专利名称：口腔护理装置的制作方法
传统的牙刷具有一些安装在头部的毛蔟，这种牙刷在去除牙齿表面和牙齿之间的区域、以及沿刷毛可以触及的牙龈线区域的牙斑方面一般是有效的。但是，这种牙刷一般不能清洁毛蔟不能深入或到达的齿间(interproximal)和龈下区域。(“齿间”一词指哺乳动物的牙齿之间的区域)。这是因为刷毛趋向于通过或掠过牙齿之间的间隙，并且通常物理上受阻，不能达到齿间突起后面和牙龈线以下。为了清洁这些区域(低凹和牙龈下面的区域)，一般需要用牙线清洁齿间。
尽管使用牙线能有效清洁齿间的龈上和龈下区域，但多数人不定期使用牙线。不定期使用牙线可能导致牙龈炎，而牙龈炎可能导致更严重的牙周疾病。尽管定期刷牙，这些问题仍会发生。
本发明的主题是可以提供龈下清洁和/或牙龈刺激的口腔装置，如牙刷。与以同样的规律使用传统牙刷而不使用牙线得到的好处相比，这些牙刷为不定期使用牙线但是定期使用牙刷的使用者提供了临床好处，如减少牙龈炎。
一方面，本发明的主题是一种口腔装置，该装置包括一个具有一个头部的主体和一个或多个安装在头部上的摇摆元件，头部的形状使其可以插入到口腔中，每个摇摆元件包括一个中心部分和多个从中心部分径向延伸的突起。摇摆元件的摇摆或转动使得可以通过使用者的正常刷牙动作达到深入齿间和/或刺激牙龈的作用。
优选实施例可以包括下述特征中的一个或几个。摇摆元件安装在口腔装置头部的一个槽中。槽的形状和尺寸使摇摆元件可以在一个方向摇摆，同时限制摇摆元件在一个垂直方向移动。摇摆元件的突起从一个比较宽的底部向一个比较窄的顶端逐渐变细。顶端的形状使其可以深入口腔的齿间和龈下区域。顶端的宽度优选为小于0.070英寸，最好为0.005-0.025英寸。摇摆元件的厚度小于0.200英寸，较好为0.050-0.125英寸，最好为0.080-0.100英寸。摇摆元件的整体直径小于1.000英寸，较好为0.500-0.700英寸，最好为0.550-0.650英寸。摇摆元件由一种硬度计读数为20-90 Shore A、最好为40-80Shore A的材料制成。摇摆元件的中心部分包括一个穿透的开口，它的尺寸可以使摇摆元件压扁，并在使用时与使用者的牙齿形状一致。摇摆元件与口腔护理装置的头部共同模制，或者作为变型，摇摆元件包括一个安装元件，它的尺寸使其可以安装在口腔护理装置头部的一个孔中。安装元件作为使摇摆元件摇摆运动的支点。摇摆元件的中心部分是球形的。突起位于球形中心部分的上半球。突起互相分开的角度小于90度，最好为65-80度。突起一般为柱形。突起的底部直径为0.100英寸，较好为0.010-0.100英寸，最好为0.040-0.060英寸，突起的长度小于0.100英寸，较好为0.050-0.175英寸，最好为0.070-0.080英寸。球形中心部分的直径小于0.300英寸，较好为0.100-0.300英寸，最好为0.200-0.250英寸。
另一方面，本发明包括一种牙刷，这种牙刷包括一个有一个形状可以插入到口腔中的头部的主体、一些从头部顶部表面延伸的洁齿元件、以及一个或多个安装在头部的摇摆元件，每个摇摆元件包括一个中心部分以及一个或更多从中心部分径向延伸的突起，这些突起从一个比较宽的底部向一个比较窄的顶端变细，顶端的尺寸和形状使其可以深入到齿间和龈下区域。
本发明还在于使用上述牙刷的方法。在一种方法中，使用者将口腔装置插入口腔，并用牙刷刷牙。最好用使突起深入到齿间区域并且刺激牙龈的动作刷牙。
通过下面的描述、附图和权利要求可以了解本发明的其它特征和优点。
图1是根据本发明一个实施例的牙刷的立体图。
图2是根据本发明另一个实施例的牙刷的立体图。为了清楚起见省略了刷毛。
图3-6分别为根据本发明的实施例变型的摇摆元件的立体图。图3A和3B为根据本发明一个实施例的摇摆元件的正视图和侧视图。图4A是根据本发明一个实施例的摇摆元件使用时的示意图。图5A和5B是根据本发明实施例变型的摇摆元件的立体示意图。图6A是根据本发明一个实施例变型的牙刷的立体图。图6B是图6所示摇摆元件的一个实施例变型的立体图。
图7和7A是根据本发明一个实施例的牙刷的剖视图。
参照图1和2，牙刷10包括一个形成手柄14和头部16的主体12。头部16包括一个顶部表面18和一个底部表面17，顶部表面18有多个接受洁牙元件、如毛蔟22(图1)的小孔26(图2)。一对摇摆元件20安装在头部16的顶部表面18上，朝向头部16的外边缘。正如下面进一步描述的，每个摇摆元件20可以在刷牙时前后摇摆，一般沿箭头AA所指的方向摆动，以便深入到齿间区域并刺激牙龈。
摇摆元件20可以与顶部表面18齐平安装(图1)，或者安装在头部16中形成的槽24中(图2)。每个槽24的整体形状为摇摆元件20提供了侧向支撑，便于在箭头AA方向的摇摆，并防止多余的横向移动，即沿箭头BB方向的运动(图2)。因此，槽24的侧壁27将限制摇摆元件20沿与摇摆运动方向垂直的方向的运动。槽24的宽度取决于摇摆元件20的厚度。侧壁27与摇摆元件的表面33之间的间隙应足以使摇摆元件20进行自由摇摆，同时在与摇摆平面垂直的方向上限制摇摆元件20。该间隙一般为0.010-0.050英寸。
参照图3、3A和3B，摇摆元件20包括一个中心区域30和多个从中心区域30径向延伸的突起31。突起31从一个比较宽的底部34到一个狭窄的顶端32变细。突起31也可以基本上全部为直的(未示出)。由于顶端31比较细，当摇摆元件20从牙齿上通过时，顶端32将深入齿间区域。侧表面36将在齿间区域磨擦并清洁牙齿，表面33趋向于接触牙龈，导致按摩并清洁龈上区域。
中心区域30大体为圆形，带有三个位于中心区域30上半部分的突起31，以便大体与人类牙齿的间距相对应。突起尺寸基本相同，并且顶端32大体限定一个圆。圆的直径小于1.000英寸，较好为0.500-0.700英寸，最好为0.550-0.650英寸。每个侧表面36限定一个曲率半径R为0.150-0.175的弧形。深入到两个相邻牙齿之间的顶端的有效长度为0.025-0.150英寸。顶端32变细的宽度W小于0.070英寸，最好为0.005-0.025英寸。需要指出的是，每个顶端变细的厚度小于受曲率半径R支配的厚度。也就是，沿着R限定的曲线将使突起31的顶端32变得比所希望的宽。因此，侧表面36的一部分在顶端32线性变细，如图3A的37所示。摇摆元件20的厚度T(图3B)小于0.200英寸，较好为0.050-0.125英寸，并最好为0.080-0.100英寸。
刷牙的过程中，摇摆元件20以安装轴40作为它的前后摇摆的支点(下面详细描述)，直至接触凸轮形表面38。如果不使用槽24，凸轮形表面38将接触顶部表面18，使用槽24时将接触槽底25。凸轮形表面38的形状使得可以达到所需的摇摆距离。改变凸轮表面的形状或者给凸轮形状表面加上锁销可以控制摇摆量。使用槽24时，槽底25的形状也可以控制摇摆量。
图4示出一个摇摆元件的变型120。摇摆元件120包括一个在中心部分30穿过摇摆元件120的开口50。开口50的尺寸和形状可以使摇摆元件120被挤扁(由于形成摇摆元件120所使用的弹性材料的弹性)，因此适应使用者的牙齿100。如图4A所示，摇摆元件120在正常的刷牙压力下被压扁，导致顶端32a和32b被推向在齿间区域中的顶端32c。然后侧表面36包在牙齿100的周围，并且侧表面36的一部分深入齿间区域(图4A)。这种包围动作有助于清洁牙齿100之间的区域，并且使牙齿100的外表面光洁。开口50的整体尺寸使摇摆元件120可以在正常压力下被挤扁，同时保持横向刚性。
图5示出摇摆元件的另一个变型220。刷毛60从顶端32延伸出来，便于更好地深入齿间区域。刷毛提供的附加长度导致更深地深入齿间区域，因而可以更彻底地清洁。刷毛可以与摇摆元件一起模制，或者用任何适当的方法与摇摆元件连接。另外，刷毛60可以是标准的牙刷毛、塑料元件或橡胶元件。刷毛60的长度优选为小于0.150英寸，较好为0.025-0.150英寸，最好为0.025-0.075英寸。刷毛60的直径优选为小于0.012英寸，最好为0.002-0.010英寸。刷毛60之间的间距大约为0.010-0.100英寸。
图5A示出摇摆元件的另一个变型420。突起31的横截面形状为菱形。突起31在两个方向上从一个比较宽的底部34向一个比较窄的顶端变细。这种“双变细”提供了一个带有一些能够插入使用者的牙齿之间的有角度表面的突起。2000年5月18日申请的题为“口腔装置”的美国专利申请No.09/573,576(已转让给本发明的受让人—吉列公司)中描述了这种突起31的几何形状和好处，因此该文件在此作为参考文献。
图5B示出摇摆元件的另一个变型520。突起31的横截面为三角形。突起31在两个方向上从一个比较宽的底部34向一个比较窄的顶端变细。如上所述，这种“双变细”能够插入到使用者的牙齿之间。美国专利申请No.09/573,576中描述了这种突起31的几何形状和好处，该文件在此作为参考文献。
图6示出摇摆元件的另一个变型320。摇摆元件320比上面描述的摇摆元件更不具方向性，因此在圆形刷牙过程中更容易使用。摇摆元件320包括一个球形体70和多个从球形体70的上半球径向延伸的突起72。突起72从一个整体为柱形的底部74向一个半球形的顶端76变细。突起72的形状和尺寸使其可以深入到齿间区域。摇摆元件320在球体70的下半球上摇摆，并绕安装轴40转动(下面详细描述)。半球形状允许所有方向的摇摆。因此，这个实施例一般不使用槽24。球体70的直径优选为小于0.300英寸，较好为0.100-0.300英寸，最好为0.200-0.250英寸。突起72的长度L优选为小于0.200英寸，较好为0.050-0.175英寸，最好为0.070-0.080英寸。突起72的柱形底部74的直径D优选为小于0.100英寸，较好为0.010-0.100英寸，最好为0.040-0.060英寸。突起72的顶端76可以为半球形(图6)或锥形(图6B)。半球形顶端76的曲率半径R2优选为0.050英寸，较好为0.010-0.040英寸，最好为0.010-0.025英寸。锥形顶端76(图6B)的顶角A优选为75度，较好为30-60度，最好为40-50度。突起72以规则分布的角度S分布在球体70上。角度S优选为小于90度，最好为65-80度。
图3-6所示的优选摇摆元件还包括一个有一个弹性突起44的安装轴40。把摇摆元件20安装在牙刷10上的一个合适的技术是突起44与头部16的底面17之间的一种压配合，如图7A所示。如图7所示，使安装轴40穿过头部16的一个直径小于突起44的孔48，并暂时压缩突起44。当突起44由于从孔伸出而膨胀到它的正常尺寸时，突起44通过压配合保持就位(图7A)。安装轴的延伸到突起以外的部分46被修整得与头部16齐平。作为变型，突起44可以置于头部16中的一个埋头孔中(未示出)。
在图7A所示的安装装置中，安装轴40是摇摆元件20的支点。安装轴40的直径一般在0.060到0.070英寸。突起44的直径一般在0.080到0.090英寸。制造时，可以通过嵌入模制把摇摆元件20固定在口腔装置10的头部16。嵌入模制不需要在头部16中设置穿透孔48。而是在模制主体12时将安装轴40预埋在头部16中。
如果使用一个单一的摇摆元件20，则摇摆元件20可以安装在头部16的中心。在具有一个以上的元件的实施例中，摇摆元件20可以朝向头部16的侧边安装。作为变型，摇摆元件20可以朝向头部16的中点或头部16的前部安装。
适于摇摆元件20的材料包括可在口腔中安全使用并具有适当的机械性能的材料。用于形成摇摆元件的材料最好比较柔软，避免使使用者不舒服，并且能够使顶端22在刷牙时弯曲，以更好地深入齿间区域。材料还应该结实和柔韧，使安装轴可以弯曲，并且摇摆元件20可以摇摆。材料的硬度计读数优选为20-90 Shore A，最好为40-80 Shore A。为了得到这些特性，摇摆元件20最好由一种热塑弹性材料制成。适合的热塑弹性材料例如包括KRATON类型的以橡胶为基础的块状共聚合物，如GLS公司(Cary，Illinois)出品的DYNAFLEX G2701和DYNAFLEX G2755聚合物。顶端32可以与摇摆元件20的其它部分共同模制，使摇摆元件的其它部分可以由一种不同的材料构成。在这种情况下，顶端32可以由一种比较软的材料形成。适合于顶端的材料包括硬度约为50-90 Shore A的KRATON类型的以橡胶为基础的块状共聚合物，如DYNAFLEX G2780聚合物。
可以把织物加入到摇摆元件20中，以便于更好地清洁，如刮掉牙齿的菌斑。可以通过把织物直接模制到整个摇摆元件20或突起31和72中来加入织物。也可以通过把一种研磨剂加入到制造摇摆元件20所用的材料中来形成织物。
其它实施例列在权利要求中。例如，在一个口腔护理装置中可以使用一个或更多个摇摆元件，而没有清洁元件。这种装置可以用于清洁和按摩牙龈和齿间区域，另外用一个传统牙刷清洁牙齿。摇摆元件还可以安装在主体10的手柄14的与头部16相对的一端。另外，牙刷10可以只包括一个摇摆元件，或两个以上的摇摆元件。
权利要求
1.一种口腔护理装置，包括一个具有一个头部的主体，头部的形状使其可以插入口腔；一个安装在头部上的摇摆元件，摇摆元件包括一个中心部分和多个从中心部分径向延伸的突起。
2.如权利要求1所述的口腔护理装置，其特征在于，突起从一个比较宽的底部向一个比较窄的顶端变细。
3.如权利要求1所述的口腔护理装置，其特征在于，它还包括从头部的顶部表面延伸的牙齿清洁元件。
4.如权利要求1所述的口腔护理装置，其特征在于，头部包括一个安装摇摆元件的槽，槽的形状使摇摆元件可以在使用口腔护理装置时前后摇摆。
5.如权利要求4所述的口腔护理装置，其特征在于，槽的尺寸使其在与摇摆方向垂直的方向支撑摇摆元件，因此限制摇摆元件在垂直方向上的运动。
6.如权利要求1所述的口腔护理装置，其特征在于，顶端的形状使其可以深入到口腔的齿间和龈下区域。
7.如权利要求1所述的口腔护理装置，其特征在于，顶端的宽度小于0.070英寸。
8.如权利要求1所述的口腔护理装置，其特征在于，顶端的宽度为0.005-0.025英寸。
9.如权利要求1所述的口腔护理装置，其特征在于，摇摆元件的厚度小于0.200英寸。
10.如权利要求1所述的口腔护理装置，其特征在于，摇摆元件的厚度为0.050-0.125英寸。
11.如权利要求1所述的口腔护理装置，其特征在于，摇摆元件的厚度为0.080-0.100英寸。
12.如权利要求1所述的口腔护理装置，其特征在于，摇摆元件的整体直径小于1.000英寸。
13.如权利要求1所述的口腔护理装置，其特征在于，摇摆元件的整体直径为0.500-0.700英寸。
14.如权利要求1所述的口腔护理装置，其特征在于，摇摆元件的整体直径为0.550-0.650英寸。
15.如权利要求1所述的口腔护理装置，其特征在于，摇摆元件由一种硬度计读数约为20-90 Shore A的材料形成。
16.如权利要求1所述的口腔护理装置，其特征在于，摇摆元件由一种硬度计读数约为40-80 Shore A的材料形成。
17.如权利要求1所述的口腔护理装置，其特征在于，中心部分还包括一个贯通的开口，它的尺寸使摇摆元件在使用时与牙齿的形状相配合。
18.如权利要求1所述的口腔护理装置，其特征在于，每个突起从一个比较宽的底部向一个比较窄的顶端在两个方向上变细。
19.如权利要求18所述的口腔护理装置，其特征在于，每个突起的横截面大体为菱形。
20.如权利要求18所述的口腔护理装置，其特征在于，每个突起的横截面大体为三角形。
21.如权利要求1所述的口腔护理装置，其特征在于，摇摆元件与头部共同模制。
22.如权利要求1所述的口腔护理装置，其特征在于，摇摆元件还包括一个安装元件，其尺寸使其可以安装在头部的一个孔中。
23.如权利要求1所述的口腔护理装置，其特征在于，它还包括第二个摇摆元件。
24.如权利要求1所述的口腔护理装置，其特征在于，中心部分为球形。
25.如权利要求24所述的口腔护理装置，其特征在于，突起位于中心部分的上半球上。
26.如权利要求24所述的口腔护理装置，其特征在于，突起分开的角度小于90度。
27.如权利要求24所述的口腔护理装置，其特征在于，突起分开的角度为65-80度。
28.如权利要求24所述的口腔护理装置，其特征在于，突起为柱形。
29.如权利要求24所述的口腔护理装置，其特征在于，突起的底部直径小于0.100英寸。
30.如权利要求24所述的口腔护理装置，其特征在于，突起的底部直径约为0.010-0.100英寸。
31.如权利要求24所述的口腔护理装置，其特征在于，突起的底部直径约为0.040-0.060英寸。
32.如权利要求24所述的口腔护理装置，其特征在于，突起的长度小于0.100英寸。
33.如权利要求24所述的口腔护理装置，其特征在于，突起的长度约为0.050-0.175英寸。
34.如权利要求24所述的口腔护理装置，其特征在于，突起的长度约为0.070-0.080英寸。
35.如权利要求24所述的口腔护理装置，其特征在于，球形中心部分的直径小于0.300英寸。
36.如权利要求24所述的口腔护理装置，其特征在于，球形中心部分的直径约为0.100-0.300英寸。
37.如权利要求24所述的口腔护理装置，其特征在于，球形中心部分的直径约为0.200-0.250英寸。
38.如权利要求24所述的口腔护理装置，其特征在于，摇摆元件在刷牙时的运动基本上是不定向的。
39.如权利要求1或24所述的口腔护理装置，其特征在于，摇摆元件还包括一个安装在中心部分上的轴，作为摇摆元件的摇摆运动的支点。
40.一种口腔护理装置，包括一个具有一个头部的主体，头部的形状使其可以插入口腔；一个安装在头部上的摇摆元件，摇摆元件包括一个中心部分和多个从中心部分径向延伸的突起，突起从一个比较宽的底部向一个比较窄的顶端变细，顶端的形状和尺寸使其可以深入到齿间和龈下区域。
41.一种口腔保健方法，包括把一个牙刷插入到人的口腔中，所述牙刷包括一个具有头部的主体、从头部的上表面延伸出的洁齿元件和一个安装在头部的摇摆元件，摇摆元件包括一个中心部分和多个从中心部分径向延伸的突起；用牙刷刷牙。
42.如权利要求41所述的方法，其特征在于，刷牙步骤包括进行一种使突起深入到相邻牙齿之间的运动，导致深入齿间和对牙龈的刺激。
全文摘要
一种口腔装置，包括牙刷，牙刷包括毛蔟和带有径向突起的摇摆元件，突起可以深入使用者的牙齿之间。突起的形状使其可以深入龈下区域，在使用者的牙齿之间进行清洁并刺激牙龈。
文档编号A46B9/04GK1449257SQ01814996
公开日2003年10月15日 申请日期2001年8月6日 优先权日2000年8月8日
发明者菲利普·M·布朗, 威廉·A·布雷达尔, 迈克尔·罗伯茨, 托马斯·C·马斯特曼 申请人:加拿大吉勒特公司