专利名称：改进的电动牙刷外壳设计的制作方法
技术领域：
本发明涉及电动牙刷。更具体地讲，本发明涉及改进的电动牙刷外壳设计。
背景技术：
早先的技术人员已经提出用于电动牙刷外壳和柄部的多种多样的设计。这些设计中的很多提供在或是平行于外壳纵向轴线的方向上(例如在美国外观设计专利375,204和454,251中)或是大体垂直于那条轴线的方向上(例如在美国外观设计专利382,407中)延伸的一组隆起线。一组平行隆起线除了可提供某种感官质量外，这样的隆起线也有助于使用者握住外壳，尤其是在使用牙刷期间。尽管在很多方面令人满意，沿着牙刷表面的隆起线组可有助于洁齿剂和其它试剂在一段时间后顺着隆起线积聚在裂隙内。因此，着重于基本光滑的外表面的外壳设计引起关注。
本领域已经认识到需要改进电动牙刷的柄部设计。在使用期间正确操作和定位电动牙刷要求柄部轮廓与使用者的手良好地匹配，并且在被抓紧期间表面具有较低的滑动趋势。美国专利6,390,818满足了对于牙科仪器的合乎人体工程学把手的需要。然而，那个器件适合于一个套管，该套管可被安装到如牙科专业人员使用的牙科工具上。因此，那个器件不容易应用于电动牙刷领域，尤其是通常零售给消费者的那些电动牙刷。
尽管‘818专利的设计在很多方面令人满意，但其它技术人员已经提出了不同的外壳设计。这些设计中的很多利用沿着外壳长度的一部分的平坦区。平坦区可有助于抓握外壳，因为这样的区域中断了其它圆柱形外壳的其它光滑轮廓。然而，取决于牙牙刷头部部的方位，这样一种平坦区实际上会妨碍抓握外壳。此外，平坦区相对于牙牙刷头部部的定位根据使用者用哪一支手拿着牙刷可能理想或可能不理想。此类具有一个或多个平坦区外壳的实施例包括美国外观设计专利453,626和454,695。因此存在着对于改进的电动牙刷外壳的需求。
发明既述本发明实现了所有前述目标，并在第一方面，提供了一种电动牙刷，其包括一个由第一材料制成的外壳并包括一个柄部、一个牙刷头部和一个在柄部和牙刷头部之间延伸的颈杆。外壳还包括一个沿着外壳的表面区域设置的第一抓握构件。第一抓握构件由比第一材料更软的第二材料制成。第一抓握构件限定一个第一凹陷区域。牙刷也包括一个沿着外壳的表面区设置的第二抓握构件。第二抓握构件也由第二材料制成。第二抓握构件限定一个第二凹陷区域。
在另一方面，本发明提供了一种电动牙刷，其包括一个具有一个柄部、一个牙刷头部和一个在柄部和牙刷头部之间延伸并与它们整体成型的颈杆的外壳。外壳限定一个中空内部区域。电动牙刷还包括相对于外壳的纵向轴线对称设置在外壳上的两个抓握构件。每个抓握构件均由选自弹性体和橡胶型材料并具有约30至约99的肖氏硬度A的材料制成。
在另一方面，本发明提供了一种电动牙刷，其包括一个包括一个柄部、一个牙刷头部和一个在柄部和牙刷头部之间延伸并与它们整体成型的颈杆的外壳。牙刷也包括相对于外壳的纵向轴线对称设置在外壳上的一个第一和一个第二抓握构件。第一抓握构件的长度为约25mm至约65mm，宽度为约12mm至约25mm。每个抓握构件限定一个对应的凹陷区域。
附图概述本发明可以用各种元件和元件布置方式，和以各种技术、方法或工序和步骤排列成形。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。
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为图示说明依照本发明的两个优选抓握构件的优选实施方案牙刷的透视图。
图2为依照本发明的优选实施方案牙刷的后视图。
图3为依照本发明的优选实施方案牙刷的侧视图。
图4为依照本发明的优选实施方案抓握构件的详细视图。
图5为沿着图4所示的线5-5截取的抓握构件的局部剖面视图。
图6为沿着图4的线6-6截取的抓握构件的另一个局部剖面视图。
图7为图示说明沿着牙刷正面的第三抓握构件的优选实施方案牙刷的透视图。
优选实施方案详述图1-3图示说明一种依照本发明的优选实施方案牙刷100。优选实施方案牙刷100包括一个柄部80、一个牙刷头部20和一个在它们之间延伸并优选地与柄部80和头部20接合成整体的颈杆40。设置在头部20上的是多个刷毛60。这些刷毛可包括静止刷毛或活动刷毛。对于活动刷毛，其指的是用动力推动的或换句话讲可操作地与通常罩在牙刷的主体或柄部80内的一个马达和传动机构接合的刷毛。沿着牙刷100主体的后面和侧面、优选地在柄部80和/或柄部80和颈杆40的区域中设置的是两个抓握构件120和140。这些抓握构件由与制成牙刷100的柄部80、颈杆40和牙刷头部20的相对较硬的材料相比较软的材料制成。第一抓握构件120被设置在牙刷100的一个后面区域上，以及第二抓握构件140被设置在牙刷100的第二后面上。这显示于图2中。可以看到，两个抓握构件120和140优选地相对于彼此以及相对于牙刷100的纵向轴线L(图2和7所示)对称设置。每个抓握构件120和140如图2所示沿着牙刷后面的一部分延伸并如图3所示环绕着柄部80的一部分延伸到牙刷100的一个侧面。
每个抓握构件120和140分别限定一个凹陷的抓握区122和142。这些凹陷区域优选地形成于或限定于每个抓握构件120和140内部。
图4非常详细地图示说明抓握构件120。要理解的是，优选地，每个抓握构件彼此完全相同，因此对于抓握构件120所给的下列描述适用于抓握构件140。当以平面方式观察时，抓握构件120优选地呈椭圆形状。就是说，椭圆具有优选地在平行于牙刷100的纵向轴线L的方向上延伸的一个主轴。沿该主轴方向的抓握构件120的长度在图4中被表示成H1。H1优选地为约25mm至约65mm，更优选地为约40mm至约46mm。除非另有说明，本文中给出的所有量得的尺寸或外形尺寸均沿着待测目标表面量取。图4中显示成W1的抓握构件120的总宽度或最大宽度为约12mm至约25mm，优选地为约15mm至约22mm。如所述的那样，抓握构件120限定一个凹陷的抓握区122。优选地，当如图4所示以平面方式观察时，区域122也呈椭圆形状。抓握区122优选地具有图4中表示成H2的长度。H2的范围为约25mm至约38mm，以及更优选地为约18mm至约25mm。图4中显示成W2的抓握区122的总宽度为约9mm至约15mm，以及更优选地为约10mm至约14mm。要理解的是，抓握区122同样呈椭圆形状。然而，抓握区不需要被同心限定在抓握构件122内。如图4所示，抓握区122偏离抓握构件120的中心。当安装和固定每个抓握构件120和140时，或换句话讲沿着牙刷100的外壳80被成形时，如图1所示，例如，抓握区122优选地被设置朝向牙刷头部20而不是牙刷100的相反末端。
图5和6为图4所示的抓握构件120的局部剖面细部图。具体地讲，图5为沿着图4所示的抓握构件120的线5-5截取的局部剖面视图。并且，图6为沿着图4所示的线6-6截取的局部剖面视图。图5和6均显示在抓握构件120中限定的凹陷抓握区122。凹陷程度或大小达到如图5和6所示的最大深度D2。D2的范围在约3mm至约10mm之间变化，优选地在约5mm至约8mm之间变化。
本发明部分地以第一和第二抓握构件以及它们所限定的凹陷区域的特定尺寸和尺寸组合的识别为基础。已经发现所述尺寸提供特别有益的和有利的人体工学外表。此外，利用两个相对设置的抓握构件时，对称特征增强了牙刷的可用性和功能性。
每个抓握构件120和140优选地位于牙刷100全长约中间或中点的位置。尽管本发明包括各种各样的对称布置构型，每个抓握构件120和140位于牙刷100的主体或外壳上的某个位置使得牙刷头部20的远端到相对的柄部末端的最远区域全长的中点属于抓握构件的凹陷区域为优选的。
图7为图示说明优选实施方案牙刷100的正面区域的透视图。牙刷100优选地也包括一个限定一个凹陷区域202的第三抓握构件200。在凹陷区域202内优选地设置了一个活动开关或致动器204并可定位在其内。活动致动器204控制牙刷100的运转。优选地，第三抓握构件200包围活动致动器204以及最优选地不管其在凹陷区域202内的位置如何均包围致动器204。
优选的牙刷100利用第三抓握构件200相对于第一和第二抓握构件120和140的各自的特定方位和布置。参见图7和其上所示的和牙刷100相交的注释的各平面和线条就会理解这种构型。
图7图示说明沿着牙刷100的纵向轴线L延伸的平面Q。平面Q将牙刷100对分成基本一样的两半，第一半和第二半。平面Q横穿牙刷100的整个长度与其交截。平面Q沿着图7所示的线Y交截牙刷100。平面P也交截牙刷100，然而，其方向垂直于平面Q。平面P和牙刷100的交截区域由图7所示的线X限定。此交截区域与平面P的交截点处的牙刷横截面相一致。根据本发明的特征，牙刷100的主体在其至少大部分长度上通常显示具有椭圆或椭圆状的横截面为优选的。尽管横截面的形状可随平面P与其交截的牙刷主体长度上的位置而变化，事实上该形状为椭圆形是明显优选的。另外，椭圆的主轴在平面Q内延伸，因此也与牙刷100的纵向轴线L相交也是优选的。
图7也图示说明绕在沿其长度上的各种位置处牙刷100的外壳或主体的外周边延伸的各个垂直剖面图或线条。这些线条被显示于图7中以更好地图示说明第三抓握构件200与第一和第二抓握构件120和140中的每一个的各自的相对位置和方位。如前所述，第一和第二抓握构件120和140的各自的相对位置相对于彼此和它们沿着牙刷100的主体的位置是对称的并大致相同。因此，以下仅给出了第三抓握构件200相对于图7所示的第二抓握构件140的位置和方位的描述。
优选地沿着牙刷100的正面区域或正面设置第三抓握构件200。优选地，将第三抓握构件200沿着正面对称放置使得线Y将第三抓握构件200对分成相等和相应的两半。与抓握构件140沿着牙刷主体长度上的位置相比，第三抓握构件200的位置略为朝向与牙刷头部20相对的牙刷100的末端。就是说，最接近于牙刷头部20的抓握构件200末端由线B限定。这个线B比线A更接近于与牙刷头部20相对的牙刷的远端，线A指明最接近于牙刷头部20的第二抓握构件140的最远端。同样，与由线F所限定的第二抓握构件140的对应的末端相比，由线F所限定的第三抓握构件200的另一末端更接近于与牙刷头部20相对的牙刷100的末端。
第三抓握构件200内所限定的凹陷区域202同样具有如下的沿着牙刷100表面的优选位置。最接近于牙刷头部20的凹陷区域202的远端由线C限定并且与由线A所限定的与牙刷头部20相对的第二凹陷区域142的末端相比更接近于牙刷头部20。此外，与由线E所限定的第一抓握构件140的远端相比，由线G所限定的凹陷区域202的相对末端更接近于与牙刷头部20相对的牙刷100的末端。在第三抓握构件200内凹陷区域202的这种特定方位的结果是使得活动致动器204偏离于第三抓握构件的长度中心，并且与第一和第二抓握构件120和140二者的中心或中点相比，优选地设置得更接近于与牙刷头部20相对的牙刷100的末端。
沿着第三抓握构件200的线Y所测得的总长度优选地大于本文中表示成H1的第一或第二抓握构件120和140中任一个的长度。同样，沿着线Y所限定的凹陷区域202的总长度大于凹陷区域122或142中的任一个的长度。
优选实施方案牙刷100也可利用在沿着其外壳或主体的不同区域处的附加抓握构件。此外，本发明抓握构件即第一、第二和第三抓握构件并不只限于具有椭圆形状，这些构件也不只限于附图中所示的特定位置和方位。可沿着牙刷或外壳的外表面的各个位置装设本发明的抓握构件。此外，这些抓握构件中的一个或多个的定位可与参考图中所示不同。
用于形成抓握构件120、140和2 00每一个的材料优选地为显示具有某些程度的挠性和柔韧性的材料，并且，其有助于沿着它们的外表面抓握。这些材料的实施例包括弹性体和橡胶型材料。
如所述的那样，用于形成第一、第二和第三抓握构件120、140、和200的材料比形成牙刷100外壳的材料更软更柔韧。一般而言，形成外壳的材料的肖氏硬度D为约30至约80，以及更优选地为约50至约70。优选地，当以肖氏硬度A标度尺测定时，形成抓握构件120、140和200的材料硬度为约30至约99，以及更优选地为约40至约70。要理解的是，本发明不只限于这些特定的硬度，并可利用更软或更硬的材料。
可使用各种各样的聚合物来成形优选实施方案牙刷100的外壳80。在以下本发明使用的优选聚合材料的描述中，本领域技术人员提及某些聚合物通常使用的缩写列于聚合物全称后的圆括号中。聚合物优选地为聚丙烯(“PP”)，或可选自由其它市售材料如聚苯乙烯(“PS”)、聚乙烯(“PE”)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(“SAN”)和乙酸丙酸纤维素(“CAP”)组成的组群。这些材料可与包括热塑性弹性体(“TPE”)、热塑性烯烃(“TPO”)、软热塑性聚烯烃(例如，聚丁烯)在内的一种或多种其它聚合物进行混合，或可选自其它弹性体材料，例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(“EVA”)和乙烯丙烯橡胶(“EPR”)。本文中适用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”)。本文中适用热塑性烯烃的实施例包括聚丁烯(“PB”)和聚乙烯(“PE”)。
另外，可提供颜色来赋予牙刷以美观愉悦的外观。可提供不透明的或半透明的颜色。对于半透明的牙刷，在柄部还可装设一个插入物。此插入物可为任何颜色并典型地由聚丙烯材料制成。
可采用本领域技术人员已知的方法例如喷射模塑法来加工本发明的牙刷。
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。
前述的说明书目前被认为是本发明的优选实施方案。然而，很显然，可以设想本领域的技术人员可进行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样的变化和修改，包括所有等价物在内。
在发明详述中引用的所有文献的相关部分均引入本文以供参考；任何文献的引用并不可理解为是对其作为本发明的现有技术的认可。
尽管说明和描述了本发明的具体实施方案，但对于本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可作出许多其它的变化和修改。因此有意识地在附加的权利要求书中包括本发明范围内的所有这些变化和修改。
权利要求
1.电动牙刷，所述电动牙刷包括由第一材料制成的外壳并包括柄部、牙刷头部和在所述柄部和所述牙刷头部之间延伸的颈杆，特征在于所述外壳还包括沿着所述外壳的表面区域设置的第一抓握构件，所述第一抓握构件由比所述第一材料更软的第二材料制成，所述第一抓握构件具有第一凹陷区域，并且第二抓握构件沿着所述外壳的表面区域设置，所述第二抓握构件由所述第二材料制成，所述第二抓握构件具有第二凹陷区域。
2.如权利要求1所述的电动牙刷，其中所述牙刷的所述外壳限定纵向轴线，并且所述第一和所述第二抓握构件相对于所述纵向轴线对称设置在所述外壳上。
3.如前述任一项权利要求所述的电动牙刷，其中所述第一抓握构件的长度为约25mm至约65mm，并且宽度为约12mm至约25mm。
4.如前述任一项权利要求所述的电动牙刷，其中所述第一凹陷区域的长度为约25mm至约38mm、宽度为约9mm至约15mm并且深度为约3mm至约10mm。
5.如前述任一项权利要求所述的电动牙刷，其中所述第二材料的肖氏硬度A介于约30和约99之间。
6.如前述任一项权利要求所述的电动牙刷，其中所述第一和第二抓握构件中的每一个由选自由弹性体和橡胶基材料的材料制成。
7.如前述任一项权利要求所述的电动牙刷，其中所述外壳还包括第三抓握构件，所述第三抓握构件沿着在所述第一和第二抓握构件之间的所述外壳的表面区域设置。
8.如项权利要求7所述的电动牙刷，其中所述第三抓握构件具有设置在其中用于控制所述牙刷运转的可定位致动器。
9.如权利要求7或8所述的电动牙刷，其中所述第三抓握构件由肖氏硬度A介于约30和约99之间的材料制成。
全文摘要
本发明公开了一种改进的电动牙刷外壳。改进的外壳提供对称设置的抓握构件，帮助使用者尤其是在刷牙期间握紧牙刷。每个抓握构件包括一个具有特定尺寸特征的凹陷区域。两个抓握构件被对称排列在牙刷的背侧以便左手和右手均可使用该牙刷。沿着牙刷的外壳也可设置一个第三抓握构件。
文档编号A61C17/22GK1681452SQ03821457
公开日2005年10月12日 申请日期2003年9月11日 优先权日2002年9月13日
发明者J·G·钱, J·R·惠特尼, P·W·布朗 申请人:宝洁公司