專利名稱：口腔衛(wèi)生工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)涉及包括彈性體元件的口腔衛(wèi)生工具。
背景技術(shù)：
大多數(shù)人均會(huì)遭受或已遭受過(guò)由口腔中的細(xì)菌引起的齲齒和/或齒齦炎。因此， 長(zhǎng)期以來(lái)，減少口腔中的菌斑量一直是口腔護(hù)理領(lǐng)域中的工作者的努力目標(biāo)。一種最小化口腔中牙斑的常見(jiàn)方法是定期刷牙和剔牙。漱口水常常用來(lái)增強(qiáng)牙線潔齒和刷洗的效果。但在某些情況下，頻繁刷洗的有益效果會(huì)伴隨產(chǎn)生有害的副作用，例如發(fā)炎、軟組織和硬組織磨蝕、甚至牙齦退縮。這些副作用部分地起因于使用者通過(guò)他們的牙刷對(duì)牙齦所施加的過(guò)度力。發(fā)明概述本公開(kāi)涉及包括彈性體元件的口腔衛(wèi)生工具和制造此類工具的方法。本文所述的口腔衛(wèi)生工具可包括許多種彈性體元件，所述元件包括大量的由柔順彈性體材料形成的“鋒利”邊緣(具有小尖端半徑的邊緣)，以用于增強(qiáng)清潔效果并同時(shí)減少發(fā)炎和/或磨蝕。這些工具可包括幾種至許多種不同的成型彈性體元件，例如，兩種、三種、四種、五種、六種、七種、八種、或甚至十種或更多種不同的成型元件。每種元件均可由相同的材料形成，或每種元件可由不同的材料形成而使得整個(gè)元件區(qū)包括數(shù)種至許多種不同的材料，例如，兩種、三種、四種、五種、六種、七種、八種、或甚至十種或更多種不同的材料。 由這種構(gòu)造所提供的許多種不同的紋理可提供如下的感覺(jué)其可使人想起更傳統(tǒng)的刷毛式工具，從而可使該新型工具容易地被消費(fèi)者接受而用于日常生活。在一個(gè)方面，本公開(kāi)的特征在于口腔衛(wèi)生工具例如牙刷或牙刷替換件，所述工具包括尺寸適于插入到人的口腔中的頭部部分。頭部部分包括基座和從基座伸出的多個(gè)彈性體元件，所述元件各限定一個(gè)或多個(gè)邊緣。由所述多個(gè)彈性體元件限定的具有小于約0. 006 英寸的尖端半徑的邊緣的總數(shù)目大于約250。在另一方面，本公開(kāi)的特征在于口腔衛(wèi)生工具，所述工具包括尺寸適于插入到人的口腔中的頭部部分，所述頭部部分包括基座和從基座伸出的多個(gè)彈性體元件，所述元件限定彈性體元件區(qū)。該區(qū)包括具有第一彈性體材料的第一彈性體元件和不同于第一彈性體元件且具有第二彈性體材料的第二彈性體元件。任選地，由所述多個(gè)彈性體元件限定的具有小于約0. 006英寸的尖端半徑的邊緣的總數(shù)目大于約250。在另一方面，本公開(kāi)的特征在于口腔衛(wèi)生工具，所述工具包括尺寸適于插入到人的口腔中的頭部部分。頭部部分包括基座和從基座伸出的多個(gè)彈性體元件，所述元件限定彈性體元件區(qū)。該區(qū)包括具有第一彈性體材料的第一彈性體元件和圍繞第一彈性體材料的第二彈性體材料。例如，第二彈性體材料(其可為相對(duì)柔軟的彈性體材料)可完全圍繞第一彈性體材料(其可為較硬的彈性體材料)。在另一方面，本公開(kāi)的特征在于口腔衛(wèi)生工具，所述工具包括尺寸適于插入到人
4的口腔中的頭部部分。頭部部分包括基座和從基座伸出的多個(gè)彈性體元件，所述元件限定彈性體元件區(qū)。該區(qū)包括具有第一彈性體材料的第一彈性體元件和具有第二彈性體材料的第二彈性體元件。第一彈性體元件具有第一摩擦系數(shù)，并且第二彈性體元件具有不同于第一摩擦系數(shù)的第二摩擦系數(shù)。例如，與第二彈性體元件相比，第一彈性體元件可具有更低的濕摩擦系數(shù)，所述摩擦系數(shù)使用人的唾液和原子力顯微鏡來(lái)測(cè)量。更低的摩擦系數(shù)可有利于在牙齒之間滑動(dòng)，而更高的摩擦系數(shù)可有利于擦洗牙齒。在一些具體實(shí)施中，邊緣的總數(shù)目大于約300，例如大于約400、500、600、700、 800、900、1000、1250、1500、或甚至更大，例如大于約2000或3000。鋒利邊緣可增強(qiáng)工具的清潔能力，但由于邊緣是由彈性體材料形成的，因此它們一般對(duì)組織也較柔和。例如，在一些具體實(shí)施中，為了最大化邊緣的暴露量，邊緣至其最靠近鄰件的元件內(nèi)和/或元件間間距為約0. 010英寸或更大，例如大于0. 015英寸、0. 020英寸、0. 025英寸、 0. 030英寸、0. 040英寸、或0. 050英寸或更大，例如大于約0. 060英寸、0. 075英寸、0. 085 英寸、0. 10英寸、0. 125英寸、0. 150英寸、0. 175英寸、或甚至大于0. 20英寸。在一些實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)彈性體元件具有在延伸方向上延伸的長(zhǎng)軸，并且邊緣沿延伸方向被限定。在其它實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)彈性體元件具有在延伸方向上延伸的長(zhǎng)軸，并且邊緣在垂直于延伸的方向上被限定。在另外的其它實(shí)施方案中，邊緣沿在延伸方向上延伸的長(zhǎng)軸和垂直于在延伸方向上延伸的長(zhǎng)軸被限定。一般來(lái)講，彈性體元件被構(gòu)造成最大化清潔和/或牙齦按摩效果，同時(shí)最小化對(duì)口腔的損傷。例如，所述多個(gè)彈性體元件可包括一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)、六個(gè)、七個(gè)、八個(gè)、
九個(gè)或甚至十個(gè)不同的彈性體元件，例如，在形狀、尺寸、長(zhǎng)度/高度、和/或材料上不同的彈性體元件。例如，在一些具體實(shí)施中，全部的元件均可具有相同的形狀，但可各由不同的材料形成和/或具有不同的材料硬度。在一些具體實(shí)施中，所述多個(gè)彈性體元件可包括例如具有第一彈性體材料的第一彈性體元件和具有第二彈性體材料的第二彈性體元件。例如，所述多個(gè)彈性體元件還可包括具有第三彈性體材料的第三彈性體元件、具有第四彈性體材料的第四彈性體元件、具有第五彈性體材料的第五彈性體元件或甚至具有第六彈性體材料的第六彈性體元件。本文所述的彈性體元件中的任何一個(gè)或多個(gè)可具有例如約8肖氏硬度A至約95 肖氏硬度A，例如介于約35肖氏硬度A至約92肖氏硬度A之間的肖氏硬度A硬度。本文所述的任何彈性體元件均可由熱塑性材料或交聯(lián)材料(熱固性材料)形成。 例如，彈性體可為一種或多種苯乙烯共聚物、熱塑性聚氨酯、硅氧烷、聚醚酰胺、聚醚聚酯、 或這些和其它彈性體的混合物。本文所述的任何彈性體材料均可包括一種或多種填料。例如，填料可為或可包括油例如礦物油、研磨劑、增粘劑、增塑劑、或這些填料和甚至其它材料的混合物。例如，任何彈性體元件均可具有介于約0. 003英寸和約0. 250英寸之間，例如介于約0.010英寸和約0. 10英寸之間的第一最大橫截面厚度。在一些具體實(shí)施中，元件也包括介于約0. 003英寸和約0. 10英寸之間的垂直于第一尺度的第二最大橫向尺度。這些元件在形狀上不受限制。例如，任何元件均可呈環(huán)、突出、翅片、梯、杯、或簾的形式。例如，任何彈性體元件均可具有在形狀上大致或基本上為圓形、三角形、矩形、正方形或正弦曲線形的橫截面(垂直于延伸方向截取)。本文所述的任何口腔工具還可包括從基座伸出的一根或多根刷毛，例如排列成一個(gè)或多個(gè)“草皮”的刷毛。本文所述的任何口腔工具本均可呈手動(dòng)牙刷或電動(dòng)牙刷的形式。例如，在一些有利的具體實(shí)施中，該工具為電動(dòng)產(chǎn)品，其中頭部部分和/或基座部分被構(gòu)造成振動(dòng)和/或振蕩，例如通過(guò)與頭部部分和/或基座部分連通的電驅(qū)動(dòng)馬達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)。如本文所用，“邊緣”為兩個(gè)表面相交而成的線，或?yàn)槟硞€(gè)表面所終止的邊界。如本文所用，“彈性體”為具有大于約50%的斷裂伸長(zhǎng)率和小于約97的肖氏硬度 A硬度的材料。各方面和/或各具體實(shí)施可具有下列任何一個(gè)或多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。本文所述的口腔衛(wèi)生工具可包括彈性體元件，所述元件包括大量的由柔順材料形成的“鋒利”邊緣(具有小尖端半徑的邊緣)以用于增強(qiáng)清潔效果并同時(shí)減少磨蝕。邊緣可被限定在尖端上且沿彈性體元件分布，從而提供可在其尖端并沿其側(cè)部進(jìn)行清潔的清潔結(jié)構(gòu)。該工具可包括數(shù)種不同的成型彈性體元件，例如兩種、三種、四種、五種、六種、七種、八種、或甚至十種或更多種不同的成型元件，所述元件任選地由數(shù)種不同的材料例如一種、兩種、三種、四種、五種、六種、七種、八種、或甚至十種或更多種不同的材料形成。這種構(gòu)造可在使用者的口腔中提供許多種不同的紋理。所提供的許多種不同的紋理可使人想起更傳統(tǒng)的刷毛式工具，從而可使該新型工具容易地被消費(fèi)者接受而用于日常生活?？蓪⒚糠N元件的幾何形狀和紋理最優(yōu)化以便定位在刷洗區(qū)中，這可導(dǎo)致增強(qiáng)的按摩和/或清潔效果。該口腔衛(wèi)生工具可與清潔和打磨材料例如牙膏協(xié)同起作用以便增強(qiáng)打磨和清潔效果。例如，呈杯形狀的彈性體元件可通過(guò)將研磨劑保持到牙齒表面上來(lái)增強(qiáng)打磨和/或美白效果。本文所述的工具可僅具有彈性體元件，所述元件可相對(duì)容易地模制，例如可鑄造或注模成型或可擠出成型。由于它們的柔順性質(zhì)的緣故，彈性體元件趨于自我調(diào)節(jié)施加到清潔位點(diǎn)上的應(yīng)力，這可最小化由于過(guò)度的刷洗力例如可導(dǎo)致牙齦退縮的刷洗力所造成的損傷。與完全的刷毛式牙刷相比，當(dāng)該口腔衛(wèi)生工具例如牙刷在它們的頭部中僅包括彈性體元件時(shí)，它們可提供相當(dāng)?shù)?或甚至更好的)牙斑移除效果，并且可增強(qiáng)牙齦按摩作用并減少軟組織和硬組織的磨蝕。數(shù)個(gè)實(shí)施方案的細(xì)節(jié)闡述于附圖和下文的說(shuō)明書(shū)中。通過(guò)說(shuō)明書(shū)和附圖并通過(guò)權(quán)利要求書(shū)，本公開(kāi)的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見(jiàn)。附圖概述圖IA為牙刷替換件的透視圖。圖IB為圖IA的替換件的頭部部分的放大透視圖。圖IC為圖IA的替換件的頭部部分的放大側(cè)視圖。圖2為圖IA所示的具有圓形橫截面的細(xì)長(zhǎng)突出區(qū)的放大透視圖。圖3為圖IA所示的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的放大透視圖。圖4為圖IA所示的具有三角形橫截面的細(xì)長(zhǎng)突出區(qū)的放大透視圖。圖5為圖IA所示的簾區(qū)的放大透視圖。圖6A為圖IA所示的梯狀翅片的放大透視圖，而圖6B為示出了將梯狀翅片連結(jié)到圖IA所示替換件的頭部上的透視圖。圖7為可供選擇的頭部的透視圖。圖8為可供選擇的頭部的透視圖。圖9為潔牙杯彈性體元件的透視圖。

圖10為搖擺的彈性體紋理化翅片元件的透視圖。圖11為從利用了圖9和10所示元件的牙刷頭部的頂部拍攝的照片。圖12為利用了圖9和10所示元件的另一個(gè)牙刷頭部的透視圖。圖13為彈性體簾元件的透視圖，示出了其被切割以形成裂縫簾元件。圖14為包括圖13的裂縫簾元件的牙刷頭部的透視圖。圖15為可供選擇的翅片/管形元件的透視圖。圖16為可供選擇的彈性體元件的透視圖。圖17為雙材料彈性體元件的剖面圖。發(fā)明詳述本發(fā)明描述了包括許多種彈性體元件的口腔衛(wèi)生工具，例如牙刷。該工具可包括大量的由柔順彈性體材料形成的“鋒利”邊緣以用于增強(qiáng)清潔效果并同時(shí)減少磨蝕。該工具可在使用者的口腔中提供許多種不同的紋理，因而可使人想起更傳統(tǒng)的刷毛式工具，從而可使該新型工具容易地被消費(fèi)者接受而用于日常生活。以舉例的方式，并且參見(jiàn)圖IA至1C，用于電動(dòng)牙刷例如由電能驅(qū)動(dòng)的牙刷的替換件10包括尺寸適于插入到人的口腔中的頭部部分12，所述頭部部分包括基座14和從基座伸出的多個(gè)彈性體元件以限定彈性體元件區(qū)。整個(gè)替換件自身和/或頭部部分12可被構(gòu)造成振蕩，例如旋轉(zhuǎn)地振蕩和/或振動(dòng)，以向使用者的口腔提供有力的清潔和/或按摩作用。 在圖IA至IC所示的特定具體實(shí)施中，彈性體元件區(qū)包括(1)包括多個(gè)呈桿狀突出形式的第一彈性體元件16的部分11，所述突出各為大致圓形的橫截面并且沿它們的長(zhǎng)度逐漸變細(xì)至它們各自的末端18; ( 呈同心環(huán)形式的第二彈性體元件20; C3)兩個(gè)部分21和23， 所述部分各包括多個(gè)呈突出形式的第三彈性體元件22，所述突出各為基本上三角形的橫截面；(4)兩個(gè)部分25和沈，所述部分各包括多個(gè)呈簾或正弦波狀壁形式的第四彈性體元件 24 ；和( 四個(gè)部分27、29、31和33，所述部分各包括呈翅片30形式的第五彈性體元件(在此情形中每個(gè)部分均包括三個(gè)元件)，所述翅片具有梯狀外觀和沿它們的側(cè)部的長(zhǎng)度分布的紋理。圖2至6更詳細(xì)地顯示了替換件10的彈性體元件。參見(jiàn)圖2，部分11 (被顯示為是從替換件10上拆卸下來(lái)的)包括基座部分31，突出16從所述基座部分伸出。基座部分可由與突出相同的材料形成(或并非如此)，并且可為實(shí)心的。如果需要更大的柔順性，尤其是在使用者牙齒的豎直方向上的柔順性，則基座可為中空的以提供更柔性的基座。一般來(lái)講，突出16被構(gòu)造成向牙齒表面提供眾多“鋒利”邊緣32以克服牙斑對(duì)牙齒表面的粘附力。盡管突出16在圖2中被顯示為具有大致圓形的橫截面，但它們也可被成形為多種橫截面，例如三角形、正方形、五邊形、六邊形或八邊形。參見(jiàn)圖3，同心彈性體環(huán)20僅向牙齒和牙齦提供兩個(gè)邊緣34，34'，因此一般不能作為有效的牙斑移除元件(當(dāng)與元件16相比時(shí))，尤其是較難以觸及例如牙齒之間的部位。 然而，環(huán)20可對(duì)牙刷頭部中的其它元件提供堅(jiān)實(shí)的結(jié)構(gòu)支撐和穩(wěn)定性，并且提供良好的頰
7面清潔作用以及有力的按摩效果。此外，彈性體元件20可通過(guò)頂靠牙齒表面保持或包含各種制劑而與牙齒清潔制劑例如牙粉和牙膏協(xié)同起作用。該作用可增大特定制劑的打磨和/ 或美白效果。參見(jiàn)圖4，部分21 (被顯示為是從替換件10上拆卸下來(lái)的)包括基座部分38，彈性體突出22從所述基座部分伸出?；糠挚捎膳c突出相同的材料形成(或并非如此)， 并且可為實(shí)心的(如果需要)。如果需要更大的柔順性，尤其是在使用者牙齒的豎直方向上的柔順性，則基座可為中空的以提供更柔性的基座。一般來(lái)講，突出22(如同突出16)被構(gòu)造成向牙齒表面提供眾多“鋒利”邊緣，例如邊緣36、36'和36"，以克服牙斑對(duì)牙齒表面的粘附力。參見(jiàn)圖5，部分沈(被顯示為是從替換件10上拆卸下來(lái)的)包括基座部分42，彈性體突出M從所述基座部分伸出?；糠挚捎膳c突出相同的材料形成(或并非如此)， 并且可為實(shí)體的(如果需要)。如果需要更大的柔順性，尤其是在使用者牙齒的豎直方向上的柔順性，則基座可為中空的以提供更柔性的基座。一般來(lái)講，突出24(如同突出16和 22)被構(gòu)造成向牙齒表面提供眾多“鋒利”邊緣，例如邊緣50、50'和50"，以克服牙斑對(duì)牙齒表面的粘附力。參見(jiàn)圖6A，彈性體元件30 (被顯示為是從替換件10上拆卸下來(lái)的)被構(gòu)造成向牙齒表面提供眾多“鋒利”邊緣，例如限定在每個(gè)元件30的末端的邊緣52和由沿元件30的側(cè)部58和60的楔形部件限定的邊緣53至57，以克服牙斑對(duì)牙齒表面的粘附力。彈性體翅片元件30具有至少兩種功能。首先，它們可用它們的眾多“鋒利”邊緣來(lái)提供優(yōu)良的清潔能力。其次，它們可提供牙間配準(zhǔn)以便于清潔和獲得感覺(jué)提示。更一般地講，可選擇所利用的形狀、“鋒利”邊緣的總數(shù)目、用來(lái)形成每種元件的材料、用來(lái)形成每種元件的彈性體的硬度、每種元件從基座延伸的長(zhǎng)度、和彈性體元件的尺度，以最大化口腔衛(wèi)生工具的清潔和按摩作用，同時(shí)最小化對(duì)口腔組織例如牙齦上的軟組織的損傷。不僅每種彈性體元件均可具有獨(dú)特的三維形狀，而且每種元件均可由不同的彈性體材料形成。例如，每種彈性體元件均可由熱塑性彈性體或交聯(lián)彈性體形成。彈性體的實(shí)例包括苯乙烯嵌段共聚物，例如苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物 (SEBS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物；聚氨酯，例如聚醚或聚酯基聚氨酯，例如可以商品名PELLETHANE 獲得的那些；娃氧烷；聚醚酰胺，例如可以商品名PEBAX 獲得的那些 ’聚醚聚酯，例如可以商品名HYTREL 獲得的那些；或這些中的任何彈性體的混合物或其它彈性體。在一些具體實(shí)施中，彈性體可與被認(rèn)為是非彈性體的各種熱塑性塑料共混以提供彈性體共混物。例如，聚丙烯可與苯乙烯彈性體例如SEBS混合以提供彈性體共混物。例如，用來(lái)形成本文所述的彈性體元件的彈性體材料可具有約6肖氏硬度A至約 95肖氏硬度A，例如約10肖氏硬度A至約93肖氏硬度A，或約35肖氏硬度A至約92肖氏硬度A的肖氏硬度A硬度。在一些具體實(shí)施中，用來(lái)形成元件的彈性體材料具有小于約95， 例如小于85、75、65、55、45、35、25、15、或甚至小于10肖氏硬度A的肖氏硬度A硬度。可將用來(lái)形成彈性體元件的任何彈性體材料填充上一種或多種填料。填料的實(shí)例包括油，例如礦物油；研磨劑，例如氧化鋁、二氧化硅或高嶺土 ；增粘劑，例如松香；增塑劑或這些填料中的任何填料的混合物或其它填料。
盡管圖IA的替換件頭部包括五種不同的彈性體元件的三維形狀，但許多其它構(gòu)型也是可能的。例如，并且更一般來(lái)講，口腔衛(wèi)生工具例如牙刷(手動(dòng)或電動(dòng)的)或替換件可包括數(shù)種至許多種不同的成型彈性體元件，例如，兩種、三種、四種、五種、六種、七種、八種、或甚至十種或更多種不同的三維成型元件。如果需要，每種彈性體元件均可由相同的或不同的材料制成。在一些具體實(shí)施中，每種彈性體元件均由不同的材料形成。在一些具體實(shí)施中，彈性體元件區(qū)中的彈性體元件可由數(shù)種不同的材料形成，例如，兩種、三種、四種、 五種、六種、七種、八種、或甚至十種或更多種不同的材料。例如，不同的形狀和材料的組合可在使用者的口腔中提供許多種不同的紋理，所述紋理可使人想起更傳統(tǒng)的刷毛式工具， 從而可使該新型工具容易地被消費(fèi)者接受而用于日常生活。一般來(lái)講，口腔衛(wèi)生工具中的彈性體元件區(qū)中的彈性體元件限定總計(jì)超過(guò)250個(gè)邊緣，所述邊緣具有小于約0. 006英寸的尖端半徑?！颁h利”邊緣的數(shù)目可以如下方式確定 使用光學(xué)比較器并手動(dòng)計(jì)數(shù)滿足此條件的邊緣的數(shù)目；或作為另外一種選擇，邊緣的數(shù)目可以如下方式確定拍攝照片并且使用圖象分析軟件例如0PTIMAS來(lái)計(jì)數(shù)滿足此條件的邊緣的數(shù)目。在另一種規(guī)程中，可對(duì)該工具進(jìn)行三維掃描以產(chǎn)生三維數(shù)據(jù)庫(kù)，然后可分析該數(shù)據(jù)庫(kù)例如IGES文件以確定滿足此條件的邊緣。在一些具體實(shí)施中，存在大得多的總邊緣數(shù)。例如，邊緣的總數(shù)目可大于約300，例如大于約400、500、600、700、800、900、1000、1250、 1500、或甚至更大，例如大于約2000或3000。一般來(lái)講，由于彈性體邊緣的柔順性質(zhì)的緣故，當(dāng)以一對(duì)一的方式與相對(duì)硬的塑料刷毛邊緣(刷毛尖端)相比時(shí)，彈性體邊緣具有較低的牙斑移除功效。然而，由如本文所述的彈性體元件形成的口腔衛(wèi)生工具與硬刷毛牙刷相比一般會(huì)同樣有效或更有效，這是由于清潔邊緣尤其是間隔開(kāi)的清潔邊緣的數(shù)目較大，并且還由于(與硬刷毛邊緣不同)彈性體元件可從它們的側(cè)部以及它們的尖端進(jìn)行清潔。在一些具體實(shí)施中，所述一個(gè)或多個(gè)邊緣為基本上暴露的以便它們可接觸口腔表面?？刂七吘壍谋┞读康囊环N方法是控制元件內(nèi)或元件間的邊緣間距。在一些實(shí)施方案中， 邊緣可具有如下的至其最靠近鄰件的元件內(nèi)和/或元件間間距約0.010英寸或更大，例如大于0. 015英寸、0. 020英寸、0. 025英寸、0. 030英寸、0. 040英寸、或0. 050英寸或更大，例如大于約0. 060英寸、0. 075英寸、0. 085英寸、0. 10英寸、0. 125英寸、0. 150英寸、0. 175英寸、或甚至大于0. 20英寸。控制元件的牢固程度的一種方法是控制它們的橫截面。在一些具體實(shí)施中，本文所述的任何彈性體元件均可具有介于約0. 003英寸和約0. 250英寸之間，例如介于約0. 010 英寸和約0. 10英寸之間的第一最大橫截面厚度。在一些具體實(shí)施中，彈性體元件也具有介于約0. 003英寸和約0. 250英寸之間，例如介于約0. 010英寸和約0. 10英寸之間的垂直于
第一方向的第二最大橫向尺度。控制元件的柔韌性、并且因此控制牢固程度的一種方法是控制它們的從基座的頂部表面(它們從所述表面伸出)伸出的最大延伸長(zhǎng)度。例如，最大延伸長(zhǎng)度可為約0.20英寸至約0. 75英寸，例如介于約0. 250英寸和約0. 50英寸之間。現(xiàn)在再參見(jiàn)圖IA至1C，在所示的特定實(shí)施方案中，具有小于0.006英寸的尖端半徑的邊緣的數(shù)目為約756，而元件末端的表面積大約為具有大致相同的標(biāo)稱基座面積的刷毛式頭部的5至15倍。替換件10的每種元件均由油填充的SEBS、熱塑性聚醚聚氨酯或硅氧烷形成。第一、第二、第三、第四和第五元件16、20、22、M和30的彈性體的硬度分別為65肖氏硬度A、50肖氏硬度A、90肖氏硬度A、40肖氏硬度A和82肖氏硬度A。特別地參見(jiàn)圖 1(，第一、第二、第三、第四和第五元件16、20、22、對(duì)和30分別從基座14的頂部表面14'伸出 9. 250 英寸，0. 249 英寸(H2),0. 281 英寸(H3),0. 236 英寸(H4)和 0. 288 英寸(H5)的距
1 O現(xiàn)在再參見(jiàn)圖2和4，在一些實(shí)施方案中，元件16或22的圓或內(nèi)切圓的直徑可大至0. 020英寸，0. 030英寸或甚至0. 040英寸。在一些具體實(shí)施中，該直徑為0. 020英寸或更小。在一些實(shí)施方案中，元件之間的中心至中心間距在約0. 025英寸至約0. 040英寸的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施方案中，將邊緣半徑保持在小于0. 003英寸以最大化清潔效果，同時(shí)將材料硬度保持在介于約40肖氏硬度A和約90肖氏硬度A之間以保持柔和性。在一些具體實(shí)施中，元件16或22從實(shí)心的或中空的支撐結(jié)構(gòu)上伸出。現(xiàn)在再參見(jiàn)圖3，在一些實(shí)施方案中，環(huán)狀元件20具有約0. 015英寸至約0. 050英寸，例如約0. 020英寸至約0. 040英寸的壁厚。在一些具體實(shí)施中，用來(lái)形成元件20的材料的硬度為約15肖氏硬度A至約60肖氏硬度A。在一些實(shí)施方案中，環(huán)是開(kāi)口的(如圖所示)；而在其它實(shí)施方案中，環(huán)可被構(gòu)造成使其開(kāi)口端朝下，使得閉合彈性體表面將其自身呈現(xiàn)給組織和牙齒表面?，F(xiàn)在再參見(jiàn)圖5，在一些實(shí)施方案中，波狀壁元件M可具有約0.005英寸至約 0. 030英寸，例如介于約0. 010英寸至約0. 020英寸之間的振幅。在一些具體實(shí)施中，峰至峰距離可為約0. 010英寸至約0. 075英寸，例如介于約0. 015英寸和約0. 060英寸之間。例如，壁元件可由具有介于約10肖氏硬度A和約80肖氏硬度A之間，例如介于約20肖氏硬度A和約60肖氏硬度A之間的硬度的彈性體形成?，F(xiàn)在再參見(jiàn)圖6A，在一些實(shí)施方案中，彈性體紋理化翅片元件30可具有矩形橫截面，例如，具有3/1的縱橫比。例如，該較小的尺度可為0.030英寸或更小。例如，楔形元件之間的中心至中心間距可介于約0. 010英寸和約0. 075英寸之間，而楔形元件之間的最大深度可例如介于約0. 010英寸和約0. 075英寸之間。例如，用來(lái)形成元件的材料的硬度可介于約50肖氏硬度A和約95肖氏硬度A之間。本文所述的彈性體元件可使用多種技術(shù)來(lái)形成。例如，元件可擠出、注模和/或鑄造而成。在一些實(shí)施方案中，擠出可為有利的，這是由于其速度高并且可向元件賦予可增強(qiáng)耐磨性的分子取向。另一方面，在其它實(shí)施方案中，注?？蔀橛欣?，這是由于其具有提供許多不同形狀和構(gòu)型的靈活性?？墒褂枚喾N技術(shù)將本文所述的彈性體元件裝配成工具。例如，可將它們包覆成形到基底例如基座上，或可通過(guò)使用粘合劑或溶劑粘合來(lái)裝配它們。也可將元件成形為使得它們可壓力配合進(jìn)平臺(tái)中。在一些具體實(shí)施中，包覆成型可為有利的，這是由于其速度高并且具有對(duì)大規(guī)模制造過(guò)程的普遍適用性。如可見(jiàn)于圖2、4和5，各組元件可從基座伸出，可將所述基座例如通過(guò)使用粘合劑或溶劑粘結(jié)到互補(bǔ)的頭部部分上以形成平坦的上表面14'。如可見(jiàn)于圖6B，元件可形成為使它們可壓力配合進(jìn)牙刷頭部的互補(bǔ)部分59中?？扇芜x地通過(guò)施加粘合劑而使這種壓力配合成為永久性的。可有利地利用這些類型的技術(shù)來(lái)快速地制造出可用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和消費(fèi)者測(cè)試的原型。許多種其它牙刷頭部構(gòu)型和/或彈性體元件也是可能的。
例如，圖7顯示了可供選擇的牙刷頭部70，所述頭部包括五種不同的成型彈性體元件72、74、76、78和80。非常類似于圖IA的牙刷頭部，牙刷頭部70包括內(nèi)區(qū)，所述內(nèi)區(qū)包括具有圓形橫截面的細(xì)長(zhǎng)突出，所述突出被環(huán)形環(huán)74圍繞。此外，非常類似于圖IA所示的頭部，外區(qū)包括三角形形狀的細(xì)長(zhǎng)突出76、波狀簾或壁元件78和紋理化翅片元件80。相對(duì)于圖IA的頭部，圖7的頭部包括較多的簾元件(12個(gè)相對(duì)于8個(gè))和更少的紋理化翅片元件(8個(gè)相對(duì)于12個(gè))。圖8顯示另一種可供選擇的牙刷頭部80，所述頭部包括五種不同的成型彈性體元件92、94、96、98和100。非常類似于圖IA和7的牙刷頭部，牙刷頭部90包括內(nèi)區(qū)，所述內(nèi)區(qū)包括具有圓形橫截面的細(xì)長(zhǎng)突出，所述突出被環(huán)形環(huán)94圍繞。此外，非常類似于圖IA和 7所示的頭部，外區(qū)包括三角形形狀的細(xì)長(zhǎng)突出96、波狀簾或壁元件98和紋理化翅片元件 100。相對(duì)于圖IA的頭部，圖8的頭部包括更多的簾元件(12個(gè)相對(duì)于8個(gè))和更少的三角形橫截面的細(xì)長(zhǎng)突出(26個(gè)相對(duì)于44個(gè))。圖9和10顯示數(shù)種可供選擇的彈性體元件，而圖11和12顯示包括圖9和10所示元件的頭部實(shí)施方案。具體地講，圖9顯示具有開(kāi)口端104的彈性體潔牙杯元件102，所述開(kāi)口端被構(gòu)造成接納牙齒以便進(jìn)行清潔和打磨。元件102包括若干清潔部件104和106 以及若干邊緣。圖10顯示包括軀體部分112的彈性體樞轉(zhuǎn)紋理化翅片元件110，所述軀體部分從基座部分114延伸并且逐漸變細(xì)至薄的末端116。軀體部分承載包括多個(gè)紋理脊120 的紋理化元件118?；糠?14連接到按扣122上，所述按扣允許元件固定到口腔衛(wèi)生工具例如牙刷上。搖擺或樞轉(zhuǎn)“草皮”和元件描述于Braim等人的美國(guó)專利6，993，804和 6，553，604、以及Chenvainu的所公布美國(guó)專利申請(qǐng)2005/0060822中，這些專利中的每個(gè)的公開(kāi)內(nèi)容均以引用的方式全文并入本文。圖11顯示電動(dòng)替換件130，所述替換件包含圖9 的潔牙元件104和圖10的樞轉(zhuǎn)元件110、連同彈性體簾元件132和彈性體桿元件134。圖 12顯示牙刷頭部140，所述頭部包含圖9的潔牙元件104和圖10的搖擺元件、連同桿元件 134、具有圓角化的三角形橫截面的彈性體突出141和彈性體簾或壁元件142。本文所述的任一元件均可開(kāi)裂縫以產(chǎn)生帶有若干“鋒利”邊緣的若干獨(dú)立元件。現(xiàn)在參見(jiàn)圖13，可將波狀簾沿所示線開(kāi)裂縫以產(chǎn)生彈性體裂縫簾元件152，所述元件包括六個(gè)獨(dú)立元件154、155、156、156、158和160。圖14顯示具有這種裂縫簾的牙刷頭部170?，F(xiàn)在參見(jiàn)圖15，可利用的另一種類型的彈性體元件為管形翅片元件172。該元件包括中空內(nèi)部空間174、管形體176和翅片180，所述翅片從管形體的閉合頂部表面182伸出并且逐漸變細(xì)至薄化的末端184?，F(xiàn)在參見(jiàn)圖16，可利用的另一種類型的彈性體元件為樹(shù)型元件190，所述元件包括中心軸192和從中心軸向外伸出的多個(gè)突出194。在所示的實(shí)施方案中，每個(gè)突出的長(zhǎng)軸一般均垂直于中心軸的長(zhǎng)軸。在其它實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)突出的長(zhǎng)軸與中心軸的長(zhǎng)軸成除90度以外的角度。其它實(shí)施方案已描述了若干實(shí)施方案。然而應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本公開(kāi)的實(shí)質(zhì)和范圍的條件下可進(jìn)行各種修改。例如，任何口腔衛(wèi)生工具均可包括中空的彈性體管形結(jié)構(gòu)，例如一端開(kāi)口的結(jié)構(gòu)。例如，管形結(jié)構(gòu)可具有圓形的橫截面。例如，中空的管形結(jié)構(gòu)可具有約0.005英寸至約0. 020英寸，例如0. 008英寸至約0. 015英寸的壁厚。管的材料硬度可為例如約30肖氏硬度A至約85肖氏硬度A，例如約40肖氏硬度A至約80肖氏硬度A。盡管已描述的是呈電動(dòng)牙刷形式的實(shí)施方案，但口腔衛(wèi)生工具的其它形式也是可能的。例如，這些工具可呈手動(dòng)牙刷的形式。盡管已描述的實(shí)施方案僅包括彈性體元件，但除了彈性體刷毛以外還包括刷毛例如由尼龍(例如尼龍6、12或聚酯)形成的刷毛的實(shí)施方案也是可能的。盡管已描述的實(shí)施方案中的元件貫穿其橫截面均由單一材料形成，但在一些實(shí)施方案中，元件由超過(guò)單一材料例如兩種，三種，或甚至四種不同的材料形成，例如這些材料排列成多個(gè)離散部分，例如元件層。例如，元件的中心部分可由具有第一硬度的第一材料形成，并且元件的外部例如接觸口腔組織和/或牙齒的部分可由具有大于或小于第一硬度的第二硬度的第二材料形成。其中較柔軟的材料210圍繞較硬的材料212的具體實(shí)施顯示于圖17中。例如，第一材料可具有約75肖氏硬度A的硬度，而第二材料可具有約30肖氏硬度A的硬度。元件中的一些可具有不同的摩擦系數(shù)，所述摩擦系數(shù)在用人的唾液潤(rùn)濕時(shí)使用原子力顯微鏡來(lái)測(cè)量。例如，元件中的一些可由在潤(rùn)濕時(shí)具有相對(duì)高的摩擦系數(shù)(例如0.5 至約0. 9)的彈性體形成，而其它元件可具有相對(duì)低的摩擦系數(shù)(例如0. 05至約0. 3)。高摩擦系數(shù)可通過(guò)例如向用以形成元件的彈性體中加入松香來(lái)獲得，并且低摩擦系數(shù)可通過(guò)例如向用以形成元件的彈性體中加入油來(lái)獲得。低摩擦系數(shù)可有利于在牙齒之間滑動(dòng)，而高摩擦系數(shù)可有利于擦洗牙齒。其它實(shí)施方案均在以下所附的權(quán)利要求書(shū)的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種口腔衛(wèi)生工具，所述工具包括尺寸適于插入到人的口腔中的頭部部分，所述頭部部分包括 基座；禾口從所述基座伸出的多個(gè)彈性體元件，所述元件限定彈性體元件區(qū)， 其中所述區(qū)包括具有第一彈性體材料的第一彈性體元件和不同于所述第一彈性體元件且具有第二彈性體材料的第二彈性體元件。
2.如權(quán)利要求1所述的工具，其中所述第一和第二彈性體元件在形狀上不同。
3.如權(quán)利要求1或2所述的工具，其中所述第一和第二彈性體材料是不同的。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的工具，其中每個(gè)彈性體元件限定一個(gè)或多個(gè)邊緣， 并且其中由所述多個(gè)彈性體元件限定的具有小于約0. 006英寸的尖端半徑的邊緣的總數(shù)目大于約250。
5.如權(quán)利要求4所述的工具，其中所述邊緣的總數(shù)目大于約300，例如大于約400、500、 600、700、800、900、1000、1250、1500，或甚至更大，例如大于約 2000 或 3000。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的工具，其中所述區(qū)還包括第三彈性體元件，所述第三彈性體元件具有第三彈性體材料，例如不同于所述第一和第二彈性體材料的彈性體材料。
7.如權(quán)利要求6所述的工具，其中所述區(qū)還包括具有第四彈性體材料的第四彈性體元件。
8.如權(quán)利要求7所述的工具，其中所述區(qū)還包括具有第五彈性體材料的第五彈性體元件。
9.如權(quán)利要求8所述的工具，其中所述區(qū)還包括具有第六彈性體材料的第六彈性體元件。
10.如權(quán)利要求9所述的工具，其中所述第一、第二、第三、第四、第五或第六元件中的一個(gè)或多個(gè)具有約6肖氏硬度A至約95肖氏硬度A的肖氏硬度A硬度。
11.如權(quán)利要求10所述的工具，其中所述肖氏硬度A硬度為約35肖氏硬度A至約92 肖氏硬度A。
12.如權(quán)利要求8所述的工具，其中所述第一、第二、第三、第四、第五或第六元件中的一個(gè)或多個(gè)包括熱塑性材料或交聯(lián)材料，并且其中所述熱塑性材料選自由下列組成的組 苯乙烯嵌段共聚物、熱塑性聚氨酯、硅氧烷、聚醚酰胺、聚醚聚酯、以及它們的混合物。
13.如權(quán)利要求8所述的工具，其中所述第一、第二、第三、第四、第五或第六元件中的一個(gè)或多個(gè)包括填料，并且其中所述填料選自由下列組成的組油、研磨劑、增粘劑、增塑劑、以及它們的混合物。
14.如權(quán)利要求8所述的工具，其中所述第一、第二、第三、第四、第五或第六元件中的一個(gè)或多個(gè)具有介于約0. 003英寸和約0. 250英寸之間，例如介于約0. 010英寸和約0. 10 英寸之間的最大橫截面厚度。
15.如權(quán)利要求8所述的工具，其中所述第一、第二、第三、第四、第五或第六元件中的一個(gè)或多個(gè)為選自由下列組成的組的形式環(huán)、突出、梯、杯、翅片、和簾。
16.如權(quán)利要求8所述的工具，其中每個(gè)牙刷部分包括多于單個(gè)的第一、第二、第三、第四、第五或第六元件。
17.如權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的工具，其中所述區(qū)還包括從所述基座伸出的一根或多根刷毛，例如排列成一個(gè)或多個(gè)“草皮”的刷毛。
18.如權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的工具，其中所述頭部部分和/或基座部分被構(gòu)造成振動(dòng)和/或振蕩，例如通過(guò)與所述頭部部分和/或基座部分連通的電驅(qū)動(dòng)馬達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
19.如權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的工具，其中所述工具為手動(dòng)牙刷的形式。
20.一種口腔衛(wèi)生工具，所述工具包括尺寸適于插入到人的口腔中的頭部部分，所述頭部部分包括 基座；禾口從所述基座伸出的多個(gè)彈性體元件，所述元件限定彈性體元件區(qū)， 其中所述區(qū)包括具有第一彈性體材料的第一彈性體元件和圍繞所述第一彈性體材料的第二彈性體材料。
21.如權(quán)利要求20所述的工具，其中所述第二彈性體材料完全圍繞所述第一彈性體材料。
22.如權(quán)利要求20所述的工具，其中所述第二彈性體材料圍繞所述第一彈性體材料的末端。
23.如權(quán)利要求20至22中任一項(xiàng)所述的工具，其中所述第一彈性體材料具有大于所述第二彈性體材料的肖氏硬度A硬度。
24.一種口腔衛(wèi)生工具，所述工具包括尺寸適于插入到人的口腔中的頭部部分，所述頭部部分包括 基座；禾口從所述基座伸出的多個(gè)彈性體元件，所述元件限定彈性體元件區(qū)， 其中所述區(qū)包括具有第一彈性體材料的第一彈性體元件和具有第二彈性體材料的第二彈性體元件，并且其中所述第一彈性體元件具有第一摩擦系數(shù)，并且所述第二彈性體元件具有不同于所述第一摩擦系數(shù)的第二摩擦系數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了口腔衛(wèi)生工具，例如手動(dòng)牙刷或電動(dòng)牙刷或替換件，包括尺寸適于插入到人的口腔中的頭部部分，所述頭部部分包括基座和從基座伸出以限定彈性體刷毛區(qū)的多個(gè)彈性體元件。該區(qū)可包括具有第一彈性體材料的第一彈性體元件和不同于第一彈性體元件的包括第二彈性體材料的第二彈性體元件。從基座伸出的彈性體元件可限定許多“鋒利”但柔順的邊緣，例如具有小于約0.006英寸的尖端半徑的那些，以用于增強(qiáng)清潔效果并同時(shí)減少磨蝕。
文檔編號(hào)A46B9/04GK102293512SQ201110216910
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2008年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月7日
發(fā)明者亞歷山大·蒂莫西·琴瓦努, 克里斯托夫·布萊恩, 卡倫·林恩·克萊-齊邁特, 托馬斯·奧雷勒·克里斯托曼, 馬克·斯蒂芬·麥多士 申請(qǐng)人:吉列公司