太阳城集团

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具有柔韧颈杆的电动牙刷.pdf

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具有 柔韧 电动牙刷
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摘要
申请专利号:

太阳城集团CN03821197.1

申请日:

20030911

公开号:

CN1681450A

公开日:

20051012

当前法律状态:

有效性:

有效

法律详情:
IPC分类号: A61C17/22,A46B9/04,A46B5/00 主分类号: A61C17/22,A46B9/04,A46B5/00
申请人: 宝洁公司
发明人: J·G·钱
地址: 美国俄亥俄州
优先权: 60/410,864,60/410,902
专利代理机构: 上海专利商标事务所有限公司 代理人: 张宜红
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法律状态
申请(专利)号:

CN03821197.1

授权太阳城集团号:

法律状态太阳城集团日:

法律状态类型:

摘要

本发明公开了一种具有柔韧颈杆的电动牙刷。刷头相对于牙刷柄部的侧向、向后和向前的柔韧性的具体程度可利用聚合物共混物来获得。

权利要求书

太阳城集团1.一种电动牙刷,所述电动牙刷包括:柄部,所述柄部具有内腔;头部;柔韧颈杆,所述柔韧颈杆在所述柄部和所述头部之间延伸;活动刷毛载体,所述活动刷毛载体设置在所述头部上;马达,所述马达设置在所述内腔内;和轴,所述轴设置在所述柔韧颈杆内并可操作地连接到所述活动刷毛载体和连接到所述马达上。2.如权利要求1所述的电动牙刷,其中所述柔韧颈杆包括至少第一聚合物和第二聚合物的混合物以提供所述柔韧性。3.如权利要求2所述的电动牙刷,其中所述第二聚合物的肖氏硬度A为约25至约85。4.如权利要求2或3所述的电动牙刷,其中所述第一聚合物与所述第二聚合物的重量比率为约95∶5至约30∶70。5.如权利要求2-4中任一项所述的电动牙刷,其中所述第二聚合物的肖氏硬度A为约25至约45并且所述第一聚合物与所述第二聚合物的重量比率为约90∶10至约60∶35。6.如权利要求2-5中任一项所述的电动牙刷,其中所述第二聚合物的肖氏硬度A为约45至约65并且所述第一聚合物与所述第二聚合物的重量比率为约80∶20至约50∶50。7.如权利要求2-6中任一项所述的电动牙刷,其中所述第二聚合物的肖氏硬度A为约65至约85并且所述第一聚合物与所述第二聚合物的重量比率为约70∶30至约40∶60。8.如权利要求2-7中任一项所述的电动牙刷,其中所述第一聚合物选自聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物和乙酸-丙酸纤维素。9.如权利要求2-8中任一项所述的电动牙刷,其中所述第二聚合物选自热塑性弹性体、热塑性烯烃、软热塑性聚烯烃和弹性体。10.如权利要求1所述的电动牙刷,其中所述柔韧颈杆的横截面形状在所述柄部和所述头部之间变化以提供所述柔韧性。11.如权利要求2-10中任一项所述的电动牙刷,其中所述颈杆非常柔韧以允许所述头部相对于被移动之前的所述牙刷的纵向轴线被可逆地侧向移动约25度至约5度的角度。12.如权利要求2-11中任一项所述的电动牙刷,其中所述颈杆非常柔韧以允许所述头部相对于被移动之前的所述牙刷的纵向轴线被可逆地向后移动约15度至约5度的角度。12.如前述任一项权利要求所述的电动牙刷,其中所述颈杆非常柔韧以允许所述头部相对于被移动之前的所述牙刷的纵向轴线被可逆地向前移动约15度至约5度的角度。

说明书



技术领域

本发明涉及电动牙刷领域。更具体地讲,本发明涉及具有柔韧颈杆的电 动牙刷领域。

背景技术

太阳城集团柔韧颈杆牙刷已为本领域所知。柔韧颈杆可提高刷牙功效,因为刷头可 与使用者的牙齿和牙龈按特定关系更好地定向。其次,如果构型合适,柔韧 颈杆可限制刷牙过程中施加到牙齿和牙龈上的力的大小。已证明刷牙力过大 对使用者的牙齿和牙龈有害。

太阳城集团传统上,电动牙刷采用一个较刚性的中空颈杆。这主要是由于运动传动 机构位于牙刷的柄部和颈杆部分内部的缘故。在一个可供选择的布置中,美 国专利4,845,796公开了一种电动牙刷,该电动牙刷具有一个与马达摩擦接 合的旋转柔韧杆。旋转柔韧杆没有设置在颈杆结构内部,该颈杆结构单独地 连接到电动牙刷的柄部上。尽管前述设计对于其预期目的可能适用,存在着 对于提供具有能够容许刷毛载体的其它或更复杂运动的柔韧颈杆的电动牙刷 的持续需求。此外,存在着对于提供具有可包括静止的以及运动的刷毛的柔 韧颈杆的电动牙刷的要求。更进一步讲,存在着对于提供具有其中可控制挠 曲方向和挠曲量的柔韧颈杆的电动牙刷的要求。再进一步讲,存在着对于提 供具有简单结构的柔韧颈杆的电动牙刷的持续需求。

发明内容

本发明提供了一种电动牙刷。电动牙刷包括一个具有内腔的柄部和一个 在柄部和头部之间延伸的柔韧颈杆。头部具有一个由设置在柄部的腔体内部 的马达驱动的活动刷毛载体。在柔韧颈杆内部设置了一个轴并将其可操作地 连接到活动刷毛载体和马达上。

附图的简要说明

本发明可以用各种元件和元件布置方式,和以各种技术、方法或工序和 步骤安排成形。参考图仅仅用于图示说明优选实施方案之目的,它们不必按 比例绘制,也不可解释为是对本发明的限制。

太阳城集团据信,通过下面的说明并结合附图可更好地理解本发明,其中:

图1是按照本发明制造的牙刷的透视图。

图2是图1的牙刷的前正视图。

图3是图1的牙刷的侧正视图。

太阳城集团图4是沿着图1的线4-4截取的图1的牙刷颈杆的剖面图。

太阳城集团图5是图1的牙刷的局部不完全透视图。

图6是图5的牙刷的侧正视图。

图7是沿着图6的线7-7截取的剖面图。

太阳城集团图8是图5的牙刷的活动刷毛载体和传动轴的局部分解视图。

太阳城集团图9是适于图5的牙刷的马达和传动系的透视图。

图10是图1的牙刷的前正视图。

太阳城集团图11是图1的牙刷的侧正视图。

太阳城集团图12至20是各种牙刷颈杆构型的剖面图。

图21至23是适于供柔韧颈杆使用的某些牙刷头部的侧正视图。

图24是适于供柔韧颈杆使用的活动刷毛载体的侧正视图。

图25是图24的活动刷毛载体的端视图。

图26是适于供柔韧颈杆使用的活动刷毛载体的侧正视图。

图27是图26的活动刷毛载体的端视图。

太阳城集团图28是适于供柔韧颈杆使用的活动刷毛载体的侧正视图。

图29是图28的活动刷毛载体的端视图。

具体实施方式

本发明所引用的所有专利、专利公布、ASTM和ISO标准,包括2002年 9月13日提交的美国临时申请60/410,864和2002年9月13日提交 的美国临时申请60/410,902在内,均引入本文以供参考。本发明的电动牙 刷装有柔韧而有弹性的颈杆,意思是当牙刷头部作用有刷牙力时,颈杆的至 少一部分可呈现弧形或曲线形状或者弯曲。这种挠曲可在整个颈杆或其一部 分区域内发生,如图2和3所示。要理解的是,颈杆可呈现具有单一曲率 半径或多个曲率半径的弧形形状。此外,要理解的是,本发明可适应于电动 牙刷头部以提供一个柔性头部。柔韧颈杆可通过用聚合物的混合物成形或者 改变颈杆的横截面形状与合适的聚合物或聚合物的混合物相结合来获得。

太阳城集团通过在颈杆中采用聚合物的混合物,可在颈杆区中获得不同程度的柔韧 性。优选地,聚合物混合物为第一聚合物与第二聚合物的混合物,第二聚合 物的挠曲模量较低,即其通常比第一聚合物更柔韧。另外及优选地,第二聚 合物的硬度小于第一聚合物的硬度。具体地讲,第二聚合物的肖氏硬度A优 选为约25至约85。在ASTM D 2240中规定了用于测定肖氏硬度A的标 准以及在ASTM D790和ISO 178中规定了用于测定挠曲模量的标准。

太阳城集团优选地,第一聚合物与第二聚合物间的重量比率为约95∶5至约30∶70。 据信该比率取决于第二聚合物材料的硬度。例如,对于第二聚合物的以下肖 氏硬度A范围,相应的第一聚合物与第二聚合物间的比率为优选的。对于肖 氏硬度A为约25至约45,第一聚合物与第二聚合物间的优选重量比率为 约90∶10至约60∶35,其中约85∶15至约65∶35为更优选。对于肖氏硬 度A为约45至约65,第一聚合物与第二聚合物间的优选重量比率为约 80∶20至约50∶50,其中约75∶25至约55∶45为更优选。对于肖氏硬度A为 约65至约85,第一聚合物与第二聚合物间的优选比率为约70∶30至约 40∶60,其中约65∶35至约45∶55为更优选。

在下列用于本发明的优选聚合物材料的描述中,本领域技术人员提到的 某种聚合物通常所用的缩写列于聚合物全称后的圆括号中。第一聚合物优选 地为聚丙烯(“PP”),或可选自其它常用牙刷柄部材料如聚苯乙烯(“PS”)、 聚乙烯(“PE”)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(“SAN”)、乙酸-丙酸纤维素(“CAP”) 以及它们的混合物。第二聚合物优选为热塑性弹性体(“TPE”)、热塑性烯 烃(“TPO”)、软热塑性聚烯烃(例如,聚丁烯),或者可选自其它弹性材 料如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(“EVA”)、乙烯丙烯橡胶(“EPR”)以及它 们的混合物。本发明适用的热塑性弹性体的实施例包括苯乙烯-乙烯-丁二烯- 苯乙烯(“SEBS”)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(“SBS”)和苯乙烯-异戊二 烯-苯乙烯(“SIS”)。本发明适用的热塑性烯烃的实施例包括聚丁烯(“PB”) 和聚乙烯(“PE”)。

太阳城集团对于牙刷而言,柄部和头部通常借助于颈杆区进行接合,颈杆区的横截 面面积如上所述可比柄部或头部小。头部具有用于安放刷毛或刷毛束的孔, 刷毛或刷毛如本领域技术人员所知的那样被机械固定或热固定到其上。本发 明可采用任何这样的固定刷毛的方法。

图1是图示说明依照本发明的优选实施方案牙刷10的透视图。优选的 实施方案牙刷10包括一个柄部80、一个头部20和一个在柄部80和头 部20之间延伸的颈杆40。设置在头部20上的是多个静止刷毛60和多 个活动刷毛50。刷毛可采用许多刷毛种类、构型和布置。前述专利以及美国 外观设计专利432,312和433,814中公开和提出了此方面的实施例。最优 选地,活动刷毛50被一个保持在刷头20上的活动刷毛载体(未示出)所 支撑或换句话说固定于其上。正如所要理解的那样,活动刷毛载体和活动刷 毛50由设置在主体即牙刷10的柄部80内部所限定的一个中空内腔中的 一个马达和传动系提供动力。沿着柄部80的外部区域装设了一个开关或致 动器70,并且其被可操作地连接到马达和传动系上,以及被用来控制电动牙 刷10的运转。

图2和3分别图示说明图1所示牙刷10的前和侧正视图。从这些图 中可见,柔韧颈杆40允许头部20相对于柄部80可逆地或有弹性地侧向、 向后和向前移动。本文所用的术语“可逆”指的是牙刷在所述方向上和在所 述范围内进行移动而不会损坏或破裂牙刷主体或颈杆,并且随后恢复到其以 前状态或方位的能力。具体地讲,根据本发明,头部相对于电动牙刷的纵向 轴线的可逆侧向位移的度数为约25度至约5度以及优选为约15度至约10 度。对于刷头相对于柄部的两个侧向运动,当量的这种柔韧性或侧向位移范 围为优选的。参见图2,这个运动程度被图示和显示为侧弯FL。就是说,从 图2可见,当处于非挠曲或移动状态时,刷头20可相对于牙刷的纵向轴 线侧向移动显示为FL的挠曲量。牙刷的纵向轴线在这些图中被显示成轴线 A。

太阳城集团同样,如所述的那样,牙刷10也可经历刷头相对于柄部的可逆的向后 和向前挠曲。图3中显示了这种情况。在图3中显示成FR的优选可逆向 后挠曲量的范围为约15度至约5度。图3中表示成FF的优选可逆向前 挠曲量范围为约15度至约5度。

前述的挠曲即FL、FR和FF由对于或是柄部80或是刷头20施加的力 所引起。颈杆40为非常柔韧的,所以仅需很轻微的力就可获得所述的挠曲。 太阳城集团在刷头20的中心处在合适的方向上施加导致所述挠曲的力,给出了所 述力的以下范围。对于牙刷10,约25度至约5度的旁曲FL,由沿着刷头20 的侧面施加介于为约4N或约10N至约10N或约20N之间的力而产生。 约15度至约5度的后曲FR由沿着刷头20的正面或带刷毛面施加介于为 约4N或约8N至约8N或约20N的力而产生。约15度至约5度的前曲FF由沿着刷头20的后面或背面施加介于为约4N或约8N至约8N或约20N的 力而产生。通过在牙刷颈杆或主体中采用不同种类和混合比例的聚合物以及 采用不同结构和尺寸的颈杆和主体,可获得的位移与力之间的比率范围很宽。

样刷进行如下测试。试验装置包括一个拉力试验机(<100N)、钢丝和刷 柄夹具。

太阳城集团给样本标上两个标记来制备试样。第一标记标在距刷头顶部15mm处以 及第二标记标在距刷头顶部80mm处。在20°+/-5℃的温度下制备样本, 并且在测试步骤开始前保持该温度四个小时不变。

试验步骤如下:将钢丝折成直径约2mm以及长度约250mm,并将其放入 试验机的上夹具中。将刷柄放入刷柄夹中并固定在第二标记的位置上(其中 刷毛向下)。将刷柄夹连接到试验机的下夹具上以及将钢丝放置在第一标记 的位置上。开动试验机并且在样本被弯到25mm或折断时记录下读数。试验 结果按牛顿(N)测量。

测试条件为室温,保持在20°+/-5℃。试验机的上升和下降速度保持100 +10毫米/分钟不变。另外,拉力试验机用已检验过的标准样本或者设备生 产商的校准程序进行校准。

样本的柔韧性程度表明柔韧的样本与相对更刚性的样本相比更容易产生 变形。就是说,弯曲或折断牙刷所需的力量越小,牙刷就越柔韧。因此,较 低的N值表示柔韧性较好。

图4为沿着图1中的线4-4截取的牙刷10的详细剖面图。图4显 示了一个由颈杆通道内壁42所限定的中空通道。该通道的内部构型可呈多 种形式。然而,优选为大致矩形或椭圆形。颈杆40内部的内部通道的形状 或外形由图4所示的内壁42所限定。要理解的是,传动机构的一个或多 个部件延伸于或位于由壁42所限定的这个内部通道内。最优选地,将一个 轴或带设置在该通道内部,在启动马达后经受往复运动、旋转或摆动运动。 内部通道的尺寸和构型使得壁42较接近于这些部件的外表面为优选的,然 而,在颈杆挠曲期间要与这些部件分开足够的距离,以使在侧壁42和部件 之间不会产生接触。在发生接触的情况下,可考虑给侧壁42、传动部件的表 面或二者都涂上一层降低摩擦的涂层。

图5至9图示说明了一种优选的传动机构,其中图示说明了一种装有一个 柔韧的轴或带的传动机构。图5为图1所示的优选实施方案牙刷10的局部 不完全视图。图5图示说明装在柄部80内部的一个马达90和一个传动系或 用来开动设置在刷头20上的活动刷毛50的集合的装置。活动刷毛被连接到一 个活动刷毛载体上并由其支撑。在启动沿着牙刷10的柄部80设置的开关或致 动器70(图1中所示)后,例如源自外壳80中的一个或多个电池的电能被传 到马达90。马达90包括一个连接到传动齿轮92上的传动轴91。传动齿轮92 与一个可旋转的传动齿轮93相啮合。安装传动齿轮93使得它绕优选在垂直于 马达传动轴91的方向上延伸的轴线A旋转。传动齿轮93包括一个设置在传 动齿轮93上从传动齿轮93的旋转中心或轴线A径向向外的销或传动构件 94。与传动构件94连接的是传动带95。传动部件的这种布置从一个带动力的 旋转传动轴91赋予传动带95以往复运动。正如所希望的那样,可在马达90和 带95之间提供其它齿轮装置布置。例如,可能采用或利用美国专利6,178,579; 6,189,693;6,360,395和6,371,294中描述的各种传动机构。

图6至8图示说明传动带95的远端与一个设置在头部20上或其内部 的活动刷毛载体52间的构型和接合。具体地讲,传动带95的远端贯穿一 个如图6和7所示的颈杆40内所限定的通道,并暴露于或换句话讲达到 头部20的区域。活动刷毛载体52沿着刷头20被可移动地保留着,例如 被保持在头部的一个或多个面所限定的通道或狭槽内。如图8所示,活动刷 毛载体52通过一个销54接合于传动带95的远端。要理解的是,在载体52 和带95之间可采用其它类型接合。优选地,销54穿过活动刷毛载体52中 所限定的孔55来定位,并且在传动带95中所限定的孔96内被进一步定 位。正如所希望的那样,刷毛载体52把刷毛集合或刷毛簇支撑和保持在一 个或多个孔53内。

图9非常详细地图示说明一种马达90和传动带95之间接合的优选构 型。具体地讲,这种构型在启动马达90时赋予传动带95以往复运动。传 动齿轮92与可旋转的传动齿轮93相啮合,使得在马达90运转时,传动 齿轮93绕轴线A旋转。如图9中所见,传动齿轮93包括一个接合于传 动带95的一个末端上的传动构件94。传动构件94从传动齿轮93的旋 转轴线A偏心或径向向外设置。传动构件94和传动带95间的接合使传 动带95在传动构件94的连接点处能够进行角运动或枢轴运动。传动构件 94相对于传动齿轮93的旋转轴线A这样定位的结果使得传动齿轮93的 旋转赋予传动带95以往复运动。通过将传动构件94径向向外放置并进一 步远离传动齿轮93的旋转轴线A,可增大赋予给传动构件95的往复运动 行程。并且,通过将传动构件94设置得更接近于旋转轴线A,可减小行程。 往复运动的频率通过改变传动齿轮93的旋转速率来调节。这可通过更改齿 轮92和93间的传动关系,或者提供马达90和传动轴91的不同转速来 实现。

太阳城集团在马达90运转期间,要理解的是,除了往复运动的运动分量之外,传 动带95也可被赋予一个横向运动分量。这些运动描述是相对于传动带95的 纵向轴线而言的。这种横向运动分量未在刷毛载体52对应的运动中体现出 来。该横向运动分量的消失是由于图8所示的传动带95的远端和刷毛载 体52间的销接。除了这种销接布置之外,如前所述,要理解的是,可利用 其它类型的连接法。例如,在某些应用场合,在传动带95的远端和刷毛载 体52之间采用“钳式”连接为优选的。在涉及单独的销和其它扣紧部件的 技术范围内,这种方法通常为优选的。

太阳城集团本发明的另一方面涉及传动带95的设计。传动带的横截面面积较小。 尽管传动带的横截面形状可为各种形式,例如包括但不限于球形、扁球形、 三角形、椭圆形、正方形、圆形、非圆形和卵形,横截面形状实质上与颈杆40 内所限定的通道的横截面形状相匹配,如图7所示。因此,如果颈杆40中 通道的横截面形状为矩形,那么优选地传动带95的横截面形状也为矩形。 可供选择地,颈杆40中所限定的通道的横截面形状可按照传动带95的横 截面形状来制造。本文中描述了优选实施方案牙刷的颈杆中限定的腔体的优 选横截面构型的详细资料。

太阳城集团使颈杆40中限定的通道的横截面形状和传动带95的横截面形状相匹 配是优选的,这样在施加压缩力时传动带95的挠曲度达到最小。参见图5至 9,要理解的是,在传动齿轮93旋转时,将使传动带95产生往复运动。 那个运动将包括其中推动传动带95远离马达90的“推”或者压缩行程以 及其中拉动传动带95朝向马达90的“拉”或拉伸行程。本文非常详细描 述的成形传动带95的材料具有足够的强度,以使其传递施加到传动带95上 的来自齿轮93的张力并且其不会显著挠曲或产生尺寸扭曲。然而,在通过 齿轮93施加压缩力时,传动带95的横截面较小会使所述带相对于颈杆的 通道挠曲或弯曲。正如所要理解的那样,这是不可取的。此外,带95的弯 曲指示出对接合在传动带95的另一末端处的活动刷毛载体52传递效率低 或损失能量。因此,合理地确定颈杆40内所限定的通道的内部跨度或孔口 的尺寸和构型以防止传动带95相对于颈杆的通道挠曲或使挠曲最小为优选 的,尽管要理解的是,相对于颈杆挠曲,在使用期间所述带仍然能够同颈杆 一起挠曲。

太阳城集团除了使颈杆通道构型与传动带95的横截面形状匹配之外,将传动带95 的尺寸做成使得其外表面较接近于颈杆40中所限定的内壁也为优选的。优 选地,传动带95的外表面和颈杆通道内壁之间的平均距离为约0.1mm至 约1mm以及更优选地为约0.3mm至约1mm。如果在传动带95的周围装有 一个套管,传动带95的外表面和颈杆通道内壁之间的距离可大一些,在此 情况下,平均距离可达到约10mm。要理解的是,传动带95优选地在其整 个长度上具有相同的横截面。然而,本发明包括其中传动带95具有不相同 的并且在沿着传动带95长度的不同位置处变化的横截面构型的实施方案。

太阳城集团传动带95可由各种材料制成。优选地,传动带95由显示具有足够强 度的聚合材料制成,以将动力从马达传递到设置在牙刷10头部上的一个或 多个活动刷毛载体52,并且当加工成了薄带时,其可与柔韧颈杆一起挠曲。 优选的聚合材料的实施例包括但不限于诸如Ticona,Inc.生产的CelconTM乙缩醛共聚物(聚氧甲烯(POM))之类的自润滑材料、诸如ABS、尼龙、PPE、 POM(聚氧甲烯共聚物)和购自DuPont的DelrinTM缩醛树脂之类的聚合材 料和诸如钢和铝之类的金属。用于成形传动带95的最优选材料为 CelconTM。也可考虑利用其它材料成形传动带95。此外,最理想的是在传动 带95的外表面上提供一个低摩擦涂层,以使此部件和颈杆40内所限定的 通道内部之间的摩擦降到最小。

尽管本文已经图示说明了往复运动的带95,要理解的是,在柔韧颈杆40 内部可装设一个旋转、摆动或承受轨道运动的柔韧轴。例如,可采用如用一 组金属线螺旋缠绕在一个线芯上的软轴来代替所述带将运动传递到活动刷毛 载体52上。此外,尽管图5至9图示说明用于将运动传递给活动刷毛载 体的一种传动机构,各种各样的传动机构、传动马达和传动装置构型均可被 采用并适于供本发明使用。尽管牙刷10已经图示说明具有与牙刷柄部整体 形成的柔韧颈杆,可以设想可能将颈杆(或头部)如本领域所知的那样可分 离地连接到牙刷10上。

除了根据传动带或转轴的横截面形状对颈杆内所限定的通道选择某种横 截面构型之外,反之亦然;通道横截面可以或是取决于颈杆横截面的选择或 是影响颈杆横截面的选择。例如,通过合理地选择颈杆的横截面形状和尺寸、 通道构型和这些形状相对于彼此的方位,并与本文公开的聚合物共混物或其 它弹性体或软聚合物相结合,可改变颈杆和刷头的方向硬度或柔韧性的程度。

太阳城集团一般而言,沿着牙刷的颈杆和/或颈杆区具有壁厚减薄的区域。优选的实 施方案牙刷10的特征在于相对于主体或柄部80其头部20和颈杆40较 小。当在颈杆40附近测量时,表示成NWF的优选实施方案牙刷10的最小 正面宽度为约5mm至约12mm,以及优选地为约6mm至约9mm。这个跨度 或尺寸为主体或柄部80的表示成HWF的最大正面宽度为约15%至约55%, 以及优选地为约18%至约41%。这图示说明于图10中。刷头20的表示 为BWF最大正面宽度范围为约10mm至约16mm,以及优选地为约7mm至约 9mm。这个跨度或尺寸为柄部或主体80的最大正面宽度HWF的约31%至约 73%,以及优选为约22%至约41%。同样,图11中表示成NWS的颈杆40的 最小侧面宽度,范围为约5mm至约12mm,以及优选地为约6mm至约9mm。 这个侧面跨度NWS,以柄部或主体80的表示成HWS的最大侧面宽度的比例 表示的范围为约12%至约40%,以及优选为约15%至约30%。图11中图 示说明了柄部或主体80的最大侧面宽度HWs。表示为BWS且一个或多个刷 毛载体的任何厚度尺寸不计算在内的刷头20的最大侧面宽度,范围为约6mm 至约12mm,以及优选为约7mm至约9mm。这个跨度或尺寸为柄部或主体80 的最大侧面宽度HWS的约15%至约40%,以及优选地约17%至约30%。 要理解的是,本发明包括其中刷头和颈杆的尺寸和比例大于或小于所述的主 体或柄部部分的实施方案。

图12至20为沿着依照本发明的各种电动牙刷颈杆截取的剖面视图。具 体地讲,这些剖面的每一个图示说明适合于颈杆和传动带或轴位于其内的颈 杆内所限定的内部通道的各种示例性的横截面构型。要理解的是,在所有这 些图中,传动带或轴尽管未被示出,但它们被设置在颈杆中所限定的通道内 部。

太阳城集团作为实施例,图12图示说明了一个包括一个颈杆140、一个其中所限 定的通道142和在刷头上的多个刷毛150(未示出)的牙刷100。在该实 施方案中,通道横截面形状为椭圆形或卵形并且使得通道横截面形状的主轴 大致垂直于刷毛150的方向来定向。并且,颈杆140的横截面形状即颈杆 140的外表面形状为大致球形或圆形。此形状的弯曲主方向用双头箭头来表 示。在位于颈杆的侧面的情况下颈杆的最小壁厚优选为介于约1mm和约3mm 之间,尽管该值可随用来形成颈杆的聚合物或聚合物共混物而改变。这种横 截面形状可用来控制柔韧颈杆的弯曲方向以便其如箭头所示主要在向后或向 前的方向上弯曲。相反,图14图示说明主要在侧向或左右摇摆的方向上弯 曲的柔韧颈杆。

图13至20图示说明包括一个颈杆、一个其中所限定的通道和从刷头伸 出的刷毛(未示出)的牙刷的其它实施方案。通道的横截面形状(例如,242、 342、442、542、642、742、842、942)从圆形变到椭圆形或卵形。颈杆横截 面形状的主轴可大致垂直于刷毛的方向(例如,图16)或者大致平行于刷毛 的方向(例如,图17)。通道横截面形状的主轴可大致垂直于颈杆横截面形 状的主轴(例如,图16)或大致平行于颈杆横截面形状的主轴(例如,图15)。 每种横截面形状弯曲的主方向用一个双头箭头来图示说明。颈杆的最小壁厚 优选为介于约1mm和约3mm之间,尽管该值可随用来形成颈杆的聚合物和 所需的柔韧性而改变。要理解的是,本发明除了在引用的附图中所示的那些 之外还包括颈杆和通道横截面形状、形状组合和方位。

太阳城集团颈杆的硬度、刚度或柔韧性程度可通过合理选择颈杆的形状和方位以及颈杆 内所限定的通道的形状和方位并与聚合物的选择相结合来控制。颈杆横截面具有 在沿着横截面不同位置处改变壁厚的区域将赋予颈杆以变硬度性质,所以,例如, 颈杆可能按复合曲率半径弯曲。因此,与例如厚度较薄的侧壁区或较薄侧壁相比, 厚度较大的侧壁区在那个区域将更加抗弯曲和挠曲。另外,硬度、刚度或柔韧性 可通过合理选择如前所述的用于成形颈杆的材料来控制。

图21至23图示说明适于供本发明使用的各种牙刷头部的局部侧视图。 这些牙刷头部的每一个均利用具有用来改变刷毛的硬度以改变或增强柔韧颈 杆的效果的如本文所述的某种构型的刷毛载体。图21至26图示说明包括 一个刷头(例如,1420)和一个颈杆(例如,1440)的牙刷。在刷头上装设 了一个活动刷毛载体(例如,1452)。在刷头和刷毛载体的外部区域上装设 了多个刷毛(例如,1450)。当从任一侧面观察时,活动刷毛载体可具有凸 状的、凹状的、不规则的外表面。

参见图21至29中图示说明的各种刷毛载体。能够看出载体的朝外表 面的轮廓或外形,本文中一般称为“刷子铺面”表面,可呈多种形式和形状。 一种尤其优选的形状为凹形。可利用如图22所示的凹状的侧外形或者如图 27所示的凹状的端外形。具体地讲,凹状的侧外形指的是在大致垂直于牙刷 的纵向轴线的方向上观察时呈凹形。凹状的端外形指的是在大致平行并共线 于牙刷的纵向轴线的方向上观察时呈凹形。凸状的侧外形和凹状端外形的定 义与此类似。可进一步设想提供一个复合凹状表面,其相对于刷毛载体的侧 视图和端视图均为凹状。凹形有助于保留在刷牙期间使用的洁齿剂或光泽剂 并可方便的改变刷毛的硬度。同样,如图22、26和30所示的凸出表面有 助于沿着刷头将洁齿剂分散于刷毛附近。

太阳城集团用根据本发明的整体的聚合材料混合物构成的牙刷主体即头部、颈杆和 柄部提供真正的多向柔韧性。换言之,本发明牙刷的头部部分可轻而易举地 相对于牙刷的柄部部分进行移动并弯向任何方向。这与其中头部最多仅具有 相对于柄部的单向挠曲能力并且要施加一个明显大于刷牙力的力的传统牙刷 形成对照。相反,本发明提供一种在一个或多个方向上、在很小的力下非常 柔韧的颈杆。

柔韧颈杆也可起到缓冲使用者施加在牙齿和牙龈上的力过大的作用。如 前所述,在刷牙期间施加的力过大对牙龈有害。因此,通过合理选择聚合物 形成本文所述的优选实施方案牙刷的颈杆,可防止作用的力过大。

太阳城集团本发明可利用下列一个或多个公布的专利申请或公布的专利中的特征、方 面、部件、材料和特点:WO 01/29128;美国专利6,000,083;美国外观设计专 利432,312;美国外观设计专利433,814;美国专利6,178,579;美国专利 6,189,693;美国专利6,311,837;美国公布的专利申请2002/0032941;美国专 利6,360,395;和美国专利6,371,294;所有这些专利均引入本文以供参考。

前述说明目前被认为是本发明的优选实施方案。然而,可以设想进行对 于本领域的技术人员很显然的各种变化和修改而不背离本发明的范围。因此, 前述的说明书意图是涵盖在本发明的精神和保护范围内的所有这些变化和修 改,包括所有的等价方面。

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