CN101815481B - 生物活化式口腔护理工具 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种口腔护理工具，诸如电动牙刷，其在向使用者的口腔环境暴露时启动。视情况与牙膏和水混合的唾液的电导率，可用于完成电路，该电路向该工具内的电动装置供电。

Description

生物活化式口腔护理工具

技术领域

本发明有关于一种口腔护理工具，诸如电动牙刷，其在向使用者的口腔环境暴露时被激活或启动。

背景技术

用于清洁牙齿的动力式口腔护理工具，诸如用电的、电动的(motorized)牙刷是熟知的。通常，这些牙刷采用振动或旋转运动，或者运动的组合来实行牙齿清洁，增白和/或修补。牙刷还可包括电动激励器(activator)，诸如泵，其用于向一或多个出口分配活性剂。

常见于用电式牙刷和其它口腔护理工具上的特征是接通/断开开关或按钮，开关或按钮可被转移或按压下以电启动或停用该工具。

在用电式牙刷的情况下，例如，启动建立起了电路：该电路使刷毛移动，用以接触牙齿和软组织表面、或者对活性剂进行分配。开关通常位于牙刷手柄部分上或位于其附近。这种开关的主要特征在于其保持在“接通”位置或者“断开”位置直到使用者手动改变它。可在将刷头置于口中之前接合或启动牙刷电机，或者使用者可等待直到将刷头放置于口中再启动电机。

将会希望提供一种牙刷，其减轻或克服了先前已知牙刷固有的某些或所有困难。鉴于下文对本发明的披露以及对某些实施例的详细描述，对于本领域技术人员，即具有本技术领域的知识或经验的人员而言，本发明的特定目的和优点将会变得显而易见。

发明内容

在口腔护理或治疗期间，本发明的方面有利地利用在口腔中持续或离散情况下存在的特定条件。唾液(视情况与牙膏和水相混合)的电导率可用于启动或完成向该工具供电的电路。当一部分(例如，头部，或头部与颈部)置于口中时，存在着一或多种这样的条件来提供口腔护理工具自动运行的基础，且对该条件或条件的组合进行检测。

根据一方面，电动牙刷包括：头部，其携载着清洁元件；以及，手柄，其被配置成连接到电源。在牙刷向电解质溶液暴露时启动一种电动装置。

根据另一方面，电动牙刷包括：头部，其携载着清洁元件；手柄，其包括腔；以及，在手柄腔中所接纳的电源。一种电动装置可操作地连接到该电源且可操作地连接到该头部。导电元件可操作地连接到该电源和该电动装置。当导电元件向电解质溶液暴露时启动该电动装置。

根据再一方面，电动牙刷包括：头部，其携载着清洁元件；手柄；以及包含于手柄中的电源。一种电动装置可操作地连接到电源且可操作地连接到头部。导电元件可操作地连接到该电源和该电动装置。开关可操作地连接到导电元件与电源中的至少一个。当导电元件向具有阈值电导率的电解质溶液暴露时启动该电动装置。

通过下文某些实施例的详细描述，本发明的这些和其它方面将显而易见。

附图说明

应了解附图给出对本发明的各种方面和/或所涉及原理的图解，且并不限制如所附权利要求书中所陈述的主题的范畴。

图1描绘了例解本发明的各个方面的代表性口腔护理工具，牙刷。

图2描绘了例解本发明的各个方面的牙刷的替代实施例。

具体实施方式

本发明涉及生物活化的口腔护理工具，其具有当工具或其一部分向口腔环境中存在着的一或多个条件(诸如周围电导率)暴露时自动操作的能力。其它条件和条件组合，诸如pH、温度、溶质浓度等也可受检测且用作自动操作的基础。而且在本公开内容的其余部分中参考用电的电动牙刷说明了本发明的方面，但应了解也可与本文所述的相关联有利特点和/或有益效果一起同样可实现任意多种口腔护理工具的操作。其它口腔护理工具(例如)包括：在牙齿钻孔、抛光和磨削中使用的工具；口腔吸引工具、口腔手术工具；以及在口腔中使用的其它工具，其由电动装置且特别是电气装置提供动力。

图1所示的代表性牙刷具有手柄1和头部5，头部5携载着一或多个清洁元件，其在图1中描绘为多个刷毛6。还示出位于手柄1与头部5之间且连接手柄1与头部5的颈部4。如图所示，刷毛6形成簇，其被锚固到头部5且由其自由端提供仿形刷洗表面。当然，其它刷毛配置以及可移除的/可替换的刷毛簇也是可能的。不同类型的清洁元件(例如，弹性擦拭件、结节、尖结构等)也可作为刷毛的替代或补充而被携载于头部5上。

颈部4具备导电元件7(例如，阳极与阴极)，其向牙刷外表面暴露。在其它实施例中，导电元件7可位于头部5上，例如在与携载刷毛6的表面相对着的表面上。也有可能在牙刷的不同部分上使用导电元件7。多个导电元件7也可合并于各个位置中，以在位于任何希望位置处的任何给定的成对导电元件7之间形成足够电导率的情况下激活或启动该工具。电动装置11(诸如机械振动装置)整合于与头部5相邻的颈部4区域中。电动装置11可操作地连接到头部5，从而使得由电动装置11所产生的振动或其它移动可被给予至头部5和/或刷毛6以实现或促进牙齿清洁或牙齿增白作用。电动装置1经由颈部4中的电连接34而可操作地连接到电源(例如，电池，未图示)，其可容纳于手柄1中。可操作地连接和在操作上可连接的，是指电连接或其它元件易于形成电路(例如，当按压开关时、或者当连接或安装电源时)的能力。可操作地连接和在操作上可连接的，也可指机械构件连接到彼此从而允许提供一或多个元件的物理移动的能力。电动装置可替代地合并于牙刷头部5或手柄1中。在代表性实施例中，电连接34可为金属线或导电塑料轨道。

在其中电动装置11是振动装置的特定实施例中，其将会具有振动元件，振动元件可呈偏心的形式，振动元件产生机械振动且可绕位于牙刷纵向上的轴线而旋转。或者，作为偏心(其可被旋转地驱动)的替代，也将会有可能具有可以用平移方式驱动的振动元件。另外，携载刷毛的头部5可被布置成其可相对于颈部4移动，以使得在由电动装置11产生振动的情况下颈部4相对于牙刷其余部分移动。

如图所示，在手柄1中还容纳护套或套筒20，其在手柄1的纵向上延伸且由导电材料制成。在所图示的代表性实施例中，手柄1与套筒20皆向后打开，从而形成腔21，腔21可以由闭合部件22从后方关闭且能将电池，诸如市场上可购买到的、不可再充电的圆柱形电池插入腔21内，电池具有限定的电压(例如，1.5V)作为电动装置11的电力或电压源。但也将会有可能将纽扣电池或可再充电的蓄电池用作电源。外部电源，诸如常规电源插座或电压源的组合，可用作电源。

还在图1的特定说明性实施例中示出用于电池(未图示)正极的弹簧接触件29，其装配于套筒20中、在横向壁28上并且通过电连接34和开关32电连接到电动装置11，开关32安装于套筒20中且可从手柄1外部加以致动。开关32也可(例如)为布置于印刷电路板上的磁开关脉冲开关或者脉冲开关，印刷电路板具有储存着开关状态的另外的电子构件。在其它实施例中，闭合部件22本身可充当开关，从而使得通过转动闭合件22以更改接触表面22b相对于电池负极的位置来建立或中断介于电源与电动装置11之间的电接触。

应了解如在下文中更详细地讨论，由于牙刷当在使用者口中时自动开动的能力，开关32不是必需的。因此在一些实施例中，牙刷可“无开关”或“无按钮”。

可由使用者按压或调整开关32来实现多种操作模式。举例而言，在“接通”和“断开”位置或设置中，可分别在电源与电动装置11之间持续地建立或持续地打断电通信或电路。在前一种情况下，例如，可绕过导电元件7以允许对电动装置11的持续操作，无论在导电元件7之间是否存在导电介质。开关32也可具有对应于电路的条件性完成的位置。

而且如图1所示，闭合部件22具备由导电材料制成的螺纹短管或螺柱(threaded stub)22a，螺纹短管22a的材料可为用于导电元件7、电连接34、弹簧接触件29和/或套筒20的相同材料(例如，诸如铜的金属或导电塑料)。闭合部件22可利用所述螺纹短管22a拧入到手柄1内和/或套筒20内。螺纹短管22a具备接触表面22b，在闭合部件22拧入的情况下，接触表面22b在插入于套筒20内时邻靠着电池(未图示)负极。在电动牙刷操作期间，这个负极经由螺纹短管22a、套筒20本身以及将套筒20连接到电动装置11的电连接34而电连接至电动装置11。也将会有可能作为使用套筒20的替代，以某种其它方式从负极传输电力，例如使用电线或导电塑料轨道。作为拧到手柄1上的后部闭合部件22的替代，当然也将会有可能具有某些其它类型的可释放连接(例如，插塞连接、卡口连接等)和与电池负极相互作用的接触部件的相对应配置。

口腔环境与周围或外界的“非使用”环境显著不同的一个代表性特征是电导率，其随着周围介质(例如，唾液)中的电解质浓度而有方向性地增加。在一些实施例中，这种“非使用”环境甚至可包括在水(例如，用于预先湿润或冲洗目的)中冲洗或浸没通常置于口中的该工具的部分(例如，牙刷头部5)，因为唾液的电导率高于水的电导率。因而可利用这个差别来允许工具“检测”其何时使用从而以自动模式操作。

此外，在使用该工具期间在口中产生的水、唾液和洁牙剂(例如，牙膏或其它成分)的组合常常提供甚至比只有唾液显著更高的电导率。这是由于从典型口腔护理产品产生通常较大浓度的离子，典型口腔护理产品包括牙齿加氟、增白和/或补充矿质产品，其包含或形成水溶液阳离子，诸如钠(Na⁺)、钾(K⁺)、钙(Ca⁺²)、镁(Mg²)、铁(Fe⁺³)；和阴离子，诸如磷酸根(PO₄ ^-3)、二磷酸根(P₂O₇ ^-4)、碳酸根(CO₃ ^-2)、氟离子(F^-)、氯离子(Cl^-)等。

鉴于上文所述，当牙刷的一部分(例如，头部5、或头部5与颈部4)置于口中时牙刷这部分周围的电导率增加可用于与电源或电压源(诸如电外部电插座或内部电池)一起完成电路以启动电动装置11，造成头部5移动。

在“自动”位置或设置中，仅当颈部4中的导电元件7之间存在着足够电导率(例如，阈值水平的电导率，或者足够的低的电阻)的情况下，由电源向电动装置11供电。可(例如)由包含离子(例如，钙离子、磷酸根、氟离子或过氧化物离子)的电解质溶液提供所需电导率，如向电动装置11供电的电路的“条件完成”所需要的电导率，离子为诸如在使用期间从存在于口腔环境中的唾液、水与牙膏的组合产生的离子。当导电元件7之间电导率不再存在时，电路是不完整的，从而停用电动装置11。因此在“自动”或“自动化”操作模式中，当储存牙刷时将不会启动电动装置11，因为空气是导电元件7之间的介质。根据一些实施例，当在口外冲洗该牙刷时，在导电元件7之间的水将不具有足以启动该电动装置11的足够的电导率。

根据本发明的一些实施例，可希望要求在牙刷使用期间牙刷所暴露于的电解质溶液(例如，唾液或水/唾液/牙膏混合物)在电动装置11启动之前具有阈值(或最小)水平的电导率。例如，这种阈值水平的电导率可基于启动电动装置11所需的阈值(或最小)电流。自动地开动牙刷所需的这种阈值电导率可与仅唾液的电导率或具有相对较高电导率的电解质溶液(例如，牙膏的水溶液)或者较低电导率(例如，唾液与水的混合物)的电解质溶液的电导率相关联。举例而言，阈值电导率可与标准或模型电解质溶液相关联，标准或模型电解质溶液被设计成模仿具有一或多种规定的、额外浓度的溶解离子(诸如，钙离子、磷酸根离子、氟离子、过氧化物离子、以及其它离子或离子混合物)的唾液的电导率。

以此方式，可使口腔护理工具的自动运行对特定条件或与使用该工具的环境相关联的条件(即，启动该工具所需的“使用”条件)或多或少地敏感。也有可能由使用者来调整、设置或定制该工具的灵敏度(例如，以避免该工具在“非使用”条件下启动或在“使用”条件下不启动)从而确保该工具以自动模式有效运行。

在某些实施例中，利用由电连接40连接到导电元件7的感测装置38(诸如电路板38或其它合适的感测装置)来测量导电元件7之间介质的电导率改变。在某些实施例中，传感装置38可测量导电元件7之间的电阻的降低。当电导率变化达到预设值(如由感测装置38检测到的)时，可启动开关32从而完成电路以向电动装置11加电。在此实施例中，电路无需在导电元件7之间包括电解质溶液。即，电解质溶液用作触发器来利用感测装置38启动开关32，但实际上并不形成向电动装置11供电的电路的部分。

在其它实施例中，可基于导电元件7之间电导率的差动变化来启动开关32。应了解在介质中的电解质水平将会因人而异，和/或可基于所用口腔护理溶液的配方而不同。在这些实施例中，这些变化将不影响输送到电机的电流水平。因此，例如，当使用具有5％KNO₃的敏感型牙膏产品时，牙刷的操作将不会与使用具有较低离子强度的标准牙膏产品时不同。

根据其它实施例，当向具有阈值水平电导率的溶液暴露时，电动装置1和因此牙科工具本身可被设置或调整(例如，使用计时器)成启动一段最短持续时间(例如，典型刷牙持续时间，诸如大约1分钟至大约5分钟)。这确保了牙刷或其它工具将运行持续至少足以有效完成给定任务(例如，牙齿清洁和/或增白)的时间。这也促进持续操作，甚至在暂时失去该工具与电解质溶液之间的接触的情况下，例如当牙刷在刷牙期间暂时从口移除时。用于启动牙科工具的最短持续时间(例如，两分钟)可以是固定的或者也可根据使用者的喜好来设置或调整。

如上文所讨论，牙科工具在向其所使用的环境(例如，口中的电解质溶液)暴露时“激活(或启动)”(例如，开动电机)的能力可消除对“接通/断开”开关或按钮的需要，导致简化的操作。

在图2中示出当导电元件7向电解质溶液暴露时启动的电动装置的另一实施例。储集器44设于手柄1中用于储存活性剂。使用导电元件7来启动或激活泵46，这使得预定量的活性剂从储集器44通过通道44输送，通道48通往位于头部5中的多个出口50。在共同待决的专利序列号11/457,086中描述了用于活性剂的示范性输送系统，其整个公开内容以引用的方式结合到本文中。受益于本公开内容，对于本领域技术人员而言，可在导电元件7向电解质溶液暴露时启动的电动装置的其它实例将显而易见。

鉴于上文所述，可以看出可实现若干优点且可获得其它有利结果。由于在不偏离本公开内容的范畴的情况下可以对上述口腔护理工具做出各种变化，预期包含于本申请中的所有内容被认为仅是说明性的且绝不以任何方式限制所附权利要求书的范畴。

Claims (23)

1.一种电动牙刷，其包括：

头部，其携载着清洁元件；

手柄，其被配置成连接到电源；

位于所述头部和所述手柄之间的颈部；

在所述头部处或颈部处向所述牙刷的外表面暴露的阳极和阴极；

电动装置，其在所述阳极和阴极向所述阴极和阳极之间存在的电解质溶液暴露时启动。

2.根据权利要求1所述的牙刷，其中所述电动装置造成所述头部移动。

3.根据权利要求1所述的牙刷，其中所述电解质溶液与所述电源一起完成电路。

4.根据权利要求1所述的牙刷，其还包括可操作地连接到所述电动装置的电连接。

5.根据权利要求4所述的牙刷，所述电连接能够以可操作的方式连接到所述电源。

6.根据权利要求1所述的牙刷，其中所述牙刷是无开关的或无按钮的。

7.根据权利要求1所述的牙刷，其还包括可操作地连接到所述电动装置的电连接，和可操作地连接到所述阳极和阴极、所述电连接中至少一个的开关用以防止所述电源与所述电动装置之间的电连通甚至当所述阳极和阴极之间存在电解质溶液或者甚至在所述阳极和阴极之间不存在电解质溶液的情况下用以完成电路。

8.根据权利要求9所述的牙刷，其中所述开关具有与电路中断、电路完成、以及当所述阳极和阴极之间存在电解质溶液时电路的条件完成相关联的至少三种设置。

9.根据权利要求1所述牙刷，其还包括可操作地连接到所述所述阳极和阴极的感测装置。

10.根据权利要求11所述的牙刷，其中所述感测装置测量所述所述阳极和阴极之间的导电性。

11.根据权利要求1所述的牙刷，其中当存在于所述阳极和阴极之间的电解质溶液具有阈值的电导率时启动所述电动装置。 

12.根据权利要求13所述的牙刷，其中所述阈值电导率基于唾液的电导率。

13.根据权利要求14所述的牙刷，其中所述阈值电导率基于具有一或多种额外量溶解离子的唾液的电导率，所述溶解离子选自包括以下的组：钙离子、磷酸根、氟离子、过氧化物离子以及其混合物。

14.根据权利要求1所述的牙刷，其中在所述牙刷向所述电解质溶液暴露时所述电动装置启动一段最短的预定持续时间。

15.根据权利要求1所述的牙刷，其中所述手柄包括腔且还包括可插入到所述腔内的电池。

16.根据权利要求17所述的牙刷，其中所述腔包含导电套筒，导电套筒向后部打开且可由后盖关闭。

17.根据权利要求1所述的牙刷，其还包括开关，所述开关基于所述电解质溶液的电导率或电阻率启动而与电源一起完成电路。

18.根据权利要求1所述的牙刷，其中所述电动装置是在操作上连接到储集器的泵且被配置成从所述储集器向所述头部中的出口输送活性剂。

19.一种电动牙刷，其包括：

头部，其携载着清洁元件；

手柄，其包括腔；

位于所述头部和所述手柄之间的颈部；

电源，其接纳于所述手柄的腔中；

电动装置，其可操作地连接到所述电源；以及，

包括阳极和阴极的导电元件，其可操作地连接到所述电源与所述电动装置，所述阳极和阴极在所述头部处或颈部处向所述牙刷的外表面暴露；

其中当所述阳极和阴极向所述阴极和阳极之间存在的电解质溶液暴露时启动所述电动装置。

20.根据权利要求21所述的牙刷，其中所述电动装置可操作地连接到所述头部以造成所述头部移动。

21.根据权利要求21所述的牙刷，其中所述电动装置是在操作上连接到储集器的泵且被配置成从所述储集器向所述头部中的出口输送活性剂。 

22.根据权利要求21所述的牙刷，其还包括：开关，其可操作地连接到所述阳极和阴极、所述电源中的至少一个，用以防止所述电源与所述电动装置之间的电连通甚至当所述阳极和阴极之间存在电解质溶液、或甚至在所述阳极和阴极之间不存在电解质溶液时用以完成电路。

23.一种电动牙刷，其包括：

头部，其携载着清洁元件；

手柄；

位于所述头部和所述手柄之间的颈部；

电源，其包含于所述手柄内；

电动装置，其可操作地连接到所述电源且可操作地连接到所述头部；

包括阳极和阴极的导电元件，其可操作地连接到所述电源与所述电动装置，所述阳极和阴极在所述头部处或颈部处向所述牙刷的外表面暴露；以及，

开关，其可操作地连接到所述阳极和阴极与所述电源中的至少一个；

其中当所述阳极和阴极向具有阈值电导率的、所述阴极和阳极之间存在的电解质溶液暴露时启动所述电动装置。 

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