TWI380802B - 具有雙邊運動頭部的電動牙刷 - Google Patents

Description

具有雙邊運動頭部的電動牙刷

本發明與一電動牙刷有關，尤其是與具有一頭部、且該頭部具有一運動的牙齒清潔元件及一運動的牙齒清潔器的一電動牙刷有關。

隨著牙刷的設計涉及改良牙齒與牙齦清潔性的努力，牙刷的複雜性及它們的功能性也隨之增加。電動牙刷就是藉由包含一個或多個可動的清潔組件來改良牙齒清潔性的努力成果。

根據美國牙醫學會，健康的人中絕大多數的不良口氣來自於舌頭上微生物的堆積，其中細菌的覆層會滋生有機物及殘渣而造成不良口氣。舌頭是生長微生物的天堂因為舌頭表面的乳突結構造成獨特的生態環境來提供相當大的面積，相當有利於口中細菌的累積。寄生於舌頭上的厭氧性植物微生物及細菌是造成經常性不良口氣的主要原因，也就是慣稱的口臭。一般來說，細菌會產生揮發性硫化物(volatile sulfur compounds,VSC)。假如這些硫化物過於增生，結果將會造成不良口氣或惡臭。

因此，在傳統牙刷相對於設置牙齒清潔元件的相反側已經加入了組織清潔器。

為了克服些或所有習用裝置上固有的這些困難，最好能提供一種具有牙齒清潔器的電動牙刷。藉由本發明如下所示的揭露內容及某些具體實施例的詳細說明，這些熟知或熟習本領域技藝者將可以明顯知悉本案的特殊目的和優點。

本發明的原理較佳者係提供一種具有一頭部且於該頭部具有一運動的牙齒清潔元件及一運動的牙齒清潔器的電動牙刷。根據本發明的第一構想，一電動牙刷包含一具有頸部的一部。一頭部設置於該頸部且具有一第一表面以及一相反的第二表面。一第一束簇區設置於該頭部，且該束簇區具有牙齒清潔元件從該第一表面向外延伸。一組織清潔器設置於該頭部並且具有複數組織接合元件從該第二表面向外延伸。一驅動組用來造成該第一束簇區與該組織清潔器相對於該頭部運動。

根本發明的另一構想，一電動牙刷包含具有一頸部的一握持部。一頭部設置於該頸部並且具有第一比面及一相反的第二表面。一第一束簇區設置於該頭部，且該束簇區具有牙齒清潔元件從該第一表面向外延伸以及具有一第一縫隙形成其上的一束簇區基部。一組織清潔器設置於該頭部，且該組織清潔器具有複數突起從該第二表面向外延伸以及一組織清潔器基部，其中一第二縫隙形成於該組織清潔器基部上。一動力源設置於該握持部內。一馬達操作性地連接於該動力源。一驅動軸由該馬達驅動旋轉並且具有一偏移部用以接合該束簇基部與該組織清潔器基部的各第一縫隙，並以一振盪方式來驅動該第一束簇區與該組織清潔器。

根本發明的又一構想，一電動牙刷包含具有一頸部的一握持部。一頭部設置於該頸部並且具有第一比面及一相反的第二表面。一第一束簇區設置於該頭部，且該束簇區具有刷毛從該第一表面向外延伸以及具有一第一縫隙形成其上的一束簇區基部。一組織清潔器設置於該頭部，且該組織清潔器具有複數小突塊從該第二表面向外延伸以及一組織清潔器基部，其中一第二縫隙形成於該組織清潔 器基部上。一電池設置於該握持部內。一馬達操作性地連接於該電池。一驅動軸由該馬達驅動旋轉並且具有一偏移部用以接合該束簇基部與該組織清潔器基部的第一縫隙，並以一振盪方式來驅動該第一束簇區與該組織清潔器。

藉由提供頭部同時具有一運動牙齒清潔元件以及一運動牙齒清潔器的電動牙刷，即可以達成本發明基本上之優點。尤其是，在某些牙刷的具體實施例中提供了清潔性加強以及不良口氣及口腔惡臭之降低。

從下列特定具體實施例的詳細說明中可以進一步了解這些額外的特徵與優點。

請參閱本案圖式，在第一圖中，一牙刷10在其第一端點包含一握持部12，位於該牙刷的第二端的一頭部14，以及從該握持部12延伸到該頭部14的旋轉軸16。頭部提供隔間用以包含一驅動組19，該驅動組19包含電動馬達20及一動力源21。再特定的具體實施例中，動力源21是由兩電池22、24所形成。一轉軸連接器26設置成夾住該轉軸16的一端並且允許該轉軸被拉出已進行清潔或更換。

頭部14可以是可替換的，或是者可以長期地架設於該握持部12。頭部14在其第一表面18上包含多個牙齒清潔元件。這裡所使用的用語「牙齒清潔元件」包含藉由與牙齒與牙齦的突起親密接觸之通常用於或適合用來提供口腔健康好處(包含牙齒清潔、牙齒拋光、牙齒美白、按摩或刺激等)的任何形式之結構。這樣的牙齒清潔元件包含但不限定於具有多種不同形狀和尺寸的刷毛簇以及可以由多個不同形狀和尺寸所形成的彈性清潔元件，或者是刷毛簇與彈 性清潔元件的組合等。所述的牙齒清潔元件可以以任何態樣設置於該頭部14上。

在這裡所說明的具體實施例中，一頭部14包含由相同或不同材料之刷毛(例如，尼龍(Nylon)刷毛、螺旋刷毛、橡膠刷毛等)所形成的刷簇。除此之外，儘管所述頭部14的牙齒清潔元件可以設置成使它們與該頭部14的該第一表面18相互垂直，但某些或全部的牙齒清潔元件也可以相對於該第一表面18而以不同的角度來加以排列。當該第一表面18包含刷簇時，也可以藉由選擇刷毛態樣、刷毛材料或刷毛排列之組合來達成特定的特殊效果和操作上的特性，因而能最大化及增強清潔、牙齒拋光、牙齒美白、按摩及刺激。

牙齒清潔元件可以由任何傳統的方法來加以排列。例如，所述的牙齒清潔元件可以直接釘住於頭部14上。在某些具體實施例中，以細線或刷毛形式所形成的牙齒清潔元件可以透過模內轉印技術(IMT)來達成，其中模內轉印技術通常需要材料的小斷面來將細線永久的固定於期上。這些使用IMT方法的細線可以在該牙刷的部分形成時，例如，形成該握持部14或者是形成該頭部12的期間加以固定，透過這樣，所述的細線和其他材料便可以固定於其上。

在另外的具體實施例中，所述細線或刷毛形式所形成的牙齒清潔元件可以透過非固定式束簇(anchor free tufting,AFT)來達成。在AFT刷毛製造程序，如美國專利US 6,779,851所詳細描述者，將尼龍填入由任何熱塑性或彈性材料或其組合所構成的預先成模之模板中。所述的尼龍可以被作成任何不同尺寸和形狀的刷簇。而該尼龍未使用或靠近本體之一側經過加熱及熔融來將尼龍維持在刷頭上，其中一適當的拉力將應用於該刷頭上。這樣的刷頭平板隨後透 過超音波熔接於一預先成模的握持部，其中該握持部具有邊牆或骨架而使該刷頭平板可以固定並且熔接於該握持部上。

在某些具體實施例中，頭部14在其一末端包含第一束簇區28。在圖式表示的具體實施例中，該第一束簇區28包含一內環30及一外環32，每一環上都包含複數刷簇34。可以知道該第一束簇區28的其他形狀都被應被視為本發明所保護的範圍，例如、蛋形、橢圓形或其他任何適當形狀。該第一束簇區28操作性地連接該旋轉軸16以使得該第一束簇區28可以沿著箭頭A方向以前後振盪的方式加以旋轉，底下將進一步詳細說明。

一第二束簇區36可以設置於該第一束簇區28與該牙刷10之頸部16之間，該第二束簇區36具有複數牙齒清潔元件，例如刷簇34。一組織清潔器38提供於該頭部14相反於該第一表面的一第二表面40上。該組織清潔器38操作性地連接於該旋轉軸16以使的該組織清潔器38可以沿著箭頭B方向以前後振盪的方式加以旋轉，底下將進一步詳細說明。

組織清潔器38可以由彈性材料形成，例如一生物相容性且適合用於口腔衛生裝置的彈性材料。為了提供改良之舒適性以及兼顧清潔效果，所述的彈性材料較佳者係具有硬度介於蕭氏硬度(Shore hardness)A8－A25之間。例如，一彈性材料的具體實施例可以是由GLS公司所製造的苯乙烯－乙烯/丁烯－苯乙烯(SEBS)之共聚物。然而，可以理解的是，來自其他製造者的SEBS或硬度介於或超出前述範圍之其他材料也可以被使用。對於熟悉本領域技藝者來說，這些組織清潔器38的適當材料當可藉由本發明之揭露內容而輕易可知。

組織清潔器38可以設置成具有複數組織接合元件42，其係可 以小突塊的樣式形成。這裡所稱之「小突塊」通常係指包含從一基面上豎立起來的柱狀突起(但不以此限定該突起之斷面形狀)。在一常見的情況下，該小突塊在較佳的結構設計中該小突塊在其底部所具有的寬度大於其高度(以最長距離來量測)。不過，該小突塊可以包含突出物，其中其寬度與高度幾乎相同，或者是其高度稍微小於其底面寬度。除此之外，在某些情況中(例如，其中該小突塊逐漸變細成一尖端或者是包含一縮小至一更小突起的底部等)，該底部寬度可以基本上大於其高度。有關組織接合元件的其他不同具體實施例亦詳細描述於共同擁有的美國專利US 7,143,462號專利「口腔保健工具(Oral Care Implement)」中，該專利的所有內容有被引用為本案之相關參考文獻。

小突塊42係設計成大幅降低人們的不良口氣之主要來源並且改善衛生。小突塊42能夠從舌頭和其他口腔內的軟組織上移除微生物和其他殘渣。尤其是，舌頭很容易發展出細菌的覆層，而這樣的覆層已知是會滋生有機物和殘渣，因而造成不良口氣。這樣的微生物絕大多數可以從舌頭上表面的乳突結構之間的凹陷處或口腔內的其他軟組織中發現。當接合或沿著舌頭表面拉動時，例如，當小突塊42碰觸舌頭的相鄰乳突之間的凹陷時，將在軟組織上提供一適當地接合力量。小突塊42的彈性結構也能使它們隨著口腔組織，例如使用者的舌頭、臉頰、嘴唇和牙齦等外表面之自然輪廓而移動。除此之外，軟性的小突塊能夠隨著需要它們沿著口腔軟組織表面移動時的需要加以屈曲，以來回運動並且清潔這些軟組織表面。

第一束簇區28具有一含有一第一狹縫46的一基部44，組織清潔器38也包含具有一第一狹縫50的一基部48。在說明的具體實施 例中，該第一束簇區28的基部44以及該組織清潔器38的基部48基本上是圓柱狀的，並且彼此以同心圓方式相互套疊，以使得該第一束簇區28的第一狹縫46能與該組織清潔器38的第一狹縫50相互匹配排列。在說明的具體實施例中，該組織清潔器38的基部48具有相較於該第一束簇區28之基部44的內徑更小之外徑，以使得該組織清潔器38的基部38可以套疊於該第一束簇區28之基部44之內。然而，應當可以理解的是，該頭部14也可以設計成使該第一束簇區28之基部44套疊於該組織清潔器38的基部38之內。

旋轉軸16具有一最遠端52與該旋轉軸16的長軸54之中心偏移。該最遠端52延伸進入該第一束簇區28的第一狹縫46以及該組織清潔器38的第一狹縫50。當旋轉軸16由馬達20所旋轉時，遠端36沿著該旋轉軸16畫圓並且驅動性地接合該第一束簇區28的第一狹縫46以及該組織清潔器38的第一狹縫50，以造成該第一束簇區28及該組織清潔器38以振盪的方式移動。該第一束簇區28的第一狹縫46以及該組織清潔器38的第一狹縫50之寬度通常可以是與該最遠端52的直徑相同，以產生最小的搖晃，因此可以在使用時維持最小的噪音。旋轉軸16較佳者係單件式的，也就是一體成形的結構，並且係以單一長度的細桿及如圖所示之形狀來形成。然而，也可以將該最遠端52設置成分離或提供及固定於一該旋轉軸的一直端部。

在特定具體實施例中，該第一束簇區28的基部44包含一第二狹縫56，且該組織清潔器的基部48則包含第二狹縫58，並且彼此相互匹配排列。插銷60透過頭部14的開口插入，並且延伸進入該第二狹縫56、58。插銷60固定該第一束簇區28以及該組織清潔器 38，以避免它們從該頭部14上軸向脫離。其他固定該第一束簇區28以及該組織清潔器38之適當的裝置及/或方法也被視為是本發明所保護的範圍，且其他適當的裝置及/或方法對於熟習本領域技藝者也能透過本案之揭露內容而明顯得知。

如第四圖所示，在某些具體實施例中，第一束簇區具有一第二基部64，且內環30固定於其上，其中，該第二基部64更具有狹縫66形成於其上。外環32則是固定於基部44。該旋轉軸16的最遠端52包含一V形區段68，該V形區段相對於該旋轉軸方巷偏心排列。該區段68之一第一傾斜段70與該該基部44、48之第一狹縫46、50接合，且該區段68之第二傾斜段72則與該基部64之狹縫66接合。隨著該旋轉軸旋轉，該區段68的偏心旋轉運動使該外環32以及該組織清潔器38在一第一方向以振盪方式旋轉，而該內環30則是在一相反的第二方向以振盪方式旋轉。

在特定的具體實施例中，第二束簇區36係設置成可相對於該頭部14運動。在第五圖所示的具體實施例中，旋轉軸16係緊接於該第二束簇區36並且沿著與該旋轉軸16之長軸54平行的方向、以箭頭B所示之方向以直線方式往複運動。因此，當該旋轉軸16往複或振盪時，該第二束簇區36沿著與該旋轉軸16之長軸54平行的方向、以箭頭B所示之方向以振盪方式被驅動。在該最遠端52之端點的一突起74接合於形成於該第一束簇區28的一狹縫76，並以一振盪方式驅動該第一束簇區28。

如第六圖中所示，在另一具體實施例中，該旋轉軸16之最遠端52接合於形成於該第二束簇區36之一狹縫78，並以沿著基本上垂直於該第一表面與該長軸54之延伸平面方向之一振盪方式來驅動 該第二束簇區36，如該第三圖中相同於該第一束簇區28之方向。

如第七圖所示的另一具體實施例中，該第二束簇區36是以沿著基本上垂直於該第一表面與該長軸54之延伸平面之箭頭C所示方向的一直線振盪方式來驅動該第二束簇區36。在這樣的具體實施例中，該旋轉軸的最遠端52可以包含第二偏移部80，該第二偏移部當該旋轉軸16旋轉時接合該第二束簇區36的一下表面，因此使該第二束簇區相對於該頭部14上下運動。

因此，可以知道的是，該第二束簇區36係可設置成使其以多種不同方向振盪的形式來驅動。而熟習本領域技藝者當可以藉由本案所揭露之內容而明顯得知這樣運動方式之其他運動方向及相應的適當結構之變化。

如第八圖所示的具體實施例中，該組織清潔器38可以相對於該頭部14運動，但它並不直接連接於該旋轉軸16。該組織清潔器38係藉由連接部82彈性地連接於該頭部14。該連接部82彈性地將該組織清潔器連接至該頭部，以使得該組織清潔器38可以自由運動或相對於該頭部14震動。因此，當該旋轉軸16旋轉並振盪該第一束簇區28時，彈性的震動便可以造成該組織清潔器38相對於該頭部運動或震動。該連接部82可以是任何形式的可彎曲或彈性元件，以使得該組織清潔器38可以相對於該頭部14運動。例如，該彈性部82可以由一彈性或橡膠材料所形成。在其他具體實施例中，該彈性部82係設置成提供該組織清潔器36任何想要的運動，例如，左右、上下、搖擺、彈跳或震動等。而熟習本領域技藝者當可以藉由本案所揭露之內容而輕易想到其他任何適當之結構。

藉由本發明前面所述之內容及藉由不同具體實施例之說明，熟 悉本領域技藝者當可輕易得出前述實施例之其他不同變化與設計，惟其皆不脫離本發明之精神與請求保護範圍。因此，這些不同變化與設計當會包含於下列申請專利範圍之內。

10‧‧‧牙刷

12‧‧‧握持部

14‧‧‧頭部

16‧‧‧旋轉軸

18‧‧‧第一表面

19‧‧‧驅動組

20‧‧‧馬達

21‧‧‧動力源

22、24‧‧‧電池

26‧‧‧轉軸連接器

28、36‧‧‧束簇區

30‧‧‧內環

32‧‧‧外環

34‧‧‧刷簇

38‧‧‧組織清潔器

40‧‧‧第二表面

42‧‧‧組織接合元件

46、50、56、58、66、76、78‧‧‧狹縫

48、44、64‧‧‧基部

52‧‧‧最遠端

54‧‧‧長軸

60‧‧‧插銷

62‧‧‧開口

68‧‧‧V形區段

70、72‧‧‧傾斜段

74‧‧‧突起

80‧‧‧第二偏移部

82‧‧‧連接部

第一圖表示一牙刷的底視斷面圖。

第二圖表示如第一圖所示之牙刷的頭部俯視透視圖。

第三圖表示如第一圖所示之牙刷的頭部部分之斷面圖。

第四圖表示如第一圖所示之牙刷之頭部部分之一替代具體實施例之部分斷面圖。

第五圖表示如第一圖所示之牙刷之頭部部分之一替代具體實施例的底視平面圖。

第六圖表示如第一圖所示之牙刷之頭部的一替代具體實施例之的部分斷面圖。

第七圖表示如第一圖所示之牙刷之頭部的另一替代具體實施例之的部分斷面圖。

第八圖表示如第一圖所示之牙刷之頭部的又一替代具體實施例之的部分斷面圖。

前面所提到之圖式並不需要按照比例表示，並且必須說明的是，這些圖式僅是提供本發明的一種表示方式及所涉及原理的圖式說明。而在圖式中所描述的電動牙刷的某些特徵已被相對於其他特徵加以放大或刻意呈現，以有助於說明及了解。在不同具體實施例中的類似或相同的元件或特徵可能在這些圖式中以相同的元件符號來說明。這裡所揭露的電動牙刷在某種程度上是藉由它們所使用的環境或意圖呈現的應用來具有它們的組成及決定元件。

18‧‧‧第一表面

28‧‧‧束簇區

30‧‧‧內環

32‧‧‧外環

34‧‧‧刷簇

36‧‧‧束簇區

38‧‧‧組織清潔器

40‧‧‧第二表面

42‧‧‧組織接合元件

Claims (26)

1. 一種電動牙刷，其包含：一握持部，其具有一頸部；一頭部，設置於該頸部，並且具有一第一表面及一相反的第二表面；一第一束簇區，設置於該頭部，該束簇區具有牙齒清潔元件由該第一表面向外延伸；一組織清潔器，設置於該頭部，並且具有複數組織接合元件從該第二表面向外延伸；一驅動組係設置以造成該第一束簇區及該組織清潔器相對於該頭部運動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電動牙刷，該驅動組係操作性地連接於該第一束簇區與該組織清潔器至少其中之一，以一振盪方式驅動該第一束簇區與該組織清潔器至少其中之一。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電動牙刷，其中該驅動組含一動力源以及一馬達，該馬達具有一包含一偏移部之轉軸。
4. 如申請專利範圍第3項所述之電動牙刷，其中該動力源係為電池。
5. 如申請專利範圍第3項所述之電動牙刷，其中該第一束簇區包含一束簇區基部，該束簇區基部具有一第一狹縫形成於其上；該組織清潔器包含一組織清潔器基部，該組織清潔器基部具有一第一狹縫形成於其上；以及該偏移部延伸進入該束簇區基部的第一狹縫及該組織清潔器基部的第一狹縫中。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電動牙刷，其中該束簇區基部具 有一圓柱形且該組織清潔器基部具有一圓柱形，以及該束簇區基部與該組織清潔器基部係同心地套疊在一起。
7. 如申請專利範圍第5項所述之電動牙刷，其中該束簇區基部包含一第二狹縫，該組織清潔器基部包含一第二狹縫，以及該頭部包含一開口，且更包含一插銷從該頭部之開口延伸進入該束簇區基部的第二狹縫與該組織清潔器基部的第二狹縫。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電動牙刷，更包含一第二束簇區鄰近於該第一束簇區。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電動牙刷，其中該第二束簇區係相對於該頭部固定。
10. 如申請專利範圍第8項所述之電動牙刷，其中該第二束簇區係相對於該頭部是可動的。
11. 如申請專利範圍第8項所述之電動牙刷，其中該驅動組係操作性地連接於該第二束簇區，以一振盪方式驅動該第二束簇區。
12. 如申請專利範圍第1項所述之電動牙刷，其中該組織接合元件係為小突塊。
13. 如申請專利範圍第1項所述之電動牙刷，其中該牙齒清潔元件係為刷毛。
14. 如申請專利範圍第1項所述之電動牙刷，其中該第一束簇區包含一內環牙齒清潔元件及一外環牙齒清潔元件。
15. 如申請專利範圍第14項所述之電動牙刷，其中該外環與該內環係以相反方向之振盪方式被該驅動組驅動。
16. 如申請專利範圍第1項所述之電動牙刷，其中該組織清潔器係藉由一連接部彈性地固定於該頭部。
17. 一種電動牙刷，其包含：一握持部，其具有一頸部；一頭部，設置於該頸部，並且具有一第一表面及一相反的第二表面；一第一束簇區，設置於該頭部，該束簇區具有牙齒清潔元件由該第一表面向外延伸，以及具有一束簇區基部，該束簇區基部上具有一第一狹縫形成於其上；一組織清潔器，設置於該頭部，並且具有複數突起從該第二表面向外延伸，以及具有一組織清潔器基部，該組織清潔器基部上具有一第一狹縫形成於其上；一動力源設置於該握持部內；一馬達，操作性地連接於該動力源；一驅動轉軸，旋轉性地由該馬達驅動，並且具有一偏移部與該束簇區基部的第一狹縫及該組織清潔器基部的第一狹縫接合，而以一振盪方式驅動該第一束簇區及該組織清潔器。
18. 如申請專利範圍第17項所述之電動牙刷，其中該束簇區基部具有一圓柱形且該組織清潔器基部具有一圓柱形，以及該束簇區基部與該組織清潔器基部係同心地套疊在一起。
19. 如申請專利範圍第17項所述之電動牙刷，其中該束簇區基部包含一第二狹縫，該組織清潔器基部包含一第二狹縫，以及該頭部包含一開口，且更包含一插銷從該頭部之開口延伸進入該束簇區基部的第二狹縫與該組織清潔器基部的第二狹縫。
20. 如申請專利範圍第17項所述之電動牙刷，更包含一第二束簇區鄰近於該第一束簇區。
21. 如申請專利範圍第20項所述之電動牙刷，其中該第二束簇區係相對於該頭部固定。
22. 如申請專利範圍第20項所述之電動牙刷，其中該第二束簇區係相對於該頭部是可動的。
23. 如申請專利範圍第20項所述之電動牙刷，其中該驅動轉軸係操作性地連接於該第二束簇區，以一振盪方式驅動該第二束簇區。
24. 如申請專利範圍第17項所述之電動牙刷，其中該複數突起係為小突塊。
25. 如申請專利範圍第17項所述之電動牙刷，其中該牙齒清潔元件係為刷毛。
26. 一種電動牙刷，其包含：一握持部，其具有一頸部；一頭部，設置於該頸部，並且具有一第一表面及一相反的第二表面；一第一束簇區，設置於該頭部，該束簇區具有刷毛由該第一表面向外延伸，以及具有一束簇區基部，該束簇區基部上具有一第一狹縫形成於其上；一組織清潔器，設置於該頭部，並且具有複數小突塊從該第二表面向外延伸，以及具有一組織清潔器基部，該組織清潔器基部上具有一第一狹縫形成於其上；一電池設置於該握持部內；一馬達，操作性地連接於該電池；一驅動轉軸，旋轉性地由該馬達驅動，並且具有一偏移部與該束簇區基部的第一狹縫及該組織清潔器基部的第一狹縫接 合，而以一振盪方式驅動該第一束簇區及該組織清潔器。