TWI432184B - 具有動力刷頭之牙刷 - Google Patents

Description

具有動力刷頭之牙刷

本發明大體上關於一種牙刷，而且尤其是關於一種具有動力刷頭之牙刷，其中的刷頭具有固定的與可動的刷毛集簇。

現令有許多含不動與/或機械驅動之可動清潔元件的牙刷結構。這些習用牙刷主要針對是牙齒的清潔/美白操作，且典型上包括用來清潔/美白的刷頭部份，以及一握柄部份。刷頭典型上具有一平坦部份，或為了裝設牙齒清潔元件或機械驅動之可動載體而稍作改變的表面，其中的機械驅動之可動載體裝設有牙齒清潔元件。

習用牙刷具有從硬式刷頭延長的牙齒清潔元件。牙齒與牙齦本質上具有非常複雜細的外型。因為裝設於刷頭之牙齒清潔元件的本質是堅硬的，所以牙齒清潔元件並無改變方向的靈活度，因此習用牙刷無法使牙齒與牙齦達到最佳的清潔效果。是故，習用牙刷很難觸及遠離刷頭之牙齒的部位，這包括齒縫間距。

故我們期盼能夠提供一種動力牙刷，來降低或克服先前習知裝置所襲有的部份或全部難題。在了解本發明下文摘要以及些許實施例的詳細敘述之後，該業內技術人員將 能夠熟悉其特殊目的與優點。

本發明的原理有利於提供一種動力牙刷，其含至少一固定之刷毛集簇以及至少一可動之刷毛集簇，其藉由一驅動組件來進行驅動。根據一第一觀點，一動力牙刷包括一握柄，其含一狹部。一刷頭配置於狹部，且具有一第一面與一對側之第二面。至少一集簇之固定刷毛依一固定方向而配置於刷頭，且具有複數個牙齒清潔元件，其從第一面朝外伸出。一可動之刷毛集簇有彈性地連接至各固定之刷毛集簇，且具有複數個牙齒清潔元件，其從第一面朝外伸出。一驅動組件經由操作而連接至可動之刷毛集簇，用以令可動之刷毛集簇相對於各固定之刷毛集簇而移動。

根據另一觀點，一動力牙刷包括一握柄，其含一狹部。一刷頭配置於狹部，且具有一第一面與一對側之第二面。一第一固定刷毛集簇依一固定方向而配置於刷頭。一第二固定刷毛集簇依一固定方向而配置於刷頭，且與第一刷毛集簇之間存在間距。一可動之刷毛集簇藉由一彈性構件，而有彈性地連接至第一固定刷毛集簇與第二固定刷毛集簇。一驅動組件可操作而連接至可動之刷毛集簇，而依一振動方式相對於第一與第二之固定刷毛集簇，移動可動之刷毛集簇。

根據再一觀點，一動力牙刷包括一握柄，其含一狹 部。一刷頭配置於狹部，且具有一第一面與一對側之第二面。一第一固定刷毛集簇依一固定方向而配置於刷頭之遠端。一第二固定刷毛集簇依一固定方向而配置於刷頭之近端，且與第一刷毛集簇之間存在間距。一可動之刷毛集簇藉由一彈性膜，而有彈性地連接至第一固定刷毛集簇與第二固定刷毛集簇，且可動刷毛集簇具有含一狹縫的基底部份。一電池配置於刷頭內，且一馬達可操作而連接至電池。一驅動軸藉由馬達之驅動而產生轉動，且具有一偏移部份，能夠與可動清潔元件中的狹縫嚙合，因而驅動可動清潔元件使產生振動。

藉由一驅動組件所驅動的動力牙刷，能夠達到實質上的好處，其中的動力牙刷具有至少一固定之刷毛集簇與至少一可動之刷毛集簇。尤其是，些許實施例能夠提升牙齒與牙齦的清潔力，而且有助於觸及刷頭難以觸及的牙齒區域，這包括齒縫間之空隙。

參見以下針對些許實施例的詳細敘述，將能了解本文論及的所有特徵與優點。

參照圖式，圖1中之牙刷10包括一握柄12，位於牙刷之第一端，一刷頭，位於牙刷之第二端，以及一轉軸16，從握柄12延伸到刷頭14。握柄12提供多個隔間，用以維持一驅動組件19，其包括一電馬達20以及一電源21。在 某些實施例中，電源21係由二電池22與24所組成。一聯軸器26設置為鉗住轉軸16的一端，並使轉軸得以拉出，以進行清洗或替換。

刷頭14係可替換，或一直裝設於握柄12上。刷頭14包括位於其第一面18上的複數個牙齒清潔元件。本文中所用之名詞「牙齒清潔元件」包括藉由與部份之牙齒與牙齦生細緻接觸的任何類型結構，無論是常見的或是適用於提升口腔健康的皆可行(例如，牙齒清潔、牙齒美白、牙齒潔白、按摩、剌激等)。這樣的牙齒清潔元件包括(但不限於)刷毛簇(其可形成為數個不同的形狀與尺寸)、按摩元件、彈性清潔元件(其可形成為數個不同的形狀與尺寸)，或刷毛簇與彈性清潔元件兩者的組合。牙齒清潔元件可以任何的結構設置於刷頭14上。

在刷頭14包括刷毛簇的實施例中，刷毛簇係由相同的刷毛或不同的刷毛材料所形成(例如尼龍刷毛、螺線刷毛、橡膠刷毛等)。再者，刷頭14的牙齒清潔元件的設置，使其大體上垂直於刷頭14的第一面18，而有些或所有的牙齒清潔元件則與第一面18夾不一角度。當第一面18包括刷毛簇時，能藉以選擇刷毛結構、刷毛材料與刷毛方向的組合，以達成特殊目的需求以及選擇特特，因此可達到並強化最佳清潔效果、牙齒美白、牙齒潔白、按摩，以及剌激。

牙齒清潔元件的設置可依許多習用方法。例如，牙齒 清潔元件能固定於刷頭14。在某些實施例中，能夠經由模內成型技術(in－molded technology，IMT)而裝設線狀或刷毛狀的牙齒清潔元件，其大體上需要較小之橫斷面積的材料，才能令線毛保持固著於其中。在形成握柄12的期間，或形成刷頭14的期間，能夠利用模內成型技術方法裝設線毛，刷頭14係待裝設線毛與其他材料的牙刷10之部份。

在其他實施例中，線狀或刷毛形式的牙齒清潔元件會經由免錨簇植(anchor free tufting，AFT)，來進行裝設。在AFT的牙刷製程中，如美國第6,779,851號專利中所詳細描述的，尼龍會饋入預先鑄好的薄板，其係由任何的熱塑性或彈性材料或其組合所製成。尼龍可加工成許多尺寸與形狀的刷毛簇。尼龍的未使用端或近端會加熱並熔化，以當受到合理範圍內之拉力之時可將尼龍維持於牙刷上。接著，會利用超聲波熔接而將刷頭薄板接合到預先模鑄的握柄，其具有一周圍的外壁或外框，而刷頭薄板則置於其上，或者與刷頭熔合。

刷頭14在其遠端包括一第一固定刷毛集簇28，且一第二固定刷毛集簇30與位於刷頭14遠端的第一固定刷毛集簇28之間存在一距離。第一口定刷毛集簇28與第二固定刷毛集簇30中之各者具有複數個牙齒清潔元件32，從其第一面18向外突出。如上述般，牙齒清潔元件32可以是任何類型的牙齒清潔元件，例如刷毛、按摩元件，以及彈性指狀物或片狀物。

具有複數個牙齒清潔元件32的可動刷毛集簇34係位於第一固定刷毛集簇28與第二固定刷毛集簇30之間。可動刷毛集簇34係有彈性地連接至第一固定刷毛集簇28與第二固定刷毛集簇30，而令第三刷毛集簇34能夠產生關於第一與第二固定刷毛集簇28、30的相對運動。依序地，這個運動使可動刷毛集簇34的牙齒清潔元件32能夠接觸遠離刷頭的其他牙齒區域，其包括牙齒間之縫隙。

在某些實施例中，可動刷毛集簇34係藉由一彈性構件，而有彈性地連接至第一固定刷毛集簇28與第二固定刷毛集簇30。彈性構件可以任何彈性或可塑型材料形成，該等材料包括例如熱可塑彈性體(TPE)、熱可塑氨基酸甲酯(TPU)、橡膠，或矽膠。彈性構件可以是一彈性膜36，如圖1－2所見般。彈性膜36可以彈性體材料所形成，例如以一軟質熱可塑彈性體(TPE)，或聚丙烯(PP)與軟質TPE之混聚物。該業內技術人員應熟悉其他適用於彈性膜36的材料，以期達本說明書之最佳效果。彈性膜36的寬度與/或厚度係可彈整，來改變移動可動刷毛集簇34所需的力量，因此牙齒清潔元件32的設置可達到其最大清潔潛力。

可動刷毛集簇34具有一形成於其中的狹縫38，可見於圖2－3。在繪示實施例中，狹縫38形成於刷毛集簇基底部份40，其從可動刷毛集簇34朝向刷頭前方延伸。轉軸16的最遠端42從轉軸16的中央縱軸44偏移。最遠端42會伸入可動刷毛集簇34的狹縫38。當轉軸16藉由馬達20而旋轉時，最遠端42會繞著轉軸16轉圈，且受驅動而 與狹縫38嚙合，造成可動刷毛集簇34關於第一固定刷毛集簇28與第二固定刷毛集簇30而移動。狹縫38的寬度大體上與最遠端42的直徑係相同，如圖3所見，以達最小晃動；因此使用期間所製造的噪音會是保持最低。轉軸16較佳為一體成型的，即單一零件之構造，且由單一長度的細桿所形成，形狀如所示。然而，最遠端42的設置亦可以是分別形成的，或設置並固定於轉軸16的筆直端部份。

如圖2－3中繪示之實施例所示的，可動刷毛集簇34的驅動係關於轉軸16的縱軸44進行側向的搖擺。即，可動刷毛集簇34依垂直於縱軸44與刷頭第一面表18之平面上的箭頭A所指示的方向，以振動方式來旋轉。

吾人應了解，可動刷毛集簇34可以許多不同的方向與不同的方式，藉由驅動構件19來產生驅動。例如，如圖4所見，最遠端42關於縱軸44具有一第一偏移部份43與一第二偏移部份45，其與第一偏移部份43相對180∘。最遠端42的配置決定第一偏移部份43與第二偏移部份45的位置，俾以在轉軸16旋轉之時，輪替地分別與可動刷毛集簇34的近端以及遠端嚙合。可動刷毛集簇34之近端與遠端的輪替嚙合會造成可動刷毛集簇34以振動方式產生旋轉，方向即位於沿著轉軸16之縱軸44延伸的平面上之箭頭B所指方向，該平面實質上垂直於刷頭14的第一面18。吾人應了解，在某些實施例中，最遠端42配置成僅具有單一偏移部份，因而僅會觸及可動刷毛集簇34之 近端與遠端中之一者，而造成可動刷毛集簇34的振動。

在另一實施例中，如圖5所示般，轉軸16會使用基底部份40而直接地連接到可動刷毛集簇34。轉軸16配置成沿著縱軸44往復移動，藉以造成可動刷毛集簇34沿著箭頭C所指方向而移動，箭頭C所在平面係沿著轉軸16的縱軸延伸且實質上平行於刷頭14的第一面18。

在某些實施例中，使用另一驅動構件來取代轉軸16。例如，如圖5中所見的，取代轉軸16的是一電纜16，其固定在底基部份40上。因此，電纜16會被拉向握柄12，可動刷毛集簇34則關於第一刷毛集簇28與第二刷毛集簇30而移動。在這樣的實施例中，為了令可動刷毛集簇34產生振動，會依所欲之頻率，以間歇方式拉緊與放鬆電纜。在這樣的實施例中，彈性膜36的恢復力，令可動刷毛集簇34在每次從電纜釋放之後，即能夠回復其原本的穩定狀態。

因此吾人可見，能夠令可動刷毛集簇34關於第一固定刷毛集簇28與第二固定刷毛集簇30，而依許多不同方向與不同方式產生移動。彈性膜36的恢復力令可動刷毛集簇34與第一及第二固定刷毛集簇28、30之間產生相對運動。考量本說明書的最佳效果，該業內技術人員應熟悉其他移動可動刷毛集簇34的適合機制與方法。

在某些實施例中，一個以上的可動刷毛集簇34設置於刷頭14上。例如，如圖6所示般，二個可動刷毛集簇 34係藉由彈性膜36，而有彈性地連接至第一固定刷毛集簇28與第二固定刷毛集簇30。吾人應了解，任何數量的可動刷毛集簇34皆能夠有彈性地連接至第一固定刷毛集簇28與第二固定刷毛集簇30。同樣地，吾人亦應了解，任何數量的固定刷毛集簇可設置於刷頭14上。因此，在刷頭14上僅設置一個或二個以上的固定刷毛集簇，亦可視為在本發明的範圍內。

如圖7所示，在設置有二個可動刷毛集簇34的某些實施例中，最逺端42關於縱軸44而具有一第一偏移部份43與一第二偏移部份45，其與第一偏移部份43相對180∘。最遠端42的配置使得第一偏移部份43通過狹縫38而延伸，該狹縫38形成於近端可動刷毛集簇34中，且令第二偏移部份45通過狹縫38而延伸，該狹縫38形成於遠端可動刷毛集簇34中。因此，當轉軸16旋轉時，近端與遠端的刷毛集簇34會以相反方向在一平面上產生振動，該平面係實質上垂直於轉軸16的縱軸44與第一面18。

吾人應了解，在其他實施例中，可動刷毛集簇34能夠藉由一彈性構件，而有彈性地連接至第一與第二固定刷毛集簇28、30，彈性構件的結構與彈性膜36係不同。例如，如圖8所示般，可動刷毛集簇34藉由複數個彈性橋接構件46，而有彈性地連接至第一固定刷毛集簇28與第二固定刷毛集簇30，該等彈性橋接構件46含有空隙或溝隙，其位於分離的橋接構件之間。彈性橋接構件46可以任何合適的彈性材料所形成，例如上述關於彈性膜36的 材料。橋接構件46的寬度與/或厚度係可調整，以改變移動可動刷毛集簇34所需的力量，因此其牙齒清潔元件32的設置可達其最大清潔潛力。

如圖9所示，在某些實施例中，刷頭14包括一組織清潔器48，其位於刷頭14上與第一面18對側的第二面50上。組織清潔器48可以一彈性體材料形成，例如生物可適應性之具恢復力材料，且適用於口腔衛生設備。為了提供更佳的舒適度以及清潔效能，彈性體材料較佳的硬度性質範圍係A8至A25之蕭氏硬度值。在一範例中，彈性體材料的一實施例係苯乙烯－乙烯/丁烯－苯乙烯的共聚物(SEBS)，由吉力士公司(GLS Corporation)製造。吾人應了解，亦可使用其他製造商所生產的SEBS材料，或適用硬度範圍左右的其他材料。考量本說明書之效果，該業內技術人員應熟悉適用於組織清潔器48的材料。

組織清潔器48配置有複數個組織接觸元件52，其可形成為結節狀。本文所稱之「結節」(nub)大體上代表包括從一基底面立起的柱狀突出物(其橫斷面形狀則不受限)。在一般意涵中，結節的較佳構造係高度大於結節基底的寬度(最長方向之量測值)。然而，結節亦包括長寬大致相同的突出物，或在高度稍小於基底寬度的突出物。再者，在某些狀況中(例如，結節往一尖端變窄，或包括變窄而成為較小突出物的基底部份)，基底的寬度實質上係大於其高度。

結節52的設計可大幅減低口氣不良的主要來源並增進衛生。結節52能夠除去口腔中的舌頭與其他軟組織的菌叢與其他食物殘渣。尤其是舌頭，是最易於發展出細菌包覆者，習知為藏匿有機物質與食物殘渣之處，因而產生口氣不良。菌叢可見於位於大部份舌頭上表面上的舌乳頭間之凹處，以及口腔中的其他軟組織表面。當接觸或擦拭舌頭表面時，結節52可提供軟組織溫柔的觸感，且向下深入舌頭上相鄰之舌乳頭間的凹處。結節52的彈性體構造亦令其能夠順應使用者口部組織(例如，舌頭、臉頰、唇與牙齦)表面的原本輪廓。再者，柔軟的結節52能夠依需要而屈曲，並當移動時在口腔的軟組織表面來回移動並清潔之。

如圖10所示般，在某些實施例中，一密封構件54設置於基底部份40周圍，在刷頭14與可動刷毛集簇34的延伸構件40之間擴展。密封構件54的作用為避免液體進入驅動構件19。密封構件54係以一有彈性之材料所形成，例如橡膠或任何合適的彈性材料。

依照上文的本發明摘要以及種種實施例的敘述，該業內技術人員應了解，在不違反本發明的範圍與精神之下，可進行許多的改良與調整。文末之申請專利範圍應涵蓋所有的改良與調整。

10‧‧‧牙刷

12‧‧‧握柄

14‧‧‧刷頭

16‧‧‧轉軸

18‧‧‧第一面

19‧‧‧驅動組件

20‧‧‧電馬達

21‧‧‧電源

22、24‧‧‧電池

26‧‧‧聯軸器

28‧‧‧第一固定刷毛集簇

30‧‧‧第二固定刷毛集簇

32‧‧‧牙齒清潔元件

34‧‧‧可動刷毛集簇

36‧‧‧彈性膜

38‧‧‧狹縫

40‧‧‧刷毛集簇基底部份

42‧‧‧最遠端

43‧‧‧第一偏移部份

44‧‧‧縱軸

45‧‧‧第二偏移部份

46‧‧‧彈性橋接構件

48‧‧‧組織清潔器

50‧‧‧第二面

52‧‧‧組織接觸元件

54‧‧‧密封構件

圖1係一牙刷的部份剖面底部圖。

圖2係圖1之牙刷的刷頭，延直線2－2的剖面圖。

圖3係圖1之牙刷的刷頭，延直線3－3的剖面圖。

圖4係圖1之牙刷刷頭的另一實施例，延直線2－2的剖面圖。

圖5係圖1之牙刷刷頭的再一實施例，延直線2－2的剖面圖。

圖6係圖1之牙刷刷頭的更一實施例，延直線2－2的剖面圖。

圖7係圖1之牙刷刷頭的又一實施例，延直線2－2的剖面圖。

圖8係圖1之牙刷刷頭的又另一實施例之剖面圖。

圖9係圖1之牙刷刷頭的又再一實施例，延直線2－2的剖面圖。

圖10係圖1之牙刷刷頭的又更一實施例，延直線2－2的剖面圖。

上文所提及的部份未必依比例繪示於圖式，且圖式僅作為本發明之代表物，並涵蓋原理的圖解。圖式中含動力刷頭之牙刷的某些特徵會特別放大或強調，來促進解釋與理解。圖式中所用的相同參考號碼，在不同的實施例中代表相似或相同的零件與特徵。上文描述之具有動力刷頭之 牙刷的結構，依使用之時所預期的用途與狀況，會進行部份的調整。

12‧‧‧握柄

14‧‧‧刷頭

16‧‧‧轉軸

18‧‧‧第一面

28‧‧‧第一固定刷毛集簇

30‧‧‧第二固定刷毛集簇

32‧‧‧牙齒清潔元件

34‧‧‧可動刷毛集簇

36‧‧‧彈性膜

38‧‧‧狹縫

40‧‧‧刷毛集簇基底部份

42‧‧‧最遠端

44‧‧‧縱軸

Claims (18)

1. 一種動力牙刷，包括：含一狹部之握柄；一刷頭，配置於該狹部，且具有一第一面與一對側之第二面；至少一第一固定刷毛集簇，依一固定方向而配置於該刷頭，且具有複數個牙齒清潔元件，其從該第一面朝外伸出；一可動刷毛集簇，有彈性地連接至各固定刷毛集簇，且具有複數個牙齒清潔元件，其從該第一面朝外伸出；一驅動組件，經由操作而連接至該可動刷毛集簇，用以令該可動刷毛集簇相對於各固定刷毛集簇而移動；以及其中，該可動刷毛集簇係藉由一彈性構件，而固定於該第一固定刷毛集簇與一第二固定刷毛集簇之間。
2. 如申請專利範圍第1項之動力牙刷，其中該驅動組件依一振動方式移動該可動刷毛集簇。
3. 如申請專利範圍第1項之動力牙刷，其中該驅動組件依一振動方式在一平面上移動該可動刷毛集簇，該平面係實質上垂直於該握柄之縱軸與該第一面。
4. 如申請專利範圍第1項之動力牙刷，其中該驅動組件依一振動方式在一平面上移動該可動刷毛集簇，該平面係沿著該握柄之縱軸而延伸且實質上垂直於該第一面。
5. 如申請專利範圍第1項之動力牙刷，其中該驅動組件依一振動方式在一平面上移動該可動刷毛集簇，該平面係沿著該握柄之縱軸而延伸且實質上平行於該第一面。
6. 如申請專利範圍第1項之動力牙刷，其中該彈性構件係一彈性體製之膜。
7. 如申請專利範圍第1項之動力牙刷，其中該驅動組件包括一電源以及一馬達，其具有含一偏移部份之轉軸。
8. 如申請專利範圍第7項之動力牙刷，其中該可動刷毛集簇包括一刷毛集簇基底部份，其具有形成於其中的一狹縫，該轉軸之偏移部份伸入該狹縫。
9. 如申請專利範圍第8項之動力牙刷，尚包括一彈性密封構件，於該刷頭與該刷毛集簇基底部份之間擴展。
10. 如申請專利範圍第1項之動力牙刷，尚包括至少一額外之固定刷毛集簇，其依一固定方向而配置於該刷頭。
11. 如申請專利範圍第1項之動力牙刷，其中該第一固定刷毛集簇設置於該刷頭之遠端，以及該第二固定刷毛集簇設置於該刷頭之近端。
12. 如申請專利範圍第1項之動力牙刷，尚包括至少一額外之可動刷毛集簇，其有彈性地連接至各固定刷毛集簇，該驅動組件經由操作地連接至各額外之可動刷毛集簇，以令額外之可動刷毛集簇相對於各固定刷毛集簇而移動。
13. 如申請專利範圍第1項之動力牙刷，其中該可動刷毛集簇係藉由複數個彈性橋接構件，而有彈性地連接至各固定刷毛集簇。
14. 如申請專利範圍第13項之動力牙刷，其中該彈性橋接構件係由一彈性體材料所形成。
15. 如申請專利範圍第1項之動力牙刷，尚包括一組織清潔器，其位於該刷頭之第二面上。
16. 如申請專利範圍第15項之動力牙刷，其中該組織潔清器包括複數個突起物。
17. 如申請專利範圍第16項之動力牙刷，其中該突起物包括彈性體製之結節。
18. 一種動力牙刷，包括：一握柄，其含一狹部；一刷頭，配置於該狹部，且具有一第一面與一對側之第二面；一第一固定刷毛集簇，依一固定方向而配置於該刷頭之遠端； 一第二固定刷毛集簇，依一固定方向而配置於該刷頭之近端，且與該第一固定刷毛集簇之間存在間距；一可動刷毛集簇，藉由一彈性膜，而有彈性地連接至該第一固定刷毛集簇與該第二固定刷毛集簇，且該可動刷毛集簇具有一含一狹縫的基底部份；一電池，配置於該刷頭內；一馬達，可操作而連接至該電池；一驅動軸，藉由該馬達之驅動而產生轉動，且具有一偏移部份，能夠與該可動刷毛集簇中的狹縫嚙合，因而驅動該可動刷毛集簇使產生振動。