生物活化式口腔護理工具的制作方法

專利名稱：生物活化式口腔護理工具的制作方法
技術領域：
本發明有關于一種口腔護理工具，諸如電動牙刷，其在向使用者的口腔環境暴露 時被激活或啟動。
背景技術：
用于清潔牙齒的動力式口腔護理工具，諸如用電的、電動的(motorized)牙刷是 熟知的。通常，這些牙刷采用振動或旋轉運動，或者運動的組合來實行牙齒清潔，增白和/ 或修補。牙刷還可包括電動激勵器(activator)，諸如泵，其用于向一或多個出口分配活性 劑。常見于用電式牙刷和其它口腔護理工具上的特征是接通/斷開開關或按鈕，開關 或按鈕可被轉移或按壓下以電啟動或停用該工具。在用電式牙刷的情況下，例如，啟動建立起了電路該電路使刷毛移動，用以接觸 牙齒和軟組織表面、或者對活性劑進行分配。開關通常位于牙刷手柄部分上或位于其附近。 這種開關的主要特征在于其保持在“接通”位置或者“斷開”位置直到使用者手動改變它。 可在將刷頭置于口中之前接合或啟動牙刷電機，或者使用者可等待直到將刷頭放置于口中 再啟動電機。將會希望提供一種牙刷，其減輕或克服了先前已知牙刷固有的某些或所有困難。 鑒于下文對本發明的披露以及對某些實施例的詳細描述，對于本領域技術人員，即具有本 技術領域的知識或經驗的人員而言，本發明的特定目的和優點將會變得顯而易見。

發明內容
在口腔護理或治療期間，本發明的方面有利地利用在口腔中持續或離散情況下存 在的特定條件。唾液(視情況與牙膏和水相混合)的電導率可用于啟動或完成向該工具供 電的電路。當一部分(例如，頭部，或頭部與頸部)置于口中時，存在著一或多種這樣的條 件來提供口腔護理工具自動運行的基礎，且對該條件或條件的組合進行檢測。根據一方面，電動牙刷包括頭部，其攜載著清潔元件；以及，手柄，其被配置成連 接到電源。在牙刷向電解質溶液暴露時啟動一種電動裝置。根據另一方面，電動牙刷包括頭部，其攜載著清潔元件；手柄，其包括腔；以及， 在手柄腔中所接納的電源。一種電動裝置可操作地連接到該電源且可操作地連接到該頭 部。導電元件可操作地連接到該電源和該電動裝置。當導電元件向電解質溶液暴露時啟動 該電動裝置。根據再一方面，電動牙刷包括頭部，其攜載著清潔元件；手柄；以及包含于手柄 中的電源。一種電動裝置可操作地連接到電源且可操作地連接到頭部。導電元件可操作地 連接到該電源和該電動裝置。開關可操作地連接到導電元件與電源中的至少一個。當導電 元件向具有閾值電導率的電解質溶液暴露時啟動該電動裝置。通過下文某些實施例的詳細描述，本發明的這些和其它方面將顯而易見。


應了解附圖給出對本發明的各種方面和/或所涉及原理的圖解，且并不限制如所 附權利要求書中所陳述的主題的范疇。圖1描繪了例解本發明的各個方面的代表性口腔護理工具，牙刷。圖2描繪了例解本發明的各個方面的牙刷的替代實施例。
具體實施例方式本發明涉及生物活化的口腔護理工具，其具有當工具或其一部分向口腔環境中存 在著的一或多個條件(諸如周圍電導率)暴露時自動操作的能力。其它條件和條件組合， 諸如PH、溫度、溶質濃度等也可受檢測且用作自動操作的基礎。而且在本公開內容的其余部 分中參考用電的電動牙刷說明了本發明的方面，但應了解也可與本文所述的相關聯有利特 點和/或有益效果一起同樣可實現任意多種口腔護理工具的操作。其它口腔護理工具(例 如)包括在牙齒鉆孔、拋光和磨削中使用的工具；口腔吸引工具、口腔手術工具；以及在口 腔中使用的其它工具，其由電動裝置且特別是電氣裝置提供動力。圖1所示的代表性牙刷具有手柄1和頭部5，頭部5攜載著一或多個清潔元件，其 在圖1中描繪為多個刷毛6。還示出位于手柄1與頭部5之間且連接手柄1與頭部5的頸 部4。如圖所示，刷毛6形成簇，其被錨固到頭部5且由其自由端提供仿形刷洗表面。當然， 其它刷毛配置以及可移除的/可替換的刷毛簇也是可能的。不同類型的清潔元件(例如， 彈性擦拭件、結節、尖結構等)也可作為刷毛的替代或補充而被攜載于頭部5上。頸部4具備導電元件7 (例如，陽極與陰極)，其向牙刷外表面暴露。在其它實施例 中，導電元件7可位于頭部5上，例如在與攜載刷毛6的表面相對著的表面上。也有可能在 牙刷的不同部分上使用導電元件7。多個導電元件7也可合并于各個位置中，以在位于任何 希望位置處的任何給定的成對導電元件7之間形成足夠電導率的情況下激活或啟動該工 具。電動裝置11(諸如機械振動裝置)整合于與頭部5相鄰的頸部4區域中。電動裝置11 可操作地連接到頭部5，從而使得由電動裝置11所產生的振動或其它移動可被給予至頭部 5和/或刷毛6以實現或促進牙齒清潔或牙齒增白作用。電動裝置1經由頸部4中的電連 接34而可操作地連接到電源(例如，電池，未圖示)，其可容納于手柄1中。可操作地連接 和在操作上可連接的，是指電連接或其它元件易于形成電路(例如，當按壓開關時、或者當 連接或安裝電源時)的能力。可操作地連接和在操作上可連接的，也可指機械構件連接到 彼此從而允許提供一或多個元件的物理移動的能力。電動裝置可替代地合并于牙刷頭部5 或手柄1中。在代表性實施例中，電連接34可為金屬線或導電塑料軌道。在其中電動裝置11是振動裝置的特定實施例中，其將會具有振動元件，振動元件 可呈偏心的形式，振動元件產生機械振動且可繞位于牙刷縱向上的軸線而旋轉。或者，作為 偏心(其可被旋轉地驅動)的替代，也將會有可能具有可以用平移方式驅動的振動元件。另 夕卜，攜載刷毛的頭部5可被布置成其可相對于頸部4移動，以使得在由電動裝置11產生振 動的情況下頸部4相對于牙刷其余部分移動。如圖所示，在手柄1中還容納護套或套筒20，其在手柄1的縱向上延伸且由導電材 料制成。在所圖示的代表性實施例中，手柄1與套筒20皆向后打開，從而形成腔21，腔21可以由閉合部件22從后方關閉且能將電池，諸如市場上可購買到的、不可再充電的圓柱形 電池插入腔21內，電池具有限定的電壓(例如，1.5V)作為電動裝置11的電力或電壓源。 但也將會有可能將紐扣電池或可再充電的蓄電池用作電源。外部電源，諸如常規電源插座 或電壓源的組合，可用作電源。還在圖1的特定說明性實施例中示出用于電池(未圖示)正極的彈簧接觸件29，其裝配于套筒20中、在橫向壁28上并且通過電連接34和開關32電連接到電動裝置11，開 關32安裝于套筒20中且可從手柄1外部加以致動。開關32也可(例如)為布置于印刷 電路板上的磁開關脈沖開關或者脈沖開關，印刷電路板具有儲存著開關狀態的另外的電子 構件。在其它實施例中，閉合部件22本身可充當開關，從而使得通過轉動閉合件22以更改 接觸表面22b相對于電池負極的位置來建立或中斷介于電源與電動裝置11之間的電接觸。應了解如在下文中更詳細地討論，由于牙刷當在使用者口中時自動開動的能力， 開關32不是必需的。因此在一些實施例中，牙刷可“無開關”或“無按鈕”。可由使用者按壓或調整開關32來實現多種操作模式。舉例而言，在“接通”和“斷 開”位置或設置中，可分別在電源與電動裝置11之間持續地建立或持續地打斷電通信或電 路。在前一種情況下，例如，可繞過導電元件7以允許對電動裝置11的持續操作，無論在導 電元件7之間是否存在導電介質。開關32也可具有對應于電路的條件性完成的位置。而且如圖1所示，閉合部件22具備由導電材料制成的螺紋短管或螺柱(threaded stub) 22a,螺紋短管22a的材料可為用于導電元件7、電連接34、彈簧接觸件29和/或套筒 20的相同材料(例如，諸如銅的金屬或導電塑料)。閉合部件22可利用所述螺紋短管22a 擰入到手柄1內和/或套筒20內。螺紋短管22a具備接觸表面22b，在閉合部件22擰入的 情況下，接觸表面22b在插入于套筒20內時鄰靠著電池(未圖示)負極。在電動牙刷操作 期間，這個負極經由螺紋短管22a、套筒20本身以及將套筒20連接到電動裝置11的電連 接34而電連接至電動裝置11。也將會有可能作為使用套筒20的替代，以某種其它方式從 負極傳輸電力，例如使用電線或導電塑料軌道。作為擰到手柄1上的后部閉合部件22的替 代，當然也將會有可能具有某些其它類型的可釋放連接(例如，插塞連接、卡口連接等)和 與電池負極相互作用的接觸部件的相對應配置。口腔環境與周圍或外界的“非使用”環境顯著不同的一個代表性特征是電導率，其 隨著周圍介質(例如，唾液)中的電解質濃度而有方向性地增加。在一些實施例中，這種 “非使用”環境甚至可包括在水(例如，用于預先濕潤或沖洗目的)中沖洗或浸沒通常置于 口中的該工具的部分(例如，牙刷頭部5)，因為唾液的電導率高于水的電導率。因而可利用 這個差別來允許工具“檢測”其何時使用從而以自動模式操作。此外，在使用該工具期間在口中產生的水、唾液和潔牙劑(例如，牙膏或其它成 分)的組合常常提供甚至比只有唾液顯著更高的電導率。這是由于從典型口腔護理產品產 生通常較大濃度的離子，典型口腔護理產品包括牙齒加氟、增白和/或補充礦質產品，其包 含或形成水溶液陽離子，諸如鈉(Na+)、鉀(K+)、鈣(Ca+2)、鎂(Mg2)、鐵(Fe+3)；和陰離子，諸 如磷酸根(PO4-3)、二磷酸根(P2O7-4)、碳酸根(CO3-2)、氟離子(F—)、氯離子(Cl—)等。鑒于上文所述，當牙刷的一部分(例如，頭部5、或頭部5與頸部4)置于口中時牙 刷這部分周圍的電導率增加可用于與電源或電壓源(諸如電外部電插座或內部電池)一起 完成電路以啟動電動裝置11，造成頭部5移動。
在“自動”位置或設置中，僅當頸部4中的導電元件7之間存在著足夠電導率(例如，閾值水平的電導率，或者足夠的低的電阻)的情況下，由電源向電動裝置11供電。可 (例如)由包含離子(例如，鈣離子、磷酸根、氟離子或過氧化物離子)的電解質溶液提供所 需電導率，如向電動裝置11供電的電路的“條件完成”所需要的電導率，離子為諸如在使用 期間從存在于口腔環境中的唾液、水與牙膏的組合產生的離子。當導電元件7之間電導率 不再存在時，電路是不完整的，從而停用電動裝置11。因此在“自動”或“自動化”操作模式 中，當儲存牙刷時將不會啟動電動裝置11，因為空氣是導電元件7之間的介質。根據一些實 施例，當在口外沖洗該牙刷時，在導電元件7之間的水將不具有足以啟動該電動裝置11的 足夠的電導率。根據本發明的一些實施例，可希望要求在牙刷使用期間牙刷所暴露于的電解質溶 液(例如，唾液或水/唾液/牙膏混合物)在電動裝置11啟動之前具有閾值(或最小)水 平的電導率。例如，這種閾值水平的電導率可基于啟動電動裝置11所需的閾值(或最小) 電流。自動地開動牙刷所需的這種閾值電導率可與僅唾液的電導率或具有相對較高電導率 的電解質溶液(例如，牙膏的水溶液)或者較低電導率(例如，唾液與水的混合物)的電解 質溶液的電導率相關聯。舉例而言，閾值電導率可與標準或模型電解質溶液相關聯，標準或 模型電解質溶液被設計成模仿具有一或多種規定的、額外濃度的溶解離子(諸如，鈣離子、 磷酸根離子、氟離子、過氧化物離子、以及其它離子或離子混合物)的唾液的電導率。以此方式，可使口腔護理工具的自動運行對特定條件或與使用該工具的環境相關 聯的條件(即，啟動該工具所需的“使用”條件)或多或少地敏感。也有可能由使用者來調 整、設置或定制該工具的靈敏度(例如，以避免該工具在“非使用”條件下啟動或在“使用” 條件下不啟動)從而確保該工具以自動模式有效運行。在某些實施例中，利用由電連接40連接到導電元件7的感測裝置38 (諸如電路板 38或其它合適的感測裝置)來測量導電元件7之間介質的電導率改變。在某些實施例中， 傳感裝置38可測量導電元件7之間的電阻的降低。當電導率變化達到預設值(如由感測裝 置38檢測到的)時，可啟動開關32從而完成電路以向電動裝置11加電。在此實施例中， 電路無需在導電元件7之間包括電解質溶液。即，電解質溶液用作觸發器來利用感測裝置 38啟動開關32，但實際上并不形成向電動裝置11供電的電路的部分。在其它實施例中，可基于導電元件7之間電導率的差動變化來啟動開關32。應了 解在介質中的電解質水平將會因人而異，和/或可基于所用口腔護理溶液的配方而不同。 在這些實施例中，這些變化將不影響輸送到電機的電流水平。因此，例如，當使用具有5% KNO3的敏感型牙膏產品時，牙刷的操作將不會與使用具有較低離子強度的標準牙膏產品時 不同。根據其它實施例，當向具有閾值水平電導率的溶液暴露時，電動裝置1和因此牙 科工具本身可被設置或調整(例如，使用計時器)成啟動一段最短持續時間(例如，典型刷 牙持續時間，諸如大約1分鐘至大約5分鐘)。這確保了牙刷或其它工具將運行持續至少 足以有效完成給定任務(例如，牙齒清潔和/或增白)的時間。這也促進持續操作，甚至在 暫時失去該工具與電解質溶液之間的接觸的情況下，例如當牙刷在刷牙期間暫時從口移除 時。用于啟動牙科工具的最短持續時間(例如，兩分鐘)可以是固定的或者也可根據使用 者的喜好來設置或調整。
如上文所討論，牙科工具在向其所使用的環境(例如，口中的電解質溶液)暴露時 “激活(或啟動)，，(例如，開動電機)的能力可消除對“接通/斷開”開關或按鈕的需要，導 致簡化的操作。在圖2中示出當導電元件7向電解質溶液暴露時啟動的電動裝置的另一實施例。 儲集器44設于手柄1中用于儲存活性劑。使用導電元件7來啟動或激活泵46，這使得預定 量的活性劑從儲集器44通過通道44輸送，通道48通往位于頭部5中的多個出口 50。在共 同待決的專利序列號11/457,086中描述了用于活性劑的示范性輸送系統，其整個公開內 容以引用的方式結合到本文中。受益于本公開內容，對于本領域技術人員而言，可在導電元 件7向電解質溶液暴露時啟動的電動裝置的其它實例將顯而易見。
鑒于上文所述，可以看出可實現若干優點且可獲得其它有利結果。由于在不偏離 本公開內容的范疇的情況下可以對上述口腔護理工具做出各種變化，預期包含于本申請中 的所有內容被認為僅是說明性的且絕不以任何方式限制所附權利要求書的范疇。
權利要求
一種電動牙刷，其包括頭部，其攜載著清潔元件；手柄，其被配置成連接到電源；電動裝置，其在所述牙刷向電解質溶液暴露時啟動。
2.根據權利要求1所述的牙刷，其中所述電動裝置造成所述頭部移動。
3.根據權利要求1所述的牙刷，其中所述電解質溶液與電源一起完成電路。
4.根據權利要求1所述的牙刷，其還包括可操作地連接到所還電動裝置的電連接。
5.根據權利要求4所述的牙刷，其還包括電源，所述電連接能夠以可操作的方式連接 到所述電源。
6.根據權利要求1所述的牙刷，其中當所述牙刷向所述電解質溶液暴露時，所述電動 裝置啟動且造成所述清潔元件振動或旋轉。
7.根據權利要求1所述的牙刷，其中所述牙刷是無開關的或無按鈕的。
8.根據權利要求1所述的牙刷，其還包括導電元件，導電元件在所述頭部處或頸部處 向所述牙刷的外表面暴露，所述頸部位于所述手柄與所述頭部之間。
9.根據權利要求8所述的牙刷，其還包括可操作地連接到所述電動裝置的電連接，和 可操作地連接到所述電連接與所述導電元件中至少一個的開關用以防止所述電源與所述 電動裝置之間的電連通或者甚至在所述頭部或頸部不向所述電解質溶液暴露的情況下用 以完成所述電路。
10.根據權利要求9所述的牙刷，其中所述開關具有與電路中斷、電路完成、以及當所 述牙刷向所述電解質溶液暴露時電路的條件完成相關聯的至少三種設置。
11.根據權利要求8所述牙刷，其還包括可操作地連接到所述導電元件的感測裝置。
12.根據權利要求11所述的牙刷，其中所述感測裝置測量所述導電元件之間的導電性。
13.根據權利要求1所述的牙刷，其中當所述牙刷向閾值電導率的所述電解質溶液暴 露時啟動所述電動裝置。
14.根據權利要求11所述的牙刷，其中所述閾值電導率基于唾液的電導率。
15.根據權利要求14所述的牙刷，其中所述閾值電導率基于具有一或多種額外量溶解 離子的唾液的電導率，所述溶解離子選自包括以下的組鈣離子、磷酸根、氟離子、過氧化物 離子以及其混合物。
16.根據權利要求1所述的牙刷，其中在所述牙刷向所述電解質溶液暴露時所述電動 裝置啟動一段最短的預定持續時間。
17.根據權利要求1所述的牙刷，其中所述手柄包括腔且還包括可插入到所述腔內的 電池。
18.根據權利要求17所述的牙刷，其中所述腔包含導電套筒，導電套筒向后部打開且 可由后蓋關閉。
19.根據權利要求1所述的牙刷，其還包括開關，所述開關基于所述電解質溶液的電導 率或電阻率而與電源一起完成電路。
20.根據權利要求1所述的牙刷，其中所述電動裝置是在操作上連接到儲集器的泵且 被配置成從所述儲集器向所述頭部中的出口輸送活性劑。
21.—種電動牙刷，其包括 頭部，其攜載著清潔元件； 手柄，其包括腔；電源，其接納于所述手柄的腔中；電動裝置，其可操作地連接到所述電源；以及，導電元件，其可操作地連接到所述電源與所述電動裝置；其中當所述導電元件向電解質溶液暴露時啟動所述電動裝置。
22.根據權利要求21所述的牙刷，其中所述電動裝置可操作地連接到所述頭部以造成 所述頭部移動。
23.根據權利要求21所述的牙刷，其中所述電動裝置是在操作上連接到儲集器的泵且 被配置成從所述儲集器向所述頭部中的出口輸送活性劑。
24.根據權利要求21所述的牙刷，其還包括開關，其可操作地連接到所述導電元件與 所述電源中的至少一個，用以防止所述電源與所述電動裝置之間的電連通、或甚至在所述 導電元件不向所述電解質溶液暴露時用以完成所述電路。
25.—種電動牙刷，其包括 頭部，其攜載著清潔元件； 手柄；電源，其包含于所述手柄內；電動裝置，其可操作地連接到所述電源且可操作地連接到所述頭部； 導電元件，其可操作地連接到所述電源與所述電動裝置；以及， 開關，其可操作地連接到所述導電元件與所述電源中的至少一個； 其中當所述導電元件向具有所述閾值電導率的電解質溶液暴露時啟動所述電動裝置。
全文摘要
本發明描述了一種口腔護理工具，諸如電動牙刷，其在向使用者的口腔環境暴露時啟動。視情況與牙膏和水混合的唾液的電導率，可用于完成電路，該電路向該工具內的電動裝置供電。
文檔編號A46B13/02GK101815481SQ200880109819
公開日2010年8月25日 申請日期2008年10月1日 優先權日2007年10月2日
發明者T·J·博伊德, 蔡衡 申請人:高露潔-棕欖公司