口腔卫生工具的制作方法

专利名称：口腔卫生工具的制作方法
技术领域：
本公开涉及包括弹性体元件的口腔卫生工具。
背景技术：
大多数人均会遭受或已遭受过由口腔中的细菌引起的龋齿和/或齿龈炎。因此，长期以来，减少口腔中的菌斑量一直是口腔护理领域中的工作者的努力目标。 一种最小化口腔中牙斑的常见方法是定期刷牙和剔牙。漱口水常常用来增强牙线洁齿和刷洗的效果。
但在某些情况下，频繁刷洗的有益效果会伴随产生有害的副作用，例如发炎、软组织和硬组织磨蚀、甚至牙龈退缩。这些副作用部分地起因于使用者通过他们的牙刷对牙龈所施加的过度力。
发明概述
本公开涉及包括弹性体元件的口腔卫生工具和制造此类工具的方法。
本文所述的口腔卫生工具可包括许多种弹性体元件，所述元件包括大量的由柔顺弹性体材料形成的"锋利"边缘(具有小尖端半径的边缘)，以用于增强清洁效果并同时减少发炎和/或磨蚀。这些工具可包括几种至许多种不同的成型弹性体元件，例如，两种、三种、四种、五种、六种、七种、八种、或甚至十种或更多种不同的成型元件。每种元件均可由相同的材料形成，或每种元件可由不同的材料形成而使得整个元件区包括数种至许多种不同的材料，例如，两种、三种、四种、五种、六种、七种、八种、或甚至十种或更多种不同的材料。由这种构造
所提供的许多种不同的紋理可提供如下的感觉其可使人想起更传统的刷毛式工具，从而可使该新型工具容易地被消费者接受而用于日常生活。在一个方面，本公开的特征在于口腔卫生工具例如牙刷或牙刷替换 件，所述工具包括尺寸适于插入到人的口腔中的头部部分。头部部分包 括基座和从基座伸出的多个弹性体元件，所述元件各限定一个或多个边
缘。由所述多个弹性体元件限定的具有小于约0.006英寸的尖端半径的 边缘的总数目大于约250。
在另一方面，本公开的特征在于口腔卫生工具，所述工具包括尺寸 适于插入到人的口腔中的头部部分，所述头部部分包括基座和从基座伸
出的多个弹性体元件，所述元件限定弹性体元件区。该区包括具有第一 弹性体材料的第一弹性体元件和不同于第一弹性体元件且具有第二弹性
体材料的第二弹性体元件。任选地，由所述多个弹性体元件限定的具有 小于约0. 006英寸的尖端半径的边缘的总数目大于约250。
在另一方面，本公开的特征在于口腔卫生工具，所述工具包括尺寸 适于插入到人的口腔中的头部部分。头部部分包括基座和从基座伸出的 多个弹性体元件，所述元件限定弹性体元件区。该区包括具有第一弹性 体材料的第一弹性体元件和围绕第一弹性体材料的第二弹性体材料。例 如，第二弹性体材料(其可为相对柔软的弹性体材料)可完全围绕第一 弹性体材料(其可为较硬的弹性体材料)。
在另一方面，本公开的特征在于口腔卫生工具，所述工具包括尺寸 适于插入到人的口腔中的头部部分。头部部分包括基座和从基座伸出的 多个弹性体元件，所述元件限定弹性体元件区。该区包括具有第一弹性 体材料的第一弹性体元件和具有第二弹性体材料的第二弹性体元件。第 一弹性体元件具有第一摩擦系数，并且第二弹性体元件具有不同于第一 摩擦系数的第二摩擦系数。例如，与第二弹性体元件相比，第一弹性体 元件可具有更低的湿摩擦系数，所述摩擦系数使用人的唾液和原子力显 微镜来测量。更低的摩擦系数可有利于在牙齿之间滑动，而更高的摩擦 系数可有利于擦洗牙齿。
在一些具体实施中，边缘的总数目大于约300,例如大于约400、 500、 600、 700、 800、 900、 1000、 1250、 1500、或甚至更大，例如大 于约2000或3000。锋利边缘可增强工具的清洁能力，但由于边缘是由 弹性体材料形成的，因此它们一般对组织也较柔和。
5例如，在一些具体实施中，为了最大化边缘的暴露量，边缘至其最 靠近邻件的元件内和/或元件间间距为约0.010英寸或更大，例如大于
0.015英寸、Q. 020英寸、0.025英寸、0.030英寸、0.040英寸、或 0. 050英寸或更大，例如大于约0. 060英寸、0. 075英寸、0. 085英寸、 0. IO英寸、0. 125英寸、0. 150英寸、0. 175英寸、或甚至大于0. 20英 寸。
在一些实施方案中， 一个或多个弹性体元件具有在延伸方向上延伸 的长轴，并且边缘沿延伸方向被限定。在其它实施方案中， 一个或多个 弹性体元件具有在延伸方向上延伸的长轴，并且边缘在垂直于延伸的方 向上被限定。在另外的其它实施方案中，边缘沿在延伸方向上延伸的长 轴和垂直于在延伸方向上延伸的长轴被限定。
一般来讲，弹性体元件被构造成最大化清洁和/或牙龈按摩效果， 同时最小化对口腔的损伤。
例如，所述多个弹性体元件可包括一个、两个、三个、四个、五 个、六个、七个、八个、九个或甚至十个不同的弹性体元件，例如，在 形状、尺寸、长度/高度、和/或材料上不同的弹性体元件。
例如，在一些具体实施中，全部的元件均可具有相同的形状，但可 各由不同的材料形成和/或具有不同的材料硬度。
在一些具体实施中，所述多个弹性体元件可包括例如具有第一弹性 体材料的第一弹性体元件和具有第二弹性体材料的第二弹性体元件。例 如，所述多个弹性体元件还可包括具有第三弹性体材料的第三弹性体元 件、具有第四弹性体材料的第四弹性体元件、具有第五弹性体材料的第
五弹性体元件或甚至具有第六弹性体材料的第六弹性体元件。
本文所述的弹性体元件中的任何一个或多个可具有例如约8肖氏硬
度A至约95肖氏硬度A,例如介于约35肖氏硬度A至约92肖氏硬度A
之间的肖氏硬度A硬度。
本文所述的任何弹性体元件均可由热塑性材料或交联材料(热固性
材料)形成。例如，弹性体可为一种或多种苯乙烯共聚物、热塑性聚氨
酯、硅氧烷、聚醚酰胺、聚醚聚酯、或这些和其它弹性体的混合物。本文所述的任何弹性体材料均可包括一种或多种填料。例如，填料 可为或可包括油例如矿物油、研磨剂、增粘剂、增塑剂、或这些填料和 甚至其它材料的混合物。
例如，任何弹性体元件均可具有介于约0. 003英寸和约0. 250英寸 之间，例如介于约0.010英寸和约0.10英寸之间的第一最大横截面厚 度。在一些具体实施中，元件也包括介于约0.003英寸和约0.10英寸 之间的垂直于第一尺度的第二最大横向尺度。
这些元件在形状上不受限制。例如，任何元件均可呈环、突出、翅 片、梯、杯、或帘的形式。
例如，任何弹性体元件均可具有在形状上大致或基本上为圆形、三 角形、矩形、正方形或正弦曲线形的横截面(垂直于延伸方向截取)。
本文所述的任何口腔工具还可包括从基座伸出的一根或多根刷毛， 例如排列成一个或多个"草皮"的刷毛。
本文所述的任何口腔工具本均可呈手动牙刷或电动牙刷的形式。例 如，在一些有利的具体实施中，该工具为电动产品，其中头部部分和/ 或基座部分被构造成振动和/或振荡，例如通过与头部部分和/或基座部 分连通的电驱动马达来实现。
如本文所用，"边缘"为两个表面相交而成的线，或为某个表面所 终止的边界。
如本文所用，"弹性体"为具有大于约50%的断裂伸长率和小于约 97的肖氏硬度A硬度的材料。
各方面和/或各具体实施可具有下列任何一个或多个优点。本文所 述的口腔卫生工具可包括弹性体元件，所述元件包括大量的由柔顺材料 形成的"锋利"边缘(具有小尖端半径的边缘)以用于增强清洁效果并 同时减少磨蚀。边缘可被限定在尖端上且沿弹性体元件分布，从而提供 可在其尖端并沿其侧部进行清洁的清洁结构。该工具可包括数种不同的 成型弹性体元件，例如两种、三种、四种、五种、六种、七种、八种、 或甚至十种或更多种不同的成型元件，所述元件任选地由数种不同的材 料例如一种、两种、三种、四种、五种、六种、七种、八种、或甚至十 种或更多种不同的材料形成。这种构造可在使用者的口腔中提供许多种 不同的纹理。所提供的许多种不同的紋理可使人想起更传统的刷毛式工具，从而可使该新型工具容易地被消费者接受而用于日常生活。可将每 种元件的几何形状和紋理最优化以便定位在刷洗区中，这可导致增强的 按摩和/或清洁效果。该口腔卫生工具可与清洁和打磨材料例如牙膏协
同起作用以便增强打磨和清洁效果。例如，呈杯形状的弹性体元件可通 过将研磨剂保持到牙齿表面上来增强打磨和/或美白效果。本文所述的 工具可仅具有弹性体元件，所述元件可相对容易地模制，例如可铸造或 注模成型或可挤出成型。由于它们的柔顺性质的缘故，弹性体元件趋于
自我调节施加到清洁位点上的应力，这可最小化由于过度的刷洗力例如 可导致牙龈退缩的刷洗力所造成的损伤。与完全的刷毛式牙刷相比，当 该口腔卫生工具例如牙刷在它们的头部中仅包括弹性体元件时，它们可 提供相当的(或甚至更好的)牙斑移除效果，并且可增强牙龈按摩作用 并减少软组织和》更组织的磨蚀。
数个实施方案的细节阐述于附图和下文的说明书中。通过说明书和 附图并通过权利要求书，本公开的其它特征和优点将显而易见。
附图概述


图1A为牙刷替换件的透视图。
图1B为图1A的替换件的头部部分的放大透视图。
图1C为图1A的替换件的头部部分的放大側视图。
图2为图1A所示的具有圓形横截面的细长突出区的放大透视图。
图3为图1A所示的环状结构的放大透视图。
图4为图1A所示的具有三角形横截面的细长突出区的放大透视图。
图5为图1A所示的帘区的放大透视图。
图6A为图1A所示的梯状翅片的放大透视图，而图6B为示出了将 梯状翅片连结到图1A所示替换件的头部上的透视图。 图7为可供选择的头部的透视图。 图8为可供选择的头部的透视图。 图9为洁牙杯弹性体元件的透视图。 图10为摇摆的弹性体紋理化翅片元件的透视图。图11为从利用了图9和10所示元件的牙刷头部的顶部拍摄的照片。
图12为利用了图9和IO所示元件的另一个牙刷头部的透视图。 图13为弹性体帘元件的透视图，示出了其被切割以形成裂缝帘元件。
图14为包括图13的裂缝帘元件的牙刷头部的透视图。 图15为可供选4奪的翅片/管形元件的透视图。 图16.为可供选择的弹性体元件的透视图。 图17为双材料弹性体元件的剖面图。
发明详述
本发明描述了包括许多种弹性体元件的口腔卫生工具，例如牙刷。 该工具可包括大量的由柔顺弹性体材料形成的"锋利"边缘以用于增强 清洁效果并同时减少磨蚀。该工具可在使用者的口腔中提供许多种不同 的紋理，因而可使人想起更传统的刷毛式工具，从而可使该新型工具容 易地被消费者接受而用于曰常生活。
以举例的方式，并且参见图1A至1C，用于电动牙刷例如由电能驱 动的牙刷的替换件10包括尺寸适于插入到人的口腔中的头部部分12, 所述头部部分包括基座14和从基座伸出的多个弹性体元件以限定弹性 体元件区。整个替换件自身和/或头部部分12可被构造成振荡，例如旋 转地振荡和/或振动，以向使用者的口腔提供有力的清洁和/或按摩作 用。在图1A至1C所示的特定具体实施中，弹性体元件区包括(l)包 括多个呈杆状突出形式的第一弹性体元件16的部分11，所述突出各为
呈同心环形式的第二弹性体元件20; (3)两个部分21和23，所述部分 各包括多个呈突出形式的第三弹性体元件22,所述突出各为基本上三角 形的横截面；(4)两个部分25和26，所述部分各包括多个呈帘或正弦波 状壁形式的第四弹性体元件24;和(5)四个部分27、 29、 31和33，所 述部分各包括呈翅片30形式的第五弹性体元件(在此情形中每个部分 均包括三个元件)，所述翅片具有梯状外观和沿它们的侧部的长度分布 的乡文理。图2至6更详细地显示了替换件10的弹性体元件。
参见图2，部分11 (被显示为是从替换件10上拆卸下来的)包括 基座部分31,突出16从所述基座部分伸出。基座部分可由与突出相同 的材料形成(或并非如此)，并且可为实心的。如果需要更大的柔顺 性，尤其是在使用者牙齿的竖直方向上的柔顺性，则基座可为中空的以 提供更柔性的基座。 一般来讲，突出16被构造成向牙齿表面提供众多 "锋利，，边缘32以克服牙斑对牙齿表面的粘附力。尽管突出16在图2 中被显示为具有大致圆形的横截面，但它们也可被成形为多种横截面， 例如三角形、正方形、五边形、六边形或八边形。
参见图3，同心弹性体环20仅向牙齿和牙龈提供两个边缘34， 34 '，因此一般不能作为有效的牙斑移除元件(当与元件16相比时)， 尤其是较难以触及例如牙齿之间的部位。然而，环20可对牙刷头部中 的其它元件提供坚实的结构支撑和稳定性，并且提供良好的颊面清洁作 用以及有力的按摩效果。此外，弹性体元件20可通过顶靠牙齿表面保 持或包含各种制剂而与牙齿清洁制剂例如牙粉和牙膏协同起作用 该作 用可增大特定制剂的打磨和/或美白效果。
参见图4,部分21 (被显示为是从替换件10上拆卸下来的)包括 基座部分38，弹性体突出22从所述基座部分伸出。基座部分可由与突 出相同的材料形成(或并非如此)，并且可为实心的(如果需要)。如 果需要更大的柔顺性，尤其是在使用者牙齿的竖直方向上的柔顺性，则 基座可为中空的以提供更柔性的基座。 一般来讲，突出22(如同突出 16)被构造成向牙齿表面提供众多"锋利"边缘，例如边缘36、 36'和 36〃，以克服牙斑对牙齿表面的粘附力。
参见图5，部分26 (被显示为是从替换件10上拆卸下来的)包括 基座部分42，弹性体突出24从所述基座部分伸出。基座部分可由与突 出相同的材料形成(或并非如此)，并且可为实体的(如果需要)。如 果需要更大的柔顺性，尤其是在使用者牙齿的竖直方向上的柔顺性，则 基座可为中空的以提供更柔性的基座。 一般来讲，突出24(如同突出 16和22)被构造成向牙齿表面提供众多"锋利"边缘，例如边缘50、 50'和50",以克^11牙斑对牙齿表面的粘附力。参见图6A,弹性体元件30 (被显示为是从替换件10上拆卸下来 的)被构造成向牙齿表面提供众多"锋利"边缘，例如限定在每个元件 30的末端的边缘52和由沿元件30的侧部58和60的楔形部件限定的边 缘53至57,以克服牙斑对牙齿表面的粘附力。弹性体翅片元件30具有 至少两种功能。首先，它们可用它们的众多"锋利"边缘来提供优良的 清洁能力。其次，它们可提供牙间配准以便于清洁和获得感觉提示。更一般地讲，可选择所利用的形状、"锋利"边缘的总数目、用来 形成每种元件的材料、用来形成每种元件的弹性体的硬度、每种元件从 基座延伸的长度、和弹性体元件的尺度，以最大化口腔卫生工具的清洁 和按摩作用，同时最小化对口腔组织例如牙龈上的软组织的损伤。不仅每种弹性体元件均可具有独特的三维形状，而且每种元件均可 由不同的弹性体材料形成。例如，每种弹性体元件均可由热塑性弹性体或交联弹性体形成。弹性体的实例包括苯乙烯嵌段共聚物，例如苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物；聚氨酯，例如 聚醚或聚酯基聚氨酯，例如可以商品名PELLETHANE 获得的那些；硅氧 烷；聚醚酰胺，例如可以商品名PEBAX 获得的那些；聚醚聚酯，例如 可以商品名HYTREL 获得的那些；或这些中的任何弹性体的混合物或其 它弹性体。在一些具体实施中，弹性体可与被认为是非弹性体的各种热 塑性塑料共混以提供弹性体共混物。例如，聚丙烯可与苯乙烯弹性体例 如SEBS混合以提供弹性体共混物。例如，用来形成本文所述的弹性体元件的弹性体材料可具有约6肖 氏硬度A至约95肖氏硬度A,例如约1Q肖氏硬度A至约93肖氏硬度 A,或约35肖氏硬度A至约92肖氏硬度A的肖氏硬度A硬度。在一些 具体实施中，用来形成元件的弹性体材料具有小于约95，例如小于 85、 75、 65、 55、 45、 35、 25、 15、或甚至小于10肖氏硬度A的肖氏 硬度A硬度。可将用来形成弹性体元件的任何弹性体材料填充上一种或多种填 料。填料的实例包括油，例如矿物油；研磨剂，例如氧化铝、二氧化 硅或高岭土；增粘剂，例如松香；增塑剂或这些填料中的任何填料的混 合物或其 填料。尽管图1A的替换件头部包括五种不同的弹性体元件的三维形状， 但许多其它构型也是可能的。例如，并且更一般来讲，口腔卫生工具例 如牙刷(手动或电动的)或替换件可包括数种至许多种不同的成型弹性 体元件，例如，两种、三种、四种、五种、六种、七种、八种、或甚至 十种或更多种不同的三维成型元件。如果需要，每种弹性体元件均可由 相同的或不同的材料制成。在一些具体实施中，每种弹性体元件均由不 同的材料形成。在一些具体实施中，弹性体元件区中的弹性体元件可由 数种不同的材料形成，例如，两种、三种、四种、五种、六种、七种、 八种、或甚至十种或更多种不同的材料。例如，不同的形状和材料的组 合可在使用者的口腔中提供许多种不同的紋理，所述紋理可使人想起更 传统的刷毛式工具，从而可使该新型工具容易地被消费者接受而用于日 常生活。计超过250个边缘，所述边缘具有小于约0. 006英寸的尖端半径。"锋 利，，边缘的数目可以如下方式确定使用光学比较器并手动计数满足此 条件的边缘的数目；或作为另外一种选择，边缘的数目可以如下方式确 定拍摄照片并且使用图象分析软件例如0PTIMAS来计数满足此条件的 边缘的数目。在另一种规程中，可对该工具进行三维扫描以产生三维数 据库，然后可分析该数据库例如IGES文件以确定满足此条件的边缘。 在一些具体实施中，存在大得多的总边缘数。例如，边缘的总数目可大 于约300,例如大于约400、 500、 600、 700、 800、 900、 1000、 1250、 1500、或甚至更大，例如大于约2000或3000。 一般来讲，由于弹性体 边缘的柔顺性质的缘故，当以 一对一 的方式与相对硬的塑料刷毛边缘 (刷毛尖端)相比时，弹性体边缘具有较低的牙斑移除功效。然而，由 如本文所述的弹性体元件形成的口腔卫生工具与硬刷毛牙刷相比一般会 同样有效或更有效，这是由于清洁边缘尤其是间隔开的清洁边缘的数目 较大，并且还由于(与硬刷毛边缘不同)弹性体元件可从它们的侧部以 及它们的尖端进行清洁。在一些具体实施中，所述一个或多个边缘为基本上暴露的以便它们 可接触口腔表面。控制边缘的暴露量的 一种方法是控制元件内或元件间 的边缘间距。在一些实施方案中，边缘可具有如下的至其最靠近邻件的元件内和/或元件间间距约0. 010英寸或更大，例如大于0.015英 寸、0. 020英寸、0. 025英寸、0. 030英寸、0. 04Q英寸、或0. 050英寸 或更大，例如大于约Q. 060英寸、0. G75英寸、0.085英寸、G. 10英 寸、0.125英寸、0.150英寸、0.175英寸、或甚至大于0.20英寸。
控制元件的牢固程度的 一种方法是控制它们的横截面。在一些具体 实施中，本文所迷的任何弹性体元件均可具有介于约0.003英寸和约 0. 250英寸之间，例如介于约0. OIO英寸和约0. 10英寸之间的第一最大 横截面厚度。在一些具体实施中，弹性体元件也具有介于约0. 003英寸 和约0. 250英寸之间，例如介于约0. 010英寸和约0. 10英寸之间的垂 直于第一方向的第二最大横向尺度。
控制元件的柔韧性、并且因此控制牢固程度的 一 种方法是控制它们 的从基座的顶部表面(它们从所述表面伸出)伸出的最大延伸长度。例 如，最大延伸长度可为约0.20英寸至约0.75英寸，例如介于约0.250 英寸和约0. 50英寸之间。
现在再参见图1A至1C,在所示的特定实施方案中，具有小于 0.006英寸的尖端半径的边缘的数目为约756,而元件末端的表面积大 约为具有大致相同的标称基座面积的刷毛式头部的5至15倍。替换件 10的每种元件均由油填充的SEBS、热塑性聚醚聚氨酯或硅氧烷形成。 第一、第二、第三、第四和第五元件16、 20、 22、 24和30的弹性体的 硬度分别为65肖氏硬度A、 50肖氏硬度A、 90肖氏硬度A、 40肖氏硬 度A和82肖氏硬度A。特别地参见图1C，第一、第二、第三、第四和 第五元件16、 20、 22、 24和30分别从基座14的顶部表面14'伸出 9. 250英寸,0.249英寸(H2) ， 0. 281英寸(H3 ) , 0. 2 36英寸(H4)和 0. 288英寸(H5)的距离。
现在再参见图2和4，在一些实施方案中，元件16或22的圆或内 切圆的直径可大至0. 020英寸，0. 030英寸或甚至0. 040英寸。在一些 具体实施中，该直径为0.020英寸或更小。在一些实施方案中，元件之 间的中心至中心间距在约0. 025英寸至约0. 040英寸的范围内。在一些 实施方案中，将边缘半径保持在小于0. 003英寸以最大化清洁效果，同 时将材料硬度保持在介于约40肖氏硬度A和约90肖氏硬度A之间以保
13持柔和性。在一些具体实施中，元件16或22从实心的或中空的支撑结 构上伸出。
现在再参见图3,在一些实施方案中，环状元件20具有约0.015 英寸至约0. 050英寸，例如约0. 020英寸至约0. 040英寸的壁厚。在一 些具体实施中，用来形成元件20的材料的硬度为约15肖氏硬度A至约 60肖氏硬度A。在一些实施方案中，环是开口的(如图所示)；而在其 它实施方案中，环可被构造成使其开口端朝下，使得闭合弹性体表面将 其自身呈现给组织和牙齿表面。
现在再参见图5，在一些实施方案中，波状壁元件24可具有约 0. 005英寸至约0. 03G英寸，例如介于约Q. 010英寸至约0. 020英寸之 间的振幅。在一些具体实施中，峰至峰距离可为约0.010英寸至约 0. 075英寸，例如介于约0. 015英寸和约0. 060英寸之间。例如，壁元 件可由具有介于约10肖氏硬度A和约80肖氏硬度A之间，例如介于约 20肖氏硬度A和约60肖氏硬度A之间的硬度的弹性体形成。
现在再参见图6A,在一些实施方案中，弹性体紋理化翅片元件30 可具有矩形横截面，例如，具有3/1的纵横比。例如，该较小的尺度可 为0.030英寸或更小。例如，楔形元件之间的中心至中心间距可介于约 0. 010英寸和约0.075英寸之间，而楔形元件之间的最大深度可例如介 于约0. 010英寸和约0. 075英寸之间。例如，用来形成元件的材料的硬 度可介于约50肖氏硬度A和约95肖氏硬度A之间。
本文所述的弹性体元件可使用多种技术来形成。例如，元件可挤 出、注模和/或铸造而成。在一些实施方案中，挤出可为有利的，这是 由于其速度高并且可向元件赋予可增强耐磨性的分子取向。另一方面， 在其它实施方案中，注模可为有利的，这是由于其具有提供许多不同形 状和构型的灵活性。
可使用多种技术将本文所述的弹性体元件装配成工具。例如，可将 它们包覆成形到基底例如基座上，或可通过使用粘合剂或溶剂粘合来装 配它们。也可将元件成形为使得它们可压力配合进平台中。在一些具体 实施中，包覆成型可为有利的，这是由于其速度高并且具有对大规模制 造过程的普遍适用性。如可见于图2、 4和5,各组元件可从基座伸出，可将所述基座例
如通过使用粘合剂或溶剂粘结到互补的头部部分上以形成平坦的上表面
14'。如可见于图6B,元件可形成为使它们可压力配合进牙刷头部的互 补部分59中。可任选地通过施加粘合剂而使这种压力配合成为永久性
消费者测试的原型。
许多种其它牙刷头部构型和/或弹性体元件也是可能的。 例如，图7显示了可供选择的牙刷头部70，所述头部包括五种不 同的成型弹性体元件72、 74、 76、 78和80。非常类似于图1A的牙刷头 部，牙刷头部70包括内区，所述内区包括具有圓形横截面的细长突 出，所述突出被环形环74围绕。此外，非常类似于图1A所示的头部， 外区包括三角形形状的细长突出76、波状帘或壁元件78和紋理化翅片 元件80。相对于图1A的头部，图7的头部包括较多的帘元件(12个相 对于8个)和更少的紋理化翅片元件(8个相对于12个)。
图8显示另一种可供选择的牙刷头部80,所述头部包括五种不同 的成型弹性体元件92、 94、 96、 98和100。非常类似于图1A和7的牙 刷头部，牙刷头部90包括内区，所述内区包括具有圆形横截面的细长 突出，所述突出被环形环94围绕。此外，非常类似于图1A和7所示的 头部，外区包括三角形形状的细长突出96、波状帘或壁元件98和紋理 化翅片元件100。相对于图1A的头部，图8的头部包括更多的帘元件 (12个相对于8个)和更少的三角形横截面的细长突出(26个相对于 44个)。
图9和10显示数种可供选择的弹性体元件，而图11和12显示包 括图9和10所示元件的头部实施方案。具体地讲，图9显示具有开口 端104的弹性体洁牙杯元件102,所述开口端被构造成接纳牙齿以便进 行清洁和打磨。元件102包括若干清洁部件104和106以及若干边缘。 图IO显示包括躯体部分112的弹性体枢转紋理化翅片元件110,所述躯 体部分从基座部分114延伸并且逐渐变细至薄的末端116。躯体部分承 载包括多个紋理脊120的紋理化元件118。基座部分114连接到按扣 122上，所述按扣允许元件固定到口腔卫生工具例如牙刷上。摇摆或枢 转"草皮，，和元件描述于Braun等人的美国专利6,993, 804和6,553,604、以及Chenvainu的所公布美国专利申请2005/0060822中， 这些专利中的每个的公开内容均以引用的方式全文并入本文。图11显 示电动替换件130,所述替换件包含图9的洁牙元件104和图10的枢转 元件110、连同弹性体帘元件132和弹性体杆元件134。图12显示牙刷 头部140,所述头部包含图9的洁牙元件104和图10的摇摆元件、连同 杆元件134、具有圓角化的三角形横截面的弹性体突出141和弹性体帘 或壁元件142。
本文所述的任一元件均可开裂缝以产生带有若干"锋利"边缘的若 干独立元件。现在参见图13，可将波状帘沿所示线开裂缝以产生弹性体 裂缝帘元件152,所述元件包括六个独立元件154、 155、 156、 156、 158和160。图14显示具有这种裂缝帘的牙刷头部170。
现在参见图15,可利用的另一种类型的弹性体元件为管形翅片元 件172。该元件包括中空内部空间174、管形体176和翅片180，所述翅 片从管形体的闭合顶部表面182伸出并且逐渐变细至薄化的末端184。
现在参见图16，可利用的另一种类型的弹性体元件为树型元件 190，所述元件包括中心轴192和从中心轴向外伸出的多个突出194。在 所示的实施方案中，每个突出的长轴一般均垂直于中心轴的长轴。在其 它实施方案中， 一个或多个突出的长轴与中心轴的长轴成除90度以外 的角度。
其它实施方案
已描述了若干实施方案。然而应当理解，在不脱离本公开的实质和 范围的条件下可进行各种修改。
例如，任何口腔卫生工具均可包括中空的弹性体管形结构，例如一 端开口的结构。例如，管形结构可具有圆形的横截面。例如，中空的管 形结构可具有约0.005英寸至约0.020英寸，例如0.008英寸至约 0. 015英寸的壁厚。管的材料硬度可为例如约30肖氏硬度A至约85肖 氏硬度A,例如约40肖氏硬度A至约80肖氏硬度A。
尽管已描述的是呈电动牙刷形式的实施方案，但口腔卫生工具的其 它形式也是可能的。例如，这些工具可呈手动牙刷的形式。尽管已描述的实施方案仅包括弹性体元件，但除了弹性体刷毛以外
还包括刷毛例如由尼龙(例如尼龙6、 12或聚酯)形成的刷毛的实施方
案也是可能的。
尽管已描述的实施方案中的元件贯穿其横截面均由单一材料形成， 但在一些实施方案中，元件由超过单一材料例如两种，三种，或甚至四 种不同的材料形成，例如这些材料排列成多个离散部分，例如元件层。 例如，元件的中心部分可由具有第一硬度的第一材料形成，并且元件的 外部例如接触口腔组织和/或牙齿的部分可由具有大于或小于第 一硬度
的第二硬度的第二材料形成。其中较柔软的材料210围绕较硬的材料 212的具体实施显示于图17中。例如，第一材料可具有约75肖氏硬度 A的硬度，而第二材料可具有约30肖氏硬度A的硬度。
元件中的一些可具有不同的摩擦系数，所述摩擦系数在用人的唾液 润湿时使用原子力显微镜来测量。例如，元件中的一些可由在润湿时具 有相对高的摩擦系数(例如0.5至约0.9)的弹性体形成，而其它元件 可具有相对低的摩擦系数(例如0.05至约0.3)。高摩擦系数可通过例 如向用以形成元件的弹性体中加入松香来获得，并且低摩擦系数可通过 例如向用以形成元件的弹性体中加入油来获得。低摩擦系数可有利于在 牙齿之间滑动，而高摩擦系数可有利于擦洗牙齿。
其它实施方案均在以下所附的权利要求书的权利要求的范围内。
权利要求
1.一种口腔卫生工具，所述工具具有尺寸适于插入到人的口腔中的头部部分(12)，所述头部部分包括基座(14、114)；和从所述基座伸出的多个弹性体元件(16、20、22、24、30)，每个弹性体元件限定一个或多个边缘，其特征在于由所述多个弹性体元件限定的具有小于约0.006英寸的尖端半径的边缘的总数目大于约250。
2. 如权利要求1所述的口腔卫生工具，其特征在于一个或多个弹性 体元件具有在延伸方向上延伸的长轴，并且在于所述边缘沿所述 延伸方向被限定。
3. 如前述任一项权利要求所述的工具，其特征在于一个或多个弹性 体元件具有在延伸方向上延伸的长轴，并且在于所述边缘在垂直 于延伸的方向上被限定。
4. 如前述任一项权利要求所述的工具，其特征在于所述多个弹性体 元件包括具有第一弹性体材料的第一弹性体元件和具有第二弹性 体材料的第二弹性体元件。
5. 如权利要求4所述的工具，其特征在于所述多个弹性体元件还包 括具有第三弹性体材料的第三弹性体元件。
6. 如权利要求5所述的工具，其特征在于所述多个弹性体元件还包 括具有第四弹性体材料的第四弹性体元件。
7. 如权利要求6所述的工具，其特征在于所述多个弹性体元件还包 括具有第五弹性体材料的第五弹性体元件。
8. 如权利要求9所述的工具，其特征在于所述多个弹性体元件还包 括具有第六弹性体材料的第六弹性体元件。
9. 如前述任一项权利要求所述的工具，其特征在于一个或多个所述 多个弹性体元件包括填料，并且在于所述填料选自由下列组成的 组油、研磨剂、增粘剂、增塑剂、以及它们的混合物。
10.如上述任一项权利要求所述的工具，其特征在于所述基座还包括 从所述基座伸出的一根或多根刷毛，例如排列成一个或多个"草 皮"的刷毛。
全文摘要
本发明公开了口腔卫生工具，例如手动牙刷或电动牙刷或替换件，包括尺寸适于插入到人的口腔中的头部部分，所述头部部分包括基座和从基座伸出以限定弹性体刷毛区的多个弹性体元件。该区可包括具有第一弹性体材料的第一弹性体元件和不同于第一弹性体元件的包括第二弹性体材料的第二弹性体元件。从基座伸出的弹性体元件可限定许多“锋利”但柔顺的边缘，例如具有小于约0.006英寸的尖端半径的那些，以用于增强清洁效果并同时减少磨蚀。
文档编号A46B9/06GK101674751SQ200880014838
公开日2010年3月17日 申请日期2008年5月7日 优先权日2007年5月7日
发明者亚历山大·蒂莫西·琴瓦努, 克里斯托夫·布莱恩, 卡伦·林恩·克莱-齐迈特, 托马斯·奥雷勒·克里斯托曼, 马克·斯蒂芬·麦多士 申请人:吉列公司