潔牙器具來校正。化學清潔性質、動力學清潔性質及機械清潔性質相互補充，以使對於牙齒及牙齦二者而言，達成了實際上理想的清潔及護理結果。本發明的適應方法更被設計成有利於大量廉價生產。藉由自動化生產方法將會在很大程度上消除製造誤差。
本發明是由所附申請專利範圍來表現。以下揭露內容旨在有利於理解本發明。
在本揭露的第一較佳實施例中，為用於同時清潔使用者的牙齒中的多個牙齒、較佳為所有牙齒的潔牙裝置提供一種載體結構)。所述載體結構可形成嘴件的區段，所述嘴件包括載體結構及矽酮殼或其他相對軟的清潔結構。載體結構的任務是維持嘴件的張力(tension)，且最重要的是將振動自驅動裝置傳送至使用者的牙齒。載體結構包括用於使用者上頜的至少一個嘴插入件及用於使用者下頜的至少一個嘴插入件。嘴插入件(用於上頜或下頜的嘴插入件)較佳地適合於上頜或下頜中的所有牙齒。然而，嘴插入件亦可被構造成多個部分，例如其中對於相應頜的左側及右側上的牙齒各自有一個區段，或者對於內齒面及外齒面以及咀嚼表面側面各自有一個區段。然而，較佳的是對於上頜及下頜各自有恰好一個嘴件的變型。嘴插入件較佳地包括穩定的基底安裝件(base mounting)(在下文中亦被稱為基底元件)，所述基底安裝 件充當與驅動單元的振動耦合件。此基底元件本質上包含生物相容性材料，所述生物相容性材料較佳地符合EN ISO 10993-1及/或根據歐盟塑膠材料指令2002/72/EC被證明用於接觸食品。較佳地的是使用生物相容性聚醯胺(均聚醯胺及/或共聚醯胺)，例如PA6、PA12、PA11或者最佳為PA6.6。在另一實施例中，使用例如PA 2200(白色)或PA 2201(透明)型式的聚醯胺12來製造嘴插入件的基底元件。在一個實施例中，整個基底元件完全由上述生物相容性材料製造成單一部件(single part)(「一體成型(integrally formed)」)。
在較佳的實施例中，載體結構亦包括耦合區段，所述耦合區段具有至少兩個臂及用於驅動裝置的連接區段，其中所述至少兩個嘴插入件分別連接至耦合區段的臂，且用於驅動裝置的連接區段適於連接至驅動裝置。在其他較佳的實施例中，嘴插入件中的每一者亦可藉由二或更多個臂連接至用於驅動裝置的連接區段。因此，本揭露的潔牙裝置的特徵在於耦合區段的連接至嘴插入件的臂各自包括至少一個彈簧區段。彈簧區段的剛性較佳地小於臂的其他區或不具有彈簧的臂的剛性，且彈簧區段為高度可撓性的，以使彈簧區段在負荷下將嘴插入件偏置到正常位置。彈簧區段能夠更容易地將嘴插入件放置在口腔中。彈簧加載耦合區段(spring-loaded coupling section)亦用於阻尼嘴插入件的相互自然共振。應注意，在一些實施例中，彈簧區段可在臂的整個長度上延伸(參見例如本申請案的圖)。彈簧區段較佳地在彈簧加載臂的 20%至100%的長度上、且特別是在35%至95%或特別較佳地65%至90%的臂上延伸。
在載體結構的一個實施例中，用於使用者上頜的嘴插入件及用於下頜的嘴插入件在其與耦合區段相對定位的端部處彼此連接。此意味著提供用於清潔臼齒的嘴插入件的區段。在一個實施例中，嘴插入件具有槽形橫截面，所述槽形橫截面是由形狀與一組人類牙齒的咬合面(人體的橫向平面)的形狀實質上類似的載體結構底部、外壁及內壁形成。外壁各自具有位於樞軸彈簧區段的區中的凹槽，所述凹槽是藉由振動耦合機構橋接。所述振動耦合機構可視需要包括第一耦合區段及第二耦合區段，所述第一耦合區段及所述第二耦合區段排列在所述外壁中的凹槽的相對的側上且朝向彼此延伸並觸及彼此。在一個實施例中，載體結構可由均聚醯胺或共聚醯胺，較佳為食品安全的均聚醯胺或共聚醯胺，更佳為由PA 6、PA,6.6、PA 4.6、PA 11、PA 12、PA 1010、PA 610、共聚醯胺或其聚醯胺混合物，且特別較佳為PA 6.6、共聚醯胺或其聚醯胺混合物製成。
耦合區段的彈簧區段亦用於改善振動向使用者的牙齒的傳遞。在早前闡述的相關技術中使用的傳統、剛性連接中，嘴件的振動的振幅隨著自與耦合區段的耦合點至使用者的前臼齒及臼齒上的自由端的距離增大而增大。因此，藉由傳統裝置，切牙幾乎不被清潔，而高的振幅可能損壞前臼齒及臼齒或導致對前臼齒及臼齒的侵蝕增加。
在本揭露的第一較佳實施例的變型中，嘴插入件中的至少一者具有第一嘴插入件區段及第二嘴插入件區段，所述第一嘴插入件區段及所述第二嘴插入件區段連接至嘴插入件彈簧區段或樞軸彈簧區段，所述嘴插入件彈簧區段或樞軸彈簧區段在實質上平行於嘴插入件延伸並在嘴插入件之間延伸的牙列平面(人體的橫向平面)中的剛性小於在第一嘴插入件區段及第二嘴插入件區段中的剛性，以使得更易於改變相應的嘴插入件在牙列平面中的形狀。在此上下文中，牙列平面被界定為與使用者牙齒的咀嚼表面對應的嘴插入件的側。
在本揭露的第二較佳實施例中，提供一種潔牙裝置的載體結構，以用於同時清潔使用者的牙齒中的多個牙齒、較佳為所有牙齒。第二較佳實施例的載體結構包括用於使用者上頜的嘴插入件及用於使用者下頜的嘴插入件以及耦合區段，所述耦合區段包括兩個臂及用於驅動裝置的連接區段，其中嘴插入件分別連接至耦合區段的臂且連接區段適用於驅動裝置以使其可經由其載體結構連接至驅動裝置。第二實施例與第一實施例的不同之處在於，載體結構僅視需要具有帶有彈簧區段的臂，而嘴插入件中的至少一者包括第一嘴插入件區段及第二嘴插入件區段，所述第一嘴插入件區段及所述第二嘴插入件區段連接至樞軸彈簧區段，所述樞軸彈簧區段在實質上平行於嘴插入件延伸並在嘴插入件之間延伸的牙列平面中的剛性小於在第一嘴插入件區段及第二嘴插入件區段中的剛性，以使相應的嘴插入件在牙列平面中更易於變 形。換言之，在第二實施例中，載體結構的耦合區段的臂不必配備有所述至少一個彈簧區段。然而，明顯有利的並因此期望第一實施例與第二實施例彼此組合。
因此，第二實施例的載體結構亦可具有此類耦合區段臂，所述此類耦合區段臂連接至嘴插入件並各自設置有至少一個彈簧區段。第一較佳實施例中的載體結構的臂中的彈簧區段的彈簧偏轉(在人體的失狀平面中)實質上垂直於第二較佳實施例的樞軸彈簧區段的彈簧偏轉(在人體的橫向平面中)。
在上述實施例中的任一者的載體結構中，嘴插入件可視需要各自適於清潔使用者的整個上頜或整個下頜的牙齒。
在較佳實施例的載體結構中，耦合區段與彈簧區段構造成一整體。在另一較佳實施例的載體結構中，彈簧區段與嘴插入件及/或與不具有彈簧的相應的臂的區段構造成一整體。單一部件構造改善驅動裝置與嘴件之間的振動的傳遞。另外，避免了內部空間，所述內部空間可能需要更大的清潔工作或損害裝置的衛生條件。在較佳的實施例中，耦合區段是由與嘴插入件的基底元件完全相同的材料、較佳為生物相容性聚醯胺(特別較佳為PA 6.6或PA 12，例如PA 2200或PA 2201)製成，以使可更密切地監測自然共振行為。
在另一較佳實施例的載體結構中，彈簧區段可被更換為插件連接部或螺紋連接部。耦合區段的此種模組化構造使得可實施維修活動，此可使得無需更換整個耦合區段。
在較佳實施例的載體結構中，彈簧區段相較於其所連接的耦合區段的臂漸縮，且排列成上下彎曲的或S形結構。耦合區段的漸縮可藉由使耦合區段的相應的臂變扁平(例如，藉由熱及壓力的作用或藉由輥壓)來形成，且S形是藉由隨後使扁平的臂在縱向延伸穿過耦合區段的臂以及用於驅動裝置的連接區段的平面中(即在使用者牙列的垂直對稱平面中)向上及向下彎曲來達成。
在另一較佳實施例的載體結構中，彈簧區段是由耦合區段的臂中的每一者的外側及/或內側上的多個凹口形成。彈簧區段較佳地可由耦合區段臂的外側上的凹槽(或「切口」)形成，或者在耦合區段的外側及內側上彼此交替並偏置，所述凹槽垂直於相應的臂的縱向軸線延伸並且至少切入至相應的臂的一半處。然而，在特別較佳的實施例中，載體結構是直接藉由注射成型或真空注射成型生產，以使藉由切口及/或加熱及變扁平進行的後處理儘管是可能的但並非必需的。相反，彈簧區段的形狀可直接藉由鑄模的對應設計界定。
在較佳實施例的載體結構中，耦合區段的用於驅動裝置的連接區段被構造為附加的第三臂，所述第三臂自連接至嘴插入件的所述兩個臂的連接點延伸，且其中所述第三臂視需要包括附加彈簧區段。穿過所述三個臂的縱向橫截面可較佳地具有Y形狀。作為另一選擇，橫截面可呈音叉形狀或者在無第三臂的情況下為U形狀或馬蹄形狀。取代第三臂，驅動裝置耦合區段亦可直 接設置在連接至嘴件的所述兩個臂相遇之處。
在較佳實施例的載體結構中，嘴件各自包括基底元件，所述基底元件是由生物相容性材料、較佳為生物相容性聚醯胺製成，所述基底元件已大致適應使用者下頜或上頜中的牙齒的形狀。基底元件負責將振動傳送至待清潔的表面，且在一個實施例中完全由生物相容性聚醯胺製成。特別較佳的是使用生物相容性聚醯胺(例如PA6、PA6.6、PA11或PA12)、更佳為PA 6.6。在一個實施例中，聚醯胺12用於製造嘴插入件的基底元件，例如在一個實施例中為PA 2200(白色)或PA 2201(透明)。視需要，可向聚醯胺中添加其他添加劑、染料及/或增強纖維。
除此以外，實施例的嘴插入件亦包括插入元件，所述插入元件是由熱塑性材料製成且貼附(例如，藉由結合、壓印或使用一種類型的鉤眼緊固件(hook-and-eye fastener))至基底元件的內側，即當裝置在使用時面對使用者的牙齒的側，並適於完美地匹配使用者下頜或上頜牙列的形狀。在一個實施例中，使用熱塑性彈性體作為熱塑性材料。該些物質中較佳的是聚己內酯(polycaprolactone，PCL)(例如，保利冒福公司(Polymorph)銷售的保利多哈(Polydoh)®)、熱塑性聚酯彈性體TPE-E(例如，LG化學公司(LG Chemie)銷售的凱弗雷斯(Keyflex)®)、胺基甲酸酯系熱塑性彈性體TPE-U(例如，伊萊斯托蘭(Elastollan)®(巴斯夫公司(BASF)))或其混合物。視需要，可向該些材料中添加添加劑或增強纖維。
在一個實施例的載體結構中，用於緊固插入元件的每一基底元件的內側具有格狀網結構，以改善基底元件與插入元件之間的連接。基底元件的外側較佳為平滑的以有利於清潔並避免對頰黏膜的刺激。
在一個實施例的載體結構中，插入元件的內側(即，面對使用者牙齒的清潔表面)各自具有多個清潔結構。清潔結構可包括橡膠塗層、清潔元件及/或條形刷，所述橡膠塗層貼合至插入元件的內表面，所述清潔元件整體上符合插入元件的表面區，所述條形刷貼合至插入元件的內表面。清潔結構及其實施方案的實例及更完整的說明闡述於DE 102015109891 A1、圖4及[0050]中。因此(參照DE 102015109891 A1的圖4，其中此圖併入供參考)，清潔結構可在嘴插入件的表面上設置成清潔元件的形式。在此種情形中，該些為緊貼在嘴插入件的表面上並整體上符合嘴插入件的表面的所有清潔元件。在此實施例中，設置在咀嚼表面區中的清潔元件是菱形的，在前牙表面及後牙表面中的每一者的區中，清潔元件是圓柱形的。清潔元件的菱形形狀使其具有比圓柱形清潔元件更大的硬度，因此在咀嚼表面區中會達成更徹底的潔牙效果。當然，前牙表面及後牙表面上的清潔元件可被成形為不同的。同樣地，例如刷塗層及/或條形刷等其他清潔結構亦可設置在所示區中的每一者中，即後牙表面、咀嚼表面及前牙表面的區中。
本發明更提供一種嘴插入件，所述嘴插入件包括根據上述較佳實施例中的一者的載體結構以及矽酮殼，所述矽酮殼實質 上完全環繞載體結構。矽酮殼較佳地例如藉由真空注射成型被生產成單一部件(「一體成型」)。矽酮殼具有實質上大致對應於人類牙列的負印模(negative impression)的形狀。然而，應提供一定的空間，其中所述空間與面對使用者牙齒的矽酮殼的表面上的清潔結構橋接，所述清潔結構直接接觸牙齒表面以確保具有此實施例的載體結構的潔牙裝置的清潔效果。清潔結構較佳為垂直(平行於牙齒之間的空間，即垂直於人體的橫向平面)排列的矽酮鰭片，其較佳地與矽酮殼構造成一整體。在配合製程期間，矽酮殼被倒置或牽拉至載體結構之上。由於少量的各別組件，在此較佳實施例中一同形成嘴件的載體結構及矽酮殼的維修更簡單且更便宜。
本發明更提供一種包括根據前述說明的載體結構及嘴件以及驅動裝置的潔牙裝置，所述驅動裝置連接至耦合區段的驅動裝置耦合區段。
在一個實施例中，潔牙裝置包括驅動裝置，所述驅動裝置包括例如殼體以及位於所述殼體中的馬達(音波換能器(sonic transducer))、電池或可再充電電池(例如，鋰離子可再充電電池)、控制器及控制板(例如，處理器、馬達控制器及具有用於馬達控制器的指令的資料記憶體)以及顯示裝置(例如，發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)顯示器、各別彩色LED燈(coloured LED lamp)或電子墨水顯示器(e-ink display))。
在較佳實施例的潔牙裝置中，驅動裝置適於將100赫茲 至500赫茲、較佳為200赫茲至350赫茲的振盪經由Y形耦合區段傳送至嘴插入件。在該些頻率範圍內，會在短時間內達成良好的清潔結果。
在較佳實施例的潔牙裝置中，驅動裝置適於使耦合區段及嘴插入件在平面內、較佳地以與耦合區段的臂所對齊的平面對應的正弦曲線(即垂直於牙列平面)振盪。移動會確保流體的動態流動。牙膏或相似的組成物及唾液輕柔地混合在一起以形成富氧的發泡液體。此會傳遍整個口腔，包括牙齒的後面以及牙齒之間且沿著斑塊生物膜細菌聚集的牙齦緣。由處於前述振盪範圍內的振動馬達供電的潔牙裝置能夠移除至多四次並較手動牙刷移除更多斑塊。以此種方式，彈簧區段確保振動均勻地傳遞至嘴插入件的整個長度，自切牙傳遞至臼齒。
本揭露更提供一種使嘴插入件適應潔牙裝置的載體結構的方法，所述潔牙裝置適用於同時清潔使用者的多個牙齒、較佳為所有牙齒。在此上下文中，載體結構較佳地符合上述實施例中的一者。在實施例中，所述方法是由以下步驟組成：製備由熱塑性彈性體製成的插入元件，將插入元件加熱至能夠達成插入元件的簡單塑性變形的溫度。此溫度較佳地高於人體溫度(大約37℃)且低於在隨後的適應過程期間將會造成使用者顯著不適的溫度(大約70℃)。較佳的溫度範圍介於30℃與60℃之間，且特別較佳地介於35℃與50℃之間。所述方法更由以下步驟組成：將受熱的插入元件配合在使用者的口腔中；將受熱的插入元件壓抵使用 者上頜及下頜中的牙齒；自使用者的口腔移除插入元件並使插入元件冷卻並固化。在可選的實施例中，可藉由在加熱及/或冷卻浴中添加交聯劑來避免在所述方法完成後由於(無意的)重新加熱至高於之前所指示的溫度而造成的插入元件的再成形。
在較佳實施例的適應方法中，適應方法更包括：在冷卻步驟之後或在移除步驟與冷卻步驟之間，將插入元件與根據前述說明的基底元件或載體結構組裝在一起，所述基底元件或載體結構大致適應使用者下頜或上頜中的牙齒的形狀。藉由使基底元件與插入元件分離使得將插入元件壓入使用者口腔中的過程更容易。
10‧‧‧驅動裝置/驅動單元/驅動機
12‧‧‧緊固件/振動軸
14‧‧‧電子墨水顯示器/顯示裝置
20‧‧‧耦合區段
22‧‧‧臂/元件
22a、22b‧‧‧彈簧區段
24‧‧‧連接區段
26‧‧‧鑽孔
28‧‧‧凹槽/凹口
29‧‧‧耦合區段/S形
30‧‧‧嘴插入件
30a‧‧‧嘴插入件/嘴件/嘴插入元件
30b‧‧‧嘴插入件/嘴件/嘴插入元件
32‧‧‧基底元件
34‧‧‧插入元件
100‧‧‧潔牙裝置
111a、111b‧‧‧外壁
112a‧‧‧載體結構底部
112b‧‧‧下部載體結構底部
113a、113b‧‧‧內壁
114b‧‧‧凸出突起
116b‧‧‧振動耦合機構
116-1b‧‧‧第一耦合區段/耦合區段
116-2b‧‧‧第二耦合區段/耦合區段
120‧‧‧最後面的端部區
130a、130b‧‧‧樞軸彈簧區段
S510、S520、S530、S540、S550、S560‧‧‧步驟
圖1是根據本揭露一個實施例的潔牙裝置的垂直縱向剖視圖。
圖2A是根據本揭露實施例的驅動裝置的底面的圖。
圖2B是根據本揭露實施例的驅動裝置的上側的圖。
圖3A至圖3D分別是根據本揭露的各種實施例的耦合區段及其彈簧區段的垂直縱向剖視圖。
圖4A是根據本揭露實施例的用於上頜的載體結構的立體圖。
圖4B是根據本揭露實施例的用於下頜的載體結構的立體圖。
圖5A是根據本揭露實施例的潔牙裝置的載體結構的立體圖。圖5B是根據本揭露再一實施例的潔牙裝置的載體結構的立體圖。
圖6是根據本揭露實施例的嘴插入件的適應方法的流程圖。
以下，將參照示出各種示例性實施例的示意性表示形式的圖來闡述本揭露。圖中所表示的實施例未必按比例示出，其中在一些情形中選擇更清晰地突顯本發明原理的尺寸。
在說明中且在圖中，相同或相似的參考符號用於指代相同或相似的元件或組件。為了使說明簡潔起見，已在其他圖中提及的元件不必在每一後續的圖的說明中再次明確地提及。亦應理解，除非在說明中另外指明，否則所示出的所有實施例是相容的且可彼此組合而不受限制。
圖1是根據本揭露一個實施例的潔牙裝置的垂直縱向剖視圖。如圖1所表示，此實施例的潔牙裝置包括驅動裝置10、耦合區段20以及兩個嘴插入件30a及30b，潔牙裝置的使用者的上頜及下頜中的每一者各有一個嘴插入件。耦合區段20在此處包括兩個臂22，臂22耦合至嘴件30a、30b或與嘴件30a、30b構造成一整體。臂22各自具有彈簧區段22a、22b，在此種情形中彈簧區段22a、22b在垂直線(相對於在使用期間的位置)上被構造成多 個彎曲(例如，S形)。用於驅動裝置的連接區段24用於連接耦合區段20與驅動單元10。此處，用於驅動裝置的連接區段24具有第三臂的形式，所述第三臂延伸離開臂22的連接點。在此實施例中，嘴件30a、30b、耦合區段20以及用於驅動裝置的連接區段24一起形成根據本揭露的載體結構。然而，作為另一選擇，其他部件亦可包括在載體結構中。
圖2A是根據本揭露實施例的驅動裝置10的底面的圖。圖2B是根據本揭露實施例的驅動裝置10的上側的圖。實施例的驅動裝置10包括殼體，在所述殼體中排列有馬達(例如，音波換能器)、可再充電電池(例如，鋰離子可再充電電池)、控制器及控制板(例如，處理器、馬達控制器及具有用於馬達控制器的指令的資料記憶體)以及顯示裝置(例如，LED顯示器、各別彩色LED燈或電子墨水顯示器14)。各別元件較佳地以防水或防濺方式與外部環境隔離。僅顯示裝置14可被使用者看到。另外，可在殼體上排列有一或多個開關(圖中未示出)，以使得能夠進行控制器設置或改變驅動裝置的操作狀態。可再充電電池在充電狀態下被充以能量，例如在充電站(圖中未示出)中，較佳地以無線方式(藉由電感)。
驅動裝置10經由緊固件12(圖1及圖2B)連接至耦合區段20(例如，圖1)。在圖2B所表示的實施例中，緊固件是在一個側上為扁平的圓形銷以防止驅動裝置10相對於耦合區段20旋轉。在此實施例中，耦合區段20在用於驅動裝置的連接區段24 上具有對應形狀的開口(在圖3A中以參考符號26提出)，所述開口確保耦合區段20與驅動裝置10之間的牢固但可拆卸的連接以及耦合區段20與驅動裝置10之間的振動的高效傳遞。
驅動裝置10較佳地借助於音波換能器來操作，所述音波換能器是由可再充電電池供電，且可自100赫茲無級調節至500赫茲、較佳地自200赫茲無級調節至350赫茲。振動頻率及振幅例如是由偏心旋轉質量(eccentrically rotating mass)產生。作為另一選擇，借助於壓電馬達或其他合適的驅動形式的操作亦是可能的。
控制器(圖中未示出)被配置成例如具有處理器的控制板，所述處理器基於來自裝設在驅動裝置中的記憶體(例如，唯讀記憶體(Read-Only-Memory，ROM))的指令以受控方式操作馬達。控制參數可包括頻率、振盪振幅及其某些時間變化以及應用持續時間本身。
在一個實施例中，可經由安裝在驅動裝置的殼體上的開關(圖中未示出)來選擇各種參數(例如，針對兒童或牙齒硬度或靈敏度的變化程度)。
本實施例的驅動裝置10的顯示裝置14顯示出例如所選擇的模式、操作狀態(開/關)及/或應用的剩餘時間。在較佳的實施例中，顯示裝置14安裝在驅動裝置10的一個側上，以使其可在使用期間在浴室鏡子中被看到(倒像字符顯示，參見圖2A)。在特別較佳的實施例中，如圖2A所表示，在前側上設置電子墨水 顯示器，且電子墨水顯示器顯示在使用期間的定時器遞減計數(timer countdown)以及在備用時的可再充電電池的充電狀態。
在本揭露的一個實施例中，包括可再充電電池、控制板、磁性馬達及殼體的驅動裝置10具有60克(g)至80克的組合重量、30毫米(mm)至40毫米的直徑以及50毫米至70毫米的長度。驅動裝置10的尺寸及重量容許裝置在接通之後免提我們裝置。在一個實施例中，控制器更容許頻率及振幅根據在應用期間所界定的使用輪廓(usage profile)自動地變化。使用的持續時間亦較佳地被界定為介於10秒與90秒之間，特別較佳地介於20秒與60秒之間。在接通之後，潔牙裝置100或驅動裝置10在預定時間過去之後會自動地關斷。在備用狀態下，可再充電電池可視需要經由整合在儲存容器中的電感充電平台自動充電。
參照圖1以及圖3A至圖3D，現在將闡述耦合區段20以及彈簧區段22a及22b的各種較佳實施例。儘管耦合區段在圖3A至圖3D中被表示成單一元件，然而應理解本揭露的一些實施例例如借助於3D印刷製程或較佳地藉由注射成型或真空注射成型來提供耦合區段以及嘴插入件30a及30b中的一者或二者的單一結構設計。彈簧區段在圖3A至圖3D中亦被表示成耦合元件的不可或缺的區段。然而，應記住，本揭露的一些實施例提供每兩個、三個、四個或所有元件、即耦合區段20、彈簧區段22a、22b以及嘴件30a、30b的可拆卸連接。然而，特別較佳的是所示出的具有彈簧區段22a、22b的耦合區段20的單一部件構造。
驅動裝置10與所述兩個嘴插入件30a、30b之間的連接借助於載體結構的耦合區段20來形成。其具有25毫米至45毫米的長度以及7毫米至20毫米的寬度。重量介於3克與10克之間。在驅動側上，耦合區段20具有位於用於驅動裝置的連接區段24的端部部分處中的鑽孔26(在圖3A中提出)。在本實施例中，鑽孔26容置緊固件，例如驅動單元10的振動軸12。或者，銷12與鑽孔26亦可交換。在一個實施例中，鑽孔26配備有金屬襯套、較佳為鋁，以確保精確配合。
圖3A是在本揭露特別較佳的實施例中的耦合區段20的垂直縱向剖視圖。耦合區段20具有兩個臂22，臂22中的每一者包括彈簧區段22a、22b(在圖3A至圖3D中，參考編號22a、22b不再示出以避免使圖複雜化)。在一些實施例中，彈簧區段在臂的整個長度上延伸(參見例如圖3B至圖3D)。彈簧區段較佳地在彈簧加載臂的20%至100%的長度上、且特別是在35%至95%或特別較佳地65%至90%的臂上延伸。彈簧區段是由位於耦合區段20的臂22的外側面上的多個槽形凹槽28來形成。凹槽的邊緣較佳為圓形的，且替代凹口形狀(V形、U形等)亦是可能的。在此種情形中，形成穿透至多臂22的約一半厚度的凹槽28。在其他較佳的實施例中，凹槽更深地穿透至臂中，例如在垂直橫截面中介於臂的厚度的50%至90%之間、較佳地介於60%至80%之間。
在圖3A所示實施例中，在約7毫米至15毫米後，用於驅動裝置的連接區段24被分成具有兩個單獨元件(臂22)的Y 形，在臂22中的每一者中，在兩部件構造的情形中，鑽孔可形成在嘴件側上以固定嘴插入件。在所示垂直橫截面中，所述兩個單獨的元件22具有3毫米至6毫米的厚度，且可具有圓形或橢圓形橫截面(垂直於所表示的橫截面)。臂22配備有多個凹口28以提高其可撓性。
耦合區段20較佳地由與嘴插入件30a、30b的載體結構以及基底元件相同的材料製成，以改善對自然共振行為的控制。最佳地，應使用生物相容性材料，例如生物相容性聚醯胺。特別較佳的是使用PA6、PA11、(較佳為)PA6.6或PA12。在一個實施例中，使用聚醯胺12，例如在實施例中為PA 2200(白色)或PA 2201(透明)來製造耦合區段20。
圖3B示出本揭露的載體結構的耦合區段20的再一實施例。在此種情形中，臂22具有在垂直平面內向上及向下彎曲的蜿蜒元件形式的耦合區段29。蜿蜒形狀的其他變型(例如，在水平平面內(入體的橫向平面且垂直於所示影像平面))或者作為螺旋或螺線元件亦是可能的，但未明確示出。彈簧區段的臂相較於無彈簧區段的臂22而言較佳為漸縮的。在一個實施例中，彈簧區段的區中的臂的厚度等於不具有彈簧區段的臂的厚度的10%至50%、較佳為20%至40%。
用於驅動裝置的連接區段24可視需要亦包括彈簧區段，如圖3B所示或者出於示例性目的如圖3B所表示，其可被設置成在驅動裝置與臂22的連接點之間延伸的彈簧區段的形式。此處， 彈簧區段設置在用於驅動裝置的連接區段24的上側與下側上的相同位置中。對應的彈簧區段亦可被設置成彈簧區段22a、22b。然而，達成本揭露的效果的最重要的特徵是臂22的彈簧區段。
圖3C示出本揭露的耦合區段20的再一實施例。此處，臂22及用於驅動裝置的連接區段24設置有相同的彈簧輪廓，在臂22的上側及下側以及用於驅動裝置的連接區段24的上側及下側中交替形成的V形凹槽28的形式。
圖3D示出本揭露的載體結構的耦合區段20的再一實施例。此處，相似於圖3B，臂22是藉由使漸縮的臂22向上及向下彎曲而形成。然而，在此種情形中，用於驅動裝置的連接區段24不被設置成附加臂，而是被設置成位於臂22會合的位置中的簡單附接構件(例如，孔隙、鑽孔或銷)。用於驅動裝置的連接區段24的此實施例與根據圖1以及圖3A至圖3C的臂的型式是相容的而不受限制。
圖4A是根據本揭露的載體結構的實施例的用於上頜的嘴插入件的立體圖。圖4B是根據本揭露的載體結構的實施例的用於下頜的嘴插入件的立體圖。根據圖4A及圖4B，嘴插入件30a及30b包括基底元件32及插入元件34。基底元件32連接至耦合區段20的臂22中的一者。如先前所闡釋，此連接可由一件式構造或可拆卸連接(螺紋連接件或插入式連接件)形成。
在本揭露的特別較佳的實施例中，嘴插入元件30a、30b因此是以兩部件構造達成。基底元件32具有將振動傳遞至清潔表 面的功能，並視需要由生物相容性聚醯胺組成。生物相容性聚醯胺在醫學中具有廣泛的應用能力，並用於例如支架、導管、植入物等。儘管人類牙列的解剖結構因受試者而異，然而6至8個不同尺寸的基底元件32足以大致複製98%的所有成人的牙體解剖結構。基底元件32的側向表面具有格狀網結構(圖中未示出)並向上延伸大約直到牙齦緣。圖5A及圖5B中所表示的樞軸彈簧區段(將在後面闡述)能夠達成更大的可撓性並進一步減少所需要的不同基底元件模型的數目。
基底元件32較佳地具有0.8毫米至1.5毫米的壁厚度以及3克與6克之間的重量。距牙齒側的表面的距離介於1毫米與5毫米之間。外表面較佳為拋光平滑的，而內表面具有被設計來改善與插入元件34及矽酮殼(圖中未示出)的連接的粗糙或粗糙化的結構。在一個實施例中，所述構造可具有在內面的表面上的交叉細絲構成的格狀陣列的形式，其中相鄰的平行細絲之間的距離較佳地介於0.5毫米與2毫米之間。基底元件32是在工業注射成型製程或3D印刷製程中生產。
根據本揭露的第二較佳實施例的載體結構示於圖5A中。一般而言，應注意，圖5A所示的第二實施例與彈簧區段22a及22b是相容的而不受限制，如前面參照載體結構的第一實施例所同樣地闡釋，但其亦可獨立於彈簧區段22a、22b來實施。亦可在牙齒區中使用載體結構橫截面的相當槽狀或盒狀形狀而無樞軸彈簧區段130a/130b，如隨後將詳細闡述。特別較佳的是根據本揭 露的與矽酮殼組合的盒狀橫截面。
如圖5A所示，本實施例的載體結構包括用於上頜的嘴插入件30a及用於下頜的嘴插入件(無參考符號)。相似於第一實施例的嘴插入件及嘴插入元件，第二實施例的嘴插入元件亦具有實質上對稱的構造，且因此簡化了以下說明。
嘴插入元件30a、30b中的每一者包括載體結構底部112a，載體結構底部112a實質上再現人類牙列的咬合面的形狀。較佳地，如圖5A所示，嘴插入元件30a、30b包括外壁111a及內壁113a、113b，外壁111a及內壁113a、113b自載體結構底部112a大致成直角延伸並可用於支撐或緊固矽酮殼，如前所述。外壁111a及內壁113a、113b沿著載體結構底部112a的內邊緣及外邊緣實質上連續地延伸，但在後臼齒區中被間隙分開，以使得例如在組裝期間更容易將矽酮殼拉到載體結構之上。在本實施例中，嘴插入元件30a、30b一體地或者藉由結合、焊接或設計彼此構造或接合而成為後臼齒的最後面的端部區120中的單一部件。因此，嘴插入件30a、30b具有實質上槽狀橫截面，其具有自槽底部實質上垂直延伸的壁。由此形成的壁與底部之間的隅角較佳為圓形的。
大約在犬齒區中，在圖5A中，本實施例中的載體結構的嘴插入元件30a、30b可具有樞軸彈簧區段130a/130b。如圖所示，此是由嘴插入元件30a、30b的載體結構底部112a及外壁111a二者中(視需要亦在內壁113a/113b中，但此處未示出)的凹槽形成，以使嘴插入元件30a、30b各自在載體結構底部112a的平面中被 蜿蜒及/或漸縮區段分開。樞軸彈簧區段130a/130b容許載體結構在使用者的咬合平面中的某種自由運動(freeplay)，因此能夠適應個體的特定牙列而不會干擾向後部區(後臼齒)的振動傳遞，此乃因樞軸彈簧區段130a/130b僅增強咬合平面(橫向平面)中的可撓性，並且由於其在咬合平面中的扁平設計幾乎不影響經由嘴插入元件30a、30b至後臼齒的振動傳遞。應注意，儘管每一嘴插入元件30a、30b的兩個樞軸彈簧區段130a/130b的數目是較佳的，然而亦可設置一或多於兩個樞軸彈簧區段。
在載體結構的此實施例中的嘴插入元件30a、30b的樞軸彈簧區段130a/130b可與第一實施例中的彈簧區段22a、22b的設計相似地設計，一般在此上下文中參照其說明。較佳的是由藉由彎曲產生的凹槽、凹口或蜿蜒形狀形成的結構。然而，特別較佳地，樞軸彈簧區段130a/130b的形狀是藉由在注射成型或3D印刷製程中形成載體結構而形成。亦應記住，第一實施例的彈簧區段22a、22b能夠在基本上平行於前切牙之間的空間的垂直平面內達成彈性，而樞軸彈簧區段130a/130b恰好在此方向上應更具剛性。樞軸彈簧區段130a/130b的較佳振盪/恢復力平行於載體結構底部112a並且在橫截面中平行於第二實施例的載體結構的槽底部。
如圖5A所表示，嘴插入元件30a、30b經由在切牙前方的區中的上彈簧區段22a及下彈簧區段22b彼此連接，且彈簧區段22a、22b進一步連接至用於驅動裝置的連接區段24，連接區段24適於與驅動單元(例如，振動馬達)耦合。此實施例中的彈簧 區段22a、22b各自由臂中的單一彎曲形成，即自用於驅動裝置的連接區段24略微向外彎曲(對於上頜的載體結構30a的彈簧區段22a而言向顱部彎曲，對應地對於下頜的彈簧區段22b而言向尾部彎曲)，並再次朝向連接點略微更陡峭地再向內彎曲達與相應的嘴插入件30a/30b的連接點的距離的約3/4。將嘴插入件連接至用於驅動裝置的連接區段24的臂的數目在本實施例中為四個，兩個臂用於上部嘴插入件且兩個臂用於下部嘴插入件，但本發明並非受限於此數目。對於每一嘴插入元件30a、30b具有一或多於兩個臂的本實施例的實施方案亦是可能的。用於驅動裝置的連接區段24以及彈簧區段22a、22b一起形成耦合區段20的部分。與驅動單元的連接較佳地是經由插入式連接件來進行。然而，亦可想到替代連接方法(例如，螺紋連接)，且本發明並非旨在僅限於此。
圖5B示出根據本揭露再一實施例的潔牙裝置的載體結構的立體圖。圖5B所示載體結構的實施例實質上相似於圖5A所表示的載體結構，且此處將不再重複相同組件的說明，此說明被大體參照圖5A的前面的說明取代。與圖5A的實施例的不同之處首先在於外壁111a及111b中的凹槽各自由振動耦合機構116b橋接，並且下部載體結構底部112b具有向外即朝向牙齒膨出的凸出突起114b。上部外壁111a的振動耦合機構的參考符號已被省略，但以下說明亦相應地適用於上部嘴插入件30a。
此實施例的振動耦合機構116b增強向後牙齒(臼齒)的振動傳遞，且因此能夠改善潔牙裝置的清潔效果。振動耦合機構 116b包括第一耦合區段116-1b及第二耦合區段116-2b，第一耦合區段116-1b及第二耦合區段116-2b排列在外壁111b中的凹槽的相對的側上、朝向彼此延伸並觸及彼此。在本實施例中，第一耦合區段116-1b形成在切牙區中，作為外壁111b的漸縮延伸部，其接合在前臼齒區中的相對的外壁111b的對應U形延伸部中。此原理亦可顛倒，或者可提供替代接合方法，且因此不應將其解釋為進行限制。舉例而言，V形或W形突起亦是可能的，正如藉由圍繞在對應位點處延伸穿過外壁111b的中間的軸線的90°所解釋的原理的旋轉。耦合區段116-1b與耦合區段1116-2b之間的接觸表面的長度使得能夠將振動傳遞至待適應的後臼齒，例如，針對特定頻率範圍最佳化。舉例而言，1毫米至10毫米、較佳地2毫米至7毫米的接觸表面長度有利於100赫茲與500赫茲之間、更佳地200赫茲至350赫茲之間的頻率。耦合區段之間的接觸表面亦根據樞軸彈簧區段130a及130b的變形而變化，以使可為不同的牙列輪廓提供不同的長度。
下部嘴插入件30b中的凸出突起114b用於使形狀適應此區中的人類牙列的解剖結構，特別是適應Spee的曲線。此變型是可選的，且亦可藉由矽酮殼中的對應形成來達成。
兩種方法適用於達成對使用者牙列解剖結構的精確適應。一種適應方法是塗佈以熱塑性彈性體，其被表示成圖6所示流程圖。
在此實施例中，將熱塑性材料、較佳為彈性體鋪展至元 件32的內表面上或者插入其中作為固定在側表面的格網結構中的插入件。較佳的熱塑性彈性體是在室溫下表現為相似於經典彈性體但在施加熱時可塑性變形且因此表現出熱塑性行為的塑膠。在一個實施例中，塗層或插入本體具有1毫米至5毫米的壁厚度並與牙齦交疊2毫米至4毫米。
在內側上，彈性體可具有菱形或疙瘩或圓柱形清潔結構。此種結構的直徑較佳地介於0.2毫米與0.4毫米之間。2個結構的側線之間的間隙為0.2毫米至0.4毫米。所述間隙具有0.5毫米至1毫米的深度。各種幾何結構可彼此組合而不受限制。
一旦為使用者選擇了基底元件32的正確基底大小，即將嘴插入件置於熱水浴中一段時間(例如，30秒至60秒)。水浴的溫度較佳地高於人體溫度(大約37℃)且低於在隨後的適應過程期間將會造成使用者顯著不適的溫度(大約70℃)。較佳的溫度範圍介於30℃與60℃之間，且特別較佳地介於35℃與50℃之間。然後用手將嘴插入件的彈性體結構模擬抵靠使用者嘴中的側向牙齒表面及牙齦緣。在使其適應之後，將嘴插入件置於冷水中(例如，在0℃與20℃之間，較佳地在4℃與15℃之間)達合適的時間段(例如，20秒至40秒)然後可進行硬化。在一個實施例中，可在冷水中包含添加劑(交聯劑)以促使或加強熱塑性材料的固化。
如先前所論述，在一個實施例中，使用熱塑性彈性體作為熱塑性材料。該些物質中較佳的是聚己內酯(PCL)(例如，保 利冒福公司的保利多哈®)、熱塑性聚酯彈性體TPE-E(例如，LG化學公司的凱弗雷斯®)、胺基甲酸酯系熱塑性彈性體TPE-U(例如，伊萊斯托蘭®(巴斯夫公司))或其混合物。所有該些較佳的物質在60℃與65℃之間皆表現出合適的熱塑性變形性。其具有負60℃至70℃的玻璃溫度。即使在容許熱塑性變形的溫度下，彈性體亦保持尺寸穩定，只要不進行主動再成形即可，例如藉由施加手動壓力。彈性體在重力作用下變得潮解的溫度高於130℃。若將材料置於70℃溫度的水浴中45秒，則所述材料保持(熱塑性)可變形約2分鐘至3分鐘，儘管在所述材料被置於使用者的嘴中以進行適應之前其表面已冷卻至約35℃。在壓抵使用者的牙列輪廓之後藉由將其浸入冷水浴中來穩定其形狀。在材料最終完全硬化之前，可能需要進一步的24小時的剩餘時間。亦可視需要添加添加劑或增強纖維。
以上所列熱塑性彈性體的特別期望的性質在於其可根據需要經常再次適應。為此，其必須再次被置於水浴(例如，在70℃下)中一段時間(例如，45秒)。此意味著僅用熱水沖洗無法引起變形。若在極端條件(例如，暴露於直接強烈的陽光)下發生變形，則此亦可藉由再次執行與初始適應相同的程序來容易地校正。在適應期間可選的向水浴中添加交聯劑可永久地防止任何重複適應。
基底元件32的生物相容性聚醯胺的格網結構足以確保振動的有效傳遞，而插入元件34的模型化的彈性體能夠令人滿意地 適應使用者的解剖結構。
本揭露的替代實施例包括條形刷的貼合。條形刷具有連續的坯料(stock)，並可被精確地切割至清潔表面的長度及寬度。柔軟、中等及硬質變型的尼龍或纖維表示合適的刷材料。其可錨定在銑槽(milled groove)中或結合至嘴插入件的內表面。
比較例
除了本揭露的潔牙裝置的化學(牙膏)及動力學(動態液體流動)效果之外，機械清潔運動對於清潔結果亦是重要的。機械效應(mechanical effect)由驅動裝置l0的振動馬達的振幅產生。此與頻率呈指數相關關係，頻率由處理器經由電壓來控制。儘管在馬達本身處產生的振幅表現為扭轉力，然而在目標位點、即嘴插入件30a、30b處，振幅可被量測為空間位移。位移的大小關鍵取決於所選擇的傳遞路徑。在早前論述的專利申請案DE 102015109891 A1中，闡述了一種具有線性傳遞路徑的耦合裝置，其需要兩個單獨的振動馬達以操作兩個單獨的嘴插入件。利用在此種情形中闡述的耦合件20，可使用磁性馬達同時使兩個嘴插入件振動且不必接受振動振幅的劣化-或因此清潔效果的劣化-特別是在切牙區中。
若在目標位點處發生至少0.08毫米、較佳地至少0.12毫米的空間移位，則達成了足夠的機械清潔效果。為了能夠比較剛性耦合件(即，根據DE 102015109891 A1的經由兩個單一馬達的耦合件或者用於單一馬達的剛性連接元件)與根據本揭露的彈簧 加載耦合區段的位移，在比較測試中量測了嘴插入件的兩個界定點處的空間移位。量測點I位於緊固件中間一側10毫米處，且量測點II在臼齒方向上70毫米遠處。根據DE 102015109891 A1的具有兩個馬達的裝置用於供應用於比較的量測值。來自根據本揭露的彈簧加載耦合件的量測是以由生物相容性聚醯胺(聚醯胺12)製成的根據圖3A的耦合區段來進行。
量測結果是自兩個量測點中的每一者處進行的50次量測所計算的平均值，其中相對於平均位移的最大偏差為±11%。
儘管機械效應在使用兩個耦合件的情況下在臼齒區中是足夠的，然而當使用Y形組件時，前牙區中的位移幾乎是線性組件產生的位移的三倍。因此，使用Y形耦合件的幾何結構亦可在前牙區中達成足夠的機械清潔效果。
本發明的優點
由於均勻的壓力及所有牙齒表面的清潔，本發明能夠顯著地提高清潔品質。
- 最佳清潔標準，此乃因藉由自動清潔過程消除了使用者錯誤。
- 保護牙齦緣免受由手動引導的牙刷引起的傷害。
- 節省大量時間(理想條件下為10秒至30秒，手動清潔為3分鐘)
藉由所闡述的適應方法及所闡述的載體結構(例如，圖5)與矽酮殼的組合，亦可廉價地製造更多數目的精確配合的清潔輔助裝置且不會減小本揭露的改善的耦合區段的效果。
全自動化潔牙儀器的應用實例
使用者將嘴插入件30自儲存容器中取出，並且若需要，則將其連接至耦合區段。使用者將嘴及牙齒護理劑噴灑或鋪展在嘴插入件30的清潔表面上，並且若需要，則將驅動機10連接至耦合區段。使用者將嘴插入件30置於其嘴中並使其與他的牙齒進行接觸。由於嘴插入件30被生產以確保完美配合，因此不可能在口腔內位移。藉由按下電源按鈕起動清潔程式。在持續20秒至50秒的清潔程式期間，處理器視需要多次改變頻率並因此改變振動馬達的振幅。當清潔程式完成時，儀器會自動關閉。在用自來水沖洗掉嘴插入件後，將儀器置於儲存容器中的消毒劑溶液中。
對於熟習此項技術者而言，顯而易見的是，在不背離本發明的保護範圍或實質的條件下，可對本發明的結構進行各種修改及變型。關於前面的注釋，旨在若本發明的修改及變型落在以下申請專利範圍及其等效範圍的保護範圍內，則本發明應囊括本發明的修改及變型。

Claims (27)

  1. 一種潔牙裝置(100)的載體結構，用於同時清潔使用者的牙齒中的多個牙齒、較佳為所有牙齒，包括：用於所述使用者上頜的嘴插入件(30a)及用於所述使用者下頜的嘴插入件(30b)；以及耦合區段(20)，包括至少兩個臂(22)及用於所述驅動裝置的連接區段(24)，其中所述嘴插入件(30a，30b)分別連接至所述耦合區段(20)的所述至少兩個臂(22)中的臂(22)，且用於所述驅動裝置的所述連接區段(24)適於使其能夠經由其緊固件(12)連接至驅動裝置(10)，其中所述耦合區段(20)的連接至所述嘴插入件(30a，30b)的所述臂(22)各自包括至少一個彈簧區段(22a，22b)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的載體結構，其中所述嘴插入件(30a，30b)中的至少一者包括第一嘴插入件區段及第二嘴插入件區段，所述第一嘴插入件區段及所述第二嘴插入件區段連接至樞軸彈簧區段(130a，130b)，所述樞軸彈簧區段(130a，130b)在實質上平行於所述嘴插入件(30a，30b)延伸並在所述嘴插入件(30a，30b)之間延伸的牙列平面中的剛性小於在所述第一嘴插入件區段及所述第二嘴插入件區段中的剛性，以有利於相應的所述嘴插入件(30a，30b)在所述牙列平面內的變形。
  3. 一種潔牙裝置(100)的載體結構，用於同時清潔使用 者的牙齒中的多個牙齒、較佳為所有牙齒，包括：用於所述使用者上頜的嘴插入件(30a)及用於所述使用者下頜的嘴插入件(30b)；以及耦合區段(20)，具有兩個臂(22)及用於所述驅動裝置的連接區段(24)，其中所述嘴插入件(30a，30b)分別連接至所述耦合區段(20)的所述兩個臂(22)中的臂(22)，且用於所述驅動裝置的所述連接區段(24)適於使其能夠經由其緊固件(12)連接至驅動裝置(10)，其中所述嘴插入件(30a，30b)中的至少一者包括第一嘴插入件區段及第二嘴插入件區段，所述第一嘴插入件區段及所述第二嘴插入件區段連接至樞軸彈簧區段(130a，130b)，所述樞軸彈簧區段(130a，130b)在實質上平行於所述嘴插入件(30a，30b)延伸並在所述嘴插入件(30a，30b)之間延伸的所述牙列平面中的剛性小於在所述第一嘴插入件區段及所述第二嘴插入件區段中的剛性，以有利於相應的所述嘴插入件(30a，30b)在所述牙列平面內的變形。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的載體結構，其中所述嘴插入件(30a，30b)各自具有槽狀橫截面，所述槽狀橫截面是由與一組人類牙齒的咬合面的形狀實質上類似的載體結構底部(112a)、外壁(111a，111b)及 內壁(113a，113b)形成。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的載體結構，其中所述外壁(111a，111b)各自具有位於所述樞軸彈簧區段(130a，130b)的區中的凹槽，所述凹槽是藉由振動耦合機構(116b)橋接。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的載體結構，其中所述振動耦合機構(116b)各自包括第一耦合區段(116-1b)及第二耦合區段(116-2b)，所述第一耦合區段(116-1b)及所述第二耦合區段(116-2b)排列在所述外壁(111a，111b)中的所述凹槽的相對的側上、朝向彼此延伸並觸及彼此。
  7. 如申請專利範圍第3項至第6項中任一項所述的載體結構，其中所述耦合區段(20)的連接至所述嘴插入件(30a，30b)的所述臂(22)各自包括至少一個彈簧區段(22a，22b)。
  8. 如前述申請專利範圍中任一項所述的載體結構，其中所述嘴插入件(30a，30b)各自適於清潔所述使用者整個上頜或整個下頜中的所述牙齒。
  9. 如前述申請專利範圍中任一項所述的載體結構，其中所述耦合區段(20)與所述彈簧區段(22a，22b)構造為單一部件。
  10. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的載體結構，其中所述彈簧區段(22a，22b)能夠借助於插入式連接件或螺紋連接件進行更換。
  11. 如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的載體結構，其中所述所述彈簧區段(22a，22b)與所述嘴插入件(30a， 30b)構造為單一部件。
  12. 如前述申請專利範圍中任一項所述的載體結構，其中所述彈簧區段(22a，22b)相較於其所連接的所述耦合區段(20)的所述臂(22)而言是漸縮的，並且排列為向上及向下彎曲的S結構或曲線形結構。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的載體結構，其中所述耦合區段(20)的所述臂(22)的漸縮是藉由使所述耦合區段(20)的相應的所述臂(22)變扁平而形成的，然後藉由在縱向延伸穿過所述耦合區段(20)的所述臂(22)及用於所述驅動裝置的所述連接區段(24)的平面內使扁平的所述臂向上及向下彎曲，該些臂(22)會形成所述S形(29)。
  14. 如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的載體結構，其中所述彈簧區段(22a，22b)是由所述耦合區段(20)的所述臂(22)中的每一者的外側及/或內側上的多個凹口(28)形成。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的載體結構，其中所述彈簧區段(22a，22b)是由所述耦合區段(20的所述臂(22)的所述外側上的凹槽(28)形成，或者在所述耦合區段(20)的所述外側及所述內側上彼此交替並偏置，所述凹槽(28)垂直於相應的所述臂(22)的縱向軸線延伸並且至少切入至相應的所述臂(22)的一半處。
  16. 如前述申請專利範圍中任一項所述的載體結構，其中 所述耦合區段(20)的用於所述驅動裝置的所述連接區段(24)被構造為附加的第三臂，所述第三臂自連接至所述嘴插入件(30a，30b)的所述兩個臂(22)的連接點延伸，且其中所述第三臂視需要包括附加彈簧區段。
  17. 如前述申請專利範圍中任一項所述的載體結構，其中所述載體結構是由均聚醯胺或共聚醯胺，較佳為食品安全的均聚醯胺或共聚醯胺，進一步較佳為由PA 6、PA,6.6、PA 4.6、PA 11、PA 12、PA 1010、PA 610、共聚醯胺或其聚醯胺混合物，且特別較佳為PA 6.6或共聚醯胺或其聚醯胺混合物製成。
  18. 如前述申請專利範圍中任一項所述的載體結構，其中模具嘴插入件(30a，30b)各自包括：由生物相容性聚醯胺形成的基底元件(32)，大致適合於使用者下頜或上頜的所述牙齒的形狀；以及插入元件(34)，由熱塑性彈性體製成，所述熱塑性彈性體貼附至所述基底元件的內側並且適於完美地匹配所述使用者的下頜或上頜牙列的形狀。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的載體結構，其中充當所述插入元件(34)的緊固件的所述基底元件(32)的所述內側各自具有格狀網結構，以改善所述基底元件(32)與所述插入元件(34)之間的連接。
  20. 如申請專利範圍第18項或第19項所述的載體結構，其中所述插入元件(34)各自具有位於面對所述使用者牙齒的表 面上的多個清潔結構。
  21. 如前述申請專利範圍中任一項所述的載體結構，其中用於所述使用者上頜的所述嘴插入件(30a)及用於所述使用者下頜的所述嘴插入件(30b)藉由其與所述耦合區段(20)相對定位的端部彼此連接。
  22. 如前述申請專利範圍中任一項所述的載體結構，其中所述耦合區段(20)包括四個臂(22)，其中兩個臂分別連接至用於所述使用者上頜的所述嘴插入件(30a)及用於所述使用者下頜的所述嘴插入件(30b)。
  23. 一種嘴件，包括：如前述申請專利範圍中任一項所述的載體結構，以及矽酮殼，實質上完全環繞所述載體結構。
  24. 如申請專利範圍第23項所述的嘴件，其中所述矽酮殼(200)被製造成單一部件且較佳地在真空注射成型製程中製造。
  25. 一種潔牙裝置(100)，包括：如申請專利範圍第1項至第22項中任一項所述的載體結構；以及驅動裝置(10)，連接至所述載體結構的用於所述驅動裝置的所述連接區段(24)，且適於經由Y形耦合區段(20)將100赫茲至500赫茲、較佳為200赫茲至350赫茲的振盪傳遞至所述嘴插入件(30a，30b)。
  26. 如申請專利範圍第25項所述的潔牙裝置(100)，其中 所述驅動裝置(10)適於使所述耦合區段(20)及所述嘴插入件(30a，30b)在平面內振動，較佳地以與所述耦合區段(20)的所述臂(22)所對齊的平面對應的正弦曲線振動。
  27. 如申請專利範圍第25項或第26項所述的潔牙裝置(100)，更包括：矽酮殼，實質上完全環繞所述載體結構。
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