专利名称：具有气穴系统的口腔护理器具的制作方法
具有气穴系统的口腔护理器具
背景技术：
本发明涉及口腔护理器具，特别是，涉及具有气穴(cavitation)系统的牙刷。个 人表现很多不良的口腔健康状况，包括蛀牙、牙周病和口臭(口臭)。蛀牙和牙周病一般由 口内的有害细菌引起。在有害细菌与唾液中存在的蛋白质混合时，在牙齿和软组织上形成 菌斑膜。如果菌斑不去除，就可能侵蚀牙齿并产生空腔。另外，菌斑会侵蚀口内的软组织， 并引起牙龈疾病，也就是成人牙损的主要原因。很多个人，尤其是幼儿，不经常刷牙或进行 他们牙齿的齿间清洁。这些习惯通常可归因于个人把刷牙认为是有很少愉悦的寻常任务。发明概述本发明涉及口腔护理器具，这种器具具有可在口腔流体中产生气穴的振动系统。在一个方面，口腔护理器具在口腔内产生气穴。一个或多个气穴清洁元件可位于 口腔护理器具的头部区域。气穴清洁元件以在口腔内产生流体的气穴的频率振动。在一个方面，口腔护理器具包括具有清洁元件和弹性体气穴清洁元件的口腔护理 区域；和用于抓握器具的器具体。在一个方面，口腔护理器具包括具有清洁元件和振动清洁元件的口腔护理区域， 该振动清洁元件构造成从容器振动释放口腔护理物质；和用于抓握器具的器具体。在另一 个方面，可以气穴清洁元件的形式提供振动清洁元件。根据以下描述并结合以下附图，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。附图简述
图1和2为根据本发明的一个或多个实施方案，口腔护理器具如牙刷的示意前透 视图和后透视图；图3为根据本发明的一个或多个实施方案，牙刷结构的示意图；图4和5为在口腔中牙刷清洁作用的示意图；图6和7为根据本发明的一个或多个实施方案，口腔护理器具使用的口腔护理材 料的示意图；图8和9为根据本发明的一个或多个实施方案，牙刷结构的示意图；和图10为根据本发明的一个或多个实施方案，控制系统的组件的实例功能方框图。发明详述在以下描述中，虽然本发明用牙刷(例如，口腔护理器具的形式)来讨论，但也可 以为其他个人护理器具形式。另外，应理解，可利用其他实施方案，并且可在不背离本发明 的范围下进行结构和功能的改变。图1-3举例说明一般用参考数字100指示的口腔护理器具。牙刷100—般包括头 部102和柄部103。柄部103 —般为伸长体，其制成一定尺寸以便使用者能够容易地抓握和操纵牙刷 100。柄部103可形成为很多不同形状、长度，并且具有各种结构。在一种结构中，柄部103 具有邻近头部101的颈部105。颈部105可以为头部101和使用者正常抓握的柄部部分之 间柄部103上的狭窄区域。然而，颈部101可以为头部101和使用者正常抓握的柄部部分之间的区域。在另一种结构中，柄部103与头部101整体形成。其他连接构型也是可能的。头部101可包括含一个或多个牙齿清洁元件111的口腔护理区域。本文所用术语 “牙齿清洁元件”或“清洁元件”包括任何类型的结构，此类结构常用或适用于通过与牙齿 和牙龈部分产生接触提供口腔健康益处(例如，牙齿清洁、牙齿抛光、牙齿增白、按摩、刺激 等)。这些牙齿清洁元件包括但不限于可形成具有许多不同形状和尺寸的刷毛簇，和可形成 具有许多不同形状和尺寸的弹性体清洁元件，或刷毛簇和弹性体清洁元件两者的组合。参考图3，在一种结构中，一个或多个牙齿清洁元件111由许多尼龙或其他材料的 刷毛形成。参考图1和2，牙齿清洁元件111为具有不同形状的刷毛区域，然而，应理解，可 利用许多不同的口腔护理器具构型。一个或多个牙齿清洁元件111可通过已知方法连接到 头部101，例如沿着牙刷100的前部107，在头部101形成的凹槽内装入(图1)。参考图3，牙刷100包括头部101，并且气穴清洁元件300由其他牙齿清洁元件111 包围。气穴清洁元件300提供一种或多种口腔益处，例如擦、清洁和按摩使用者的牙齿和牙 龈。气穴元件300操作性连接到运动产生装置305。可用多种运动产生装置产生宽范围频 率的振动。各种类型的振动装置可以购得，例如超声和微声转换器。振动装置的一个实例 为声气穴(acoustic cavitation)提供约5至20kHz范围的频率。振动频率可具有不同的 波形，包括正弦、方形、锯齿形等。然而，其他值和波形也是可能的。振动装置可位于牙刷的 头部。在启动时，振动装置由电源提供动力，并受微电子(例如，控制系统600)控制，以诱 导牙刷头部振动，如气穴清洁元件300。在一些结构中，气穴元件包括刚性或半刚性的、聚合物的适合振动的材料，该材料 通过给定刷毛簇的近似中心突出，这些材料以一定频率振动，以在口腔内存在的流体中产 生气穴运动。每支牙刷可以有多于一个气穴发生器，在给定牙刷头部每簇多达一个。继续 参考图3，气穴清洁元件300可以有复合结构，包括由可压缩或软部分305包围的硬的直立 部分303。硬部分303为了轴向硬挺度而提供，并使振动运动转移到软部分305。可以理解， 硬部分303可以由尼龙材料组成，如Dupont以名称TYNEX销售的尼龙。然而，也可使用其 他材料。牙刷100中的清洁元件111和气穴清洁元件300可具有圆形横截面形状，但可具 有其他横截面形状。牙刷100中的圆形刷毛可由尼龙材料组成。尼龙材料的一个实例由 Dupont以名称TYNEX销售。圆形刷毛的直径可以为0. 007英寸-0. 008英寸厚，或者根据 刷毛的所需清洁作用具有其他厚度。气穴清洁元件的软部分可提供有弹性材料。在一些结 构中，弹性材料可具有A15至A35肖氏硬度、A20至A30肖氏硬度或A25至A28肖氏硬度范 围内的硬度性质(为什么不说肖氏硬度A为05至95 )。作为实例，一种弹性材料为GLS Corporation制造的苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBQ。然而，可使用从其 他制造商得到的SEBS(为什么不说热塑性弹性体材料？)材料或在提到硬度范围之内和之 外的其他材料。参考图4和5，气穴清洁元件300在清洁元件111范围内与洁齿剂和水相互作用。 应理解，气穴-洁齿剂-水的相互作用产生泡基质400。在一个方面，由超声波在洁齿剂-水 流体中产生气穴。本领域的技术人员应理解，气穴泡增加，并且随后在很短时间内内爆。泡 基质400和清洁作用的示意图显示于图4和5中。可以理解，泡作用一般符合牙齿405的 曲率，透过牙齿之间的齿间区域407，并且扫除菌斑和碎屑。松散的菌斑和碎屑由头部101的清洁元件111接收。也应注意，气穴清洁元件300的复合结构提供关于其垂直轴的动态 振动弯曲作用，这又增强远端(例如，弹性体擦拭边缘)对牙齿表面的清洁作用。口腔内气穴作用的口腔健康益处适合增强牙膏活性成分，以透过口腔的区域，特 别是齿间空间，从而促进菌斑基质的破坏。一般，气穴作用增加通常用手动牙刷刷牙动作经 历的菌斑基质破坏。除了气穴作用的清洁功效提高外，使用者可体验到感觉益处，如冷却或 加热效果、齿龈刺激、釉质抛光、软组织按摩或总体增强的口腔清洁作用。在一个方面，牙刷100具有气穴作用，与专门配制的活性成分或包封的活性成分 组合，该气穴作用提供另外的益处和治疗价值。在一种结构中，牙刷100具有气穴清洁元件 300，气穴清洁元件300具有与活化口腔护理物质(例如，牙膏)相匹配的频率，以提供口腔 护理益处。转向图6和7，口腔护理物质500可埋入可破裂的胶囊502中，胶囊502容纳口 腔护理物质503 (例如，口腔护理溶液或活性物质)，并在胶囊壁响应振动频率破裂时施用 口腔护理物质503。因此，胶囊502可以为具有易碎薄壁的可破裂容器的形式，壁在暴露于 气穴清洁元件的“破裂频率”时容易裂开或破裂。在一种结构中，胶囊材料可由明胶、乳糖 或沸石(水合铝硅酸盐矿物)制成，并且具有0. IOmm至2mm的一般直径。破裂频率可以为 5kHz至20mHz。组成胶囊的材料和其中所含的口或口腔护理溶液可由牙刷100的使用者消 胶囊502可在内部空隙内包含活性剂503。可使用的活性剂的非限制实例包括抗 菌剂、增白剂、抗敏剂、抗炎剂、防附着剂、菌斑指示剂、香料、感觉物质、口气清新剂、牙龈健 康剂和着色剂。这些活性剂的实例包括金属离子剂(例如，亚锡离子剂、铜离子剂、锌离子 剂、银离子剂)、三氯生、单磷酸三氯生、氯己定、阿来西定、海克替啶、血根碱、苯扎氯铵、水 杨苯胺、度米芬、氯化鲸蜡基吡啶锚、氯化十四烷基吡啶镦、氯化N-十四烷基-4-乙基吡啶 输(TDEPC)、奥替尼啶、地莫匹醇、辛哌醇、乳链菌肽、精油、呋喃酮、细菌素、黄烷、黄酮类化 合物(flavinoids)、叶酸、维生素、矿物质、过氧化氢、过氧化脲、过碳酸钠、PVP-H202、聚合 物结合的过氧化物、硝酸钾、堵塞剂、生物活性玻璃、精氨酸盐、精氨酸碳酸氢盐、黄芩苷、多 酚、丙酮酸乙酯、胍乙基二硫化物、牙石控制剂、防染色成分、磷酸盐、聚乙烯基膦酸、PVM/MA 共聚物、酶、葡萄糖氧化酶、木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶、月桂酰精氨酸乙酯、薄荷醇、香芹酮 和茴香脑、各种增香醛、酯和醇、绿薄荷油、薄荷油、冬青油、黄樟油、丁子香油、鼠尾草油、桉 油、甘牛至油、肉桂油、柠檬油、梨莓油、葡萄柚油和/或橙油。活性剂可与牙膏相容，或者可对一般牙膏成分不稳定和/或与其反应。活性剂也 可以为牙齿清洁剂，以提高刷牙的总体功效。活性剂可在任何适合媒介物中提供，例如在水溶液或以凝胶或膏的形式提供。媒 介物可具有多种不同的视觉美观性质，包括透明溶液或凝胶或不透明溶液或凝胶。媒介 物的非限制实例包括水、一元醇(如乙醇)、聚(环氧乙烷)(如聚乙二醇，如购自Union Carbide 的 PEG 2M、5M、7M、14M、23M、45M 和 90M)、羧基亚甲基聚合物(如购自 B. F. Goodrich 的Carbopol 934和974)及其组合。根据活性剂性质和介质所需的性质(如粘度)这些 因素，选择适合的媒介物对本领域的技术人员显而易见。在图8-9所示牙刷200的备选结构中，头部201的牙齿清洁元件可包括可用于擦、 清洁和按摩使用者牙齿和牙龈的各种牙齿清洁元件。在图12的所示结构中，牙齿清洁元件 包括置于头部201的远端121的远端牙齿清洁元件203a-b、周边牙齿清洁元件20fe_l、沿着纵轴a-a布置的纵向牙齿清洁元件207b_c、弓形牙齿清洁元件209a_d和211a_b和近端 清洁元件213a，b。牙齿清洁元件205、207、211和213可作为刷毛簇提供，而牙齿清洁元件 209可形成为弹性体壁片段。然而，可使用其他牙齿清洁元件的形式和类型。在此结构中，气穴元件300 ‘ 一般在弓形牙齿清洁元件结构的中心提供，该弓形牙 齿清洁元件结构接近远端121，且元件300'的远端尖端可置于其他元件的远端尖端下面。 然而，气穴元件300'可位于头部201上的其他位置，例如一般在其他弓形牙齿清洁元件结 构的中心。在此备选结构中，可驱使气穴产生(例如，泡基质)通过分离的路径，以在或高于 刷毛尖端释放。此结构可从刷毛的闭合环以均勻或不规则刷毛高度在形成类喷嘴结构的内 部区域内模制，以有利于气穴作用的出口通路。在弓形弹性体壁片段的实例中，可以理解， 气穴作用可导致各个片段关于其垂直轴的动态振动弯曲作用，这又增强片段209的远端尖 端(例如，擦拭边缘)对牙齿表面的清洁作用。另外，在弓形元件209之间限定的内部空间 形成类喷嘴结构/构型250。在弓形片段209a-d之间形成的间隙212在刷牙期间使泡基质 侧向三维流动(例如，泡/流体同时从侧面并且垂直流出)到头部101的其他区域，以提供 提高的清洁效率。应理解，类喷嘴安排可由紧密堆积的伸长刷毛簇形成。另外，代替元件之间的间 隙，喷嘴构型可具有在其他结构中完全闭合的侧壁结构。虽然在图中显示四个弓形片段清 洁元件209a-d围绕各一般清洁元件207，但本发明的各方面可用更多或更少的弓形片段实 施。虽然弓形片段形成大体圆形结构，但这些片段可形成椭圆形或长方形或其他形状的横 截面。然而，其他形状也可形成具有不同高度的类喷嘴结构。参考图1和2，牙刷100包括前部107和后部109。提供拇指抓握部分115，以便使 用者能够握住牙刷100，并且拇指保持在抓握部分115上。拇指抓握部分115可由在使用者 将拇指压在上面时可压缩的易弯衬垫材料形成。在本文所述的一种或多种结构中，拇指抓 握部分115可作为致动器控制牙刷元件的操作。例如，拇指抓握部分115可作为按钮打开 和/或关闭控制与牙刷100相关的装置。例如，装置可以为气穴发生器。在一种结构中，拇指抓握部分115作为按钮改变牙刷100的操作模式。按钮115 使使用者能够将操作模式改变到任何一些不同操作(例如，高或低振动模式)。例如，按钮 115按下或其他接合可将操作模式改变到低模式。按钮115的随后接合可将操作模式改变 到较高频率模式。按钮115的随后接合可将操作模式只改变到手动模式。然而，按钮115 接合事件的具体次序不限制本发明概念的范围。应认识到，牙刷100可具有用于控制操作 模式的两个或更多个按钮或致动器。如关于图10所述，可包括用于牙刷结构100的控制系统600，以控制振动操作。可 在一个或多个印刷电路板内包括图10所示的一个或多个元件。可能的替代包括闪存储器、 闪ROM和具有备用电池的RAM。控制系统600可包括可操作连接到系统600的一个或多个 元件的气穴发生器控制装置602和用户界面604(如按钮115)。模式选择电路606可包括电路、软件、计算机可读指令或其他元件，以允许改变牙 刷100的操作模式。模式选择电路606可构造成执行处理信号的功能，处理信号执行计算 机可读指令，并且与不同操作模式之间转变的牙刷100相关从存储器(未显示)读取并写 入存储器。计时器电路608可包括硬件、软件、计算机可读指令或其他元件，以允许正计时或倒计时。计时器电路608可包括用于计秒、计分等的晶体振荡器。计时器电路608可构造成 执行处理信号的功能，处理信号执行计算机可读指令，并且与以计时器模式操作二(2)分 钟的牙刷608相关从存储器(未显示)读取并写入存储器。在一种安排中，在经过2分钟 时间后可结束振动模式。控制系统电路600可包括硬件、软件、计算机可读指令或其他元件，以能够控制牙 刷气穴功能。例如，控制系统600可包括可编程类型存储器，其中非易失性存储可电删除和 重新编程。如上讨论，对于手动牙刷或电动牙刷，可通过移动牙齿清洁元件来实践本发明的 各方面。虽然牙刷100的不同特征共同工作取得前述优点，但应认识到，各特征和这些特征 的子组合也可用于得到一些前述优点，而不必要采用所有这些特征。虽然已关于包括实施本发明的目前优选模式的具体实例描述了本发明，但本领域 的技术人员应理解，可有很多上述系统和技术的变化和取代。因此，应如附加权利要求所述 宽范围解释本发明的精神和范围。以下可破裂胶囊的实施例只为了说明目的提供，并且应解释为说明性而非限制。实施例1表I举例说明作为抗菌剂的氯化鲸蜡基吡啶翰浓缩物，其可在刷牙期间从可破裂 胶囊分配。表 I
权利要求
1.一种口腔护理器具，所述口腔护理器具包括具有振动清洁元件的口腔护理区域，所述振动清洁元件构造成用于从可破裂容器释放 口腔护理物质。
2.权利要求1的口腔护理器具，其中所述振动清洁元件由许多聚合物材料组成。
3.权利要求1的口腔护理器具，其中所述振动清洁元件包括弹性材料和尼龙材料。
4.权利要求1的口腔护理器具，其中所述口腔护理物质包括活性剂。
5.权利要求4的口腔护理器具，其中所述活性剂选自抗菌剂；氧化或增白剂；釉质增强 或修复剂；牙齿防蚀剂；牙齿敏感成分；牙龈健康活性物质；营养成分；牙石控制或防染色 成分；酶；感觉成分；香料或香料成分；口气清新成分；减口臭剂；防附着剂或封闭剂；诊断 溶液；堵塞剂；口干缓解成分；增强任何这些活性剂的活性的催化剂；着色剂或美观成分； 及其组合。
6.权利要求4的口腔护理器具，其中所述活性剂选自(i)选自氯己定、氯化鲸蜡基吡啶 锅 1、三氯生、亚锡化合物、草药提取物和锌化合物的抗菌剂；(ii)选自过氧化氢、过氧化脲、 过碳酸钠和PVP-H2A的氧化或增白剂；(iii)选自多酚、草药提取物和三氯生的牙龈健康活 性物质；(iv)选自维生素、矿物质、氨基酸、维生素E和叶酸的营养成分；(ν)选自磷酸盐、 聚乙烯基膦酸和PVM/MA共聚物的牙石控制或防染色剂；(vi)选自薄荷醇、香芹酮、茴香脑、 醛、酯、醇、以及绿薄荷油、薄荷油、冬青油、黄樟油、丁子香油、鼠尾草油、桉油、甘牛至油、肉 桂油、柠檬油、梨莓油、葡萄柚油或橙油的香料或香料成分；(vii)选自硅酸钠、生物活性玻 璃和精氨酸盐的堵塞剂；(viii)选自月桂酰精氨酸乙酯和聚硅氧烷聚合物的防附着剂；及 (ix)其组合。
7.权利要求1的口腔护理器具，其中所述口腔护理区域包括许多刷毛。
8.权利要求1的口腔护理器具，其中所述振动清洁元件包括气穴清洁元件。
9.权利要求8的口腔护理器具，其中所述清洁元件的一部分限定喷嘴结构，且所述气 穴清洁元件置于所述喷嘴结构中。
10.权利要求8的口腔护理器具，其中所述清洁元件的部分包括弹性体壁片段的弓形 安排。
11.一种口腔护理器具，所述口腔护理器具包括口腔护理区域，所述口腔护理区域具有清洁元件和气穴清洁元件，该气穴清洁元件构 造成从口腔护理物质机械释放活性剂。
12.权利要求11的口腔护理器具，其中所述清洁元件的一部分限定喷嘴结构，且所述 气穴清洁元件置于所述喷嘴结构中。
13.权利要求12的口腔护理器具，其中所述清洁元件的部分包括弹性体壁的弓形安排。
14.权利要求11的口腔护理器具，所述口腔护理器具包括包围不同振动材料的弹性材料层。
15.权利要求11的口腔护理器具，其中所述活性剂在可破裂胶囊中提供。
16.权利要求11的口腔护理器具，其中所述活性剂选自抗菌剂；氧化或增白剂；釉质 增强或修复剂；牙齿防蚀剂；牙齿敏感成分；牙龈健康活性物质；营养成分；牙石控制或防 染色成分；酶；感觉成分；香料或香料成分；口气清新成分；减口臭剂；防附着剂或封闭剂；诊断溶液；堵塞剂；口干缓解成分；增强任何这些活性剂的活性的催化剂；着色剂或美观成 分；及其组合。
17.权利要求11的口腔护理器具，其中所述活性剂选自(i)选自氯己定、氯化鲸蜡基 吡啶输、三氯生、亚锡化合物、草药提取物和锌化合物的抗菌剂；(ii)选自过氧化氢、过氧 化脲、过碳酸钠和PVP-H2A的氧化或增白剂；(iii)选自多酚、草药提取物和三氯生的牙龈 健康活性物质；(iv)选自维生素、矿物质、氨基酸、维生素E和叶酸的营养成分；(ν)选自磷 酸盐、聚乙烯基膦酸和PVM/MA共聚物的牙石控制或防染色剂；(vi)选自薄荷醇、香芹酮、茴 香脑、醛、酯、醇、以及绿薄荷油、薄荷油、冬青油、黄樟油、丁子香油、鼠尾草油、桉油、甘牛至 油、肉桂油、柠檬油、梨莓油、葡萄柚油或橙油的香料或香料成分；(vii)选自硅酸钠、生物 活性玻璃和精氨酸盐的堵塞剂；(viii)选自月桂酰精氨酸乙酯和聚硅氧烷聚合物的防附 着剂；及(ix)其组合。
18.权利要求11的口腔护理器具，其中所述气穴元件构造成用于操作持续预定经过的 时间。
全文摘要
一种口腔护理器具在口腔内产生气穴。一个或多个气穴清洁元件可位于口腔护理器具的头部区域。气穴清洁元件以在口腔内产生流体的气穴的频率振动。口腔护理器具可包括弹性体气穴清洁元件。清洁元件可构造成从容器振动性释放口腔护理物质；和用于抓握器具的器具体。
文档编号A61C17/20GK102056568SQ200880129697
公开日2011年5月11日 申请日期2008年6月4日 优先权日2008年6月4日
发明者J·肯普, M·威廉斯 申请人:高露洁-棕榄公司