技术领域
本发明涉及一种电动或手动的牙刷，牙刷包括手柄和头部。清 洁件，如刷毛簇，固定到头部。当牙膏施加到清洁件上时，使用者 将牙刷头部插入口中，通过已知的方式刷牙。本发明还包括预防性 抛光杯状件或刷毛阵列，在头部的中心形成杯状以保持牙膏。这些 杯状件被清洁件紧密围绕，帮助保持牙膏于头部。
背景技术
传统的牙刷头部通常具有平面的或稍微变化的表面，清洁件连 接到表面。通常清洁件是成束的塑料材料，形成簇、扎或其他组。 成束的清洁件在形成牙刷之前和之后连接到头部。
现有技术已经提出各种方法来定位清洁件到牙刷。
1937年6月8日授权给E.I.Brothers等人的美国专利No.2,083,217 公开了两个或三个环形刷毛部分，其设置在杯形件5和5`内，杯形 件可螺纹连接到相配合的位于牙刷手柄的接收部，所以当需要时可 取下和更换(见第二页，52到70行)。各刷毛部分包括硬清洁件， 并沿手柄的纵轴线互相间隔小于牙刷厚度的距离，使得牙刷可在牙 齿的舌侧面(内侧)和脸侧面(外侧)操作(见第二页，栏1行71 到栏2行9)。
美国专利No.5,604,951介绍了一种牙刷，其带有包括柔性橡 胶状预防性抛光杯状件或“预防杯状件”的头部，杯状件类似于牙 科人员使用的专业清洁牙齿的杯状件。使用者在预防性杯状件上放 置牙膏，再施加到牙齿上。根据此专利，“柔软的橡胶状预防性杯 状件比刷毛更好地符合牙齿的形状”(见栏2的23到26行)。该 专利还公开了清洁件环(刷毛簇)，其设置在牙刷头部的周围，可 与预防性杯状件合作，清洁使用者的牙齿和牙龈(栏2，34到47行)。
另一种口腔卫生的方法，在授权给本发明的受让人的美国专利 No.6,041,468介绍的牙刷中给出了介绍。该牙刷的清洁件(刷毛) 在牙刷头部的宽度上设置成凹面状(见图3到5，栏4的行1到22。
显示了清洁件的环形组的设计专利是于1984年5月1日授权给 Stocchi的美国专利No.Des.273,635，和2001年11月27日授权给 Angelina等人的D450,929s。
发明内容
本发明试图改进牙刷的牙齿抛光/磨光能力，并提供了一种结 构，使用时可促进牙膏保持在牙刷头部的适当位置。这个目的的实 现是通过安装弹性预防性杯状件到牙刷头部，该杯状件被延伸到杯 状件表面上方的清洁件紧密围绕。
与专业的牙医的办公处不同，在办公处牙科专业人员可重复地 添加牙膏到预防性杯状件，而普通的家庭牙刷使用者只是施加一部 分牙膏到牙刷上。大部分施加的牙膏及其清洁效力一般在使用者口 中最初进行的几个刷牙动作后丧失。牙膏当牙刷头部进入口中从水 平到垂直的倾斜过程落下，或当牙刷压到牙齿上被挤出。牙膏一旦 不与牙刷和牙齿接触就丧失清洁价值。
因此，本发明提供了独特的组合特性，可保持和保留牙膏于牙 刷的头部。预防性杯状件设置在牙刷头部的中心，最好设置在头部 纵轴线的中心。或者，杯状件可具有刷毛阵列的形式。这些杯状件 被清洁件组合紧密地包围。清洁件相对牙刷头部表面的高度大于预 防性杯状件距该表面的高度。组合的较高清洁件至少部分围绕预防 性杯状件，形成预防性杯状件的障碍，当使用时可保留牙膏。
另外的清洁件组然后可设置在牙刷头部的周围，利用预防性杯 状件和周围的清洁件保持的牙膏清洁牙齿。外面的清洁件组可提供 对牙龈的按摩和清除牙龈线上的斑点。
清洁件一般是通过固定自由毛簇(AFT)技术固定到牙刷头部的 刷毛。
本发明可通过将杯状件和周围清洁件组固定到圆盘上来实施， 圆盘可受电力驱动沿同一方向连续前后转动作摆动运动。
附图说明
本发明可用于广泛的口腔卫生产品。附图显示了本发明的一个 应用，其不是本发明唯一的实施例。
图1是本发明的牙刷的前视图，显示了用于本发明的预防性杯 状件和清洁件的设置；
图2是沿图1的2-2剖面的截面图；
图3根据本发明的电动牙刷的前视图；
图4是牙刷的前视图，显示了根据本发明的其他设置；
图5是沿图4的5-5剖面的截面图；
图6是结合了图4和5的杯状件和清洁件设置的电动牙刷的前 视图；
图7是根据本发明的另一实施例的电动牙刷的前视图；
图8是沿图7的剖面8-8的截面图。
具体实施方式
图1显示了包括本发明的特征的手动牙刷10。该牙刷10包括手 柄12和头部14。手柄12可包括适当的弹性材料制成的带网纹的带 (未显示)。本发明主要涉及设置根据本发明的预防性杯状件和清 洁件。杯状件16布置在头部14的中心。如图所示，头部14固定了 三个杯状件16，尽管可考虑使用较多或较少数量的这种杯状件于牙 刷10。预防性杯状件16一般用软弹性材料制造，如其名所暗示的， 其具有杯子形状。杯状件的内表面可包括肋部，当牙刷压到使用者 的牙齿时，有助于清洁牙齿。更重要的是，当使用牙刷10时，预防 性杯状件16的杯状可用来保持牙膏于适当位置。
实现牙膏保持功能的是一组围绕一些或全部预防性杯状件的清洁 件或刷毛环18。如图2所示，刷毛环18要比预防杯状件16在头部 14的表面20上延伸的距离大。这个相对杯状件16高出的高度用作 额外结构，当使用时可保持牙膏于牙刷头部14。刷毛环18的优选设 置是具有距预防性杯状件16的外周面大约1毫米的空间。
当牙刷10接近使用者的牙齿，使用者对手柄14施加力时，使用 者施加的牙膏将受迫进入预防性杯状件16和周围刷毛环18之间的 区域22。牙膏将由预防性杯状件16保持在靠近刷毛环顶部的保留区 22。
预防性杯状件16和紧密围绕的刷毛环18的独特组合保持了大部 分的牙膏于所希望的区域22，该区域的主要清洁件、预防性杯状件 和刷毛环与使用者的牙齿接触。周围的刷毛环18当牙膏离开杯状件 16时可阻挡牙膏，和用作刷牙方向改变时的补充体。
为了实现预防性杯状件16和刷毛环18的清洁效果，另外的清洁 件24可以类似图1和图2所示的方式围绕头部14周边设置。这些 周边的清洁件24可帮助清洁牙齿之间的深处和牙龈线。这些额外的 清洁件可以是毛簇，可以是弹性壁或指状件，如图所示。
清洁件24和刷毛环18以已知的方式设置在头部14的各部分。 例如，固定自由毛簇(AFT)技术可用于固定清洁件。在AFT中， 片或膜可通过超声波焊接固定到牙刷头部。刷毛通过片或膜延伸。 在片和膜一侧的刷毛的自由端执行清洁功能。在片和膜的另一侧的 刷毛端部通过加热熔化到一起固定到适当位置。在本发明的广泛实 施中可使用任何适当的清洁件形式。术语“清洁件”是广义的，可 包括传统的纤维刷毛或按摩件，或其他形式的清洁件，比如设置成 圆形截面形状或任何形式的希望形状的弹性指状件或壁状件，形状 包括直线状部分或正弦状部分。使用刷毛时，刷毛可通过延伸穿过 刷毛块上的适当开口固定到刷毛块或部分，使得刷毛的基部固定到 刷毛块内或下面。
应当知道，清洁件的特定显示只是示例性的。本发明的实施可通 过各种组合(如AFT等)，和/或相同的刷毛或清洁件材料，(如尼 龙刷毛，螺旋刷毛，橡胶刷毛等)。类似地，尽管附图显示的清洁 件通常是正交于头部14，一些或全部清洁件可以各种角度倾斜于头 部14的表面20。因此可选择清洁件结构、材料和位置的组合实现特 定的希望的结果，产生额外的口腔健康，如提高清洁度，牙齿抛光、 牙齿增白和/或牙龈按摩。
尽管刷毛环18显示出由纤维刷毛形成，但刷毛环可由其他形式 的清洁件，如弹性指状件，形成。
图3显示了牙刷的电动版10A，其中头部14的部分40可在动力 作用下移动，或可包括清洁件的动力装置。部分40可具有圆盘的形 式。预防性杯状件16和/或刷毛环18最好可固定到部分40，其可电 动提供转动或摆动。牙刷10A上的开关26可用于促动和关断牙刷10A 的移动件的电源。
移动部分40可旋转地摆动，如通过使用美国专利No.5,625,916 显示类型的驱动机构，或可使用美国专利NO.RE35,941所显示的类 型的驱动机构来移入和移出，两个美国专利的所有细节本文结合引 用。或者，上面提到的其他类型的驱动机构可沿其他方向或以其他 方式移动部分40，尽管图3显示了移动部分40位于头部14的一端， 移动部分可以位于头部上的任何希望的位置。
图1-3涉及本发明的清洁件19围绕预防性杯状件16的实施例。 但是本发明也可以不采用预防性杯状件，而是用密集的清洁件来形 成杯状件。本发明的这个实施例在图4到6显示。如图显示，牙刷110 与牙刷10有许多相同的特征。因此，牙刷110包括手柄112和头部 114，类似于图1到3的相同元件。
根据图4到6显示的本发明实施例，中心的密集的清洁件116设 置在头部114的中心，最好与牙刷110的纵轴线对齐。如图所示， 密集排列的清洁件216的三个圆形组固定到头部114，尽管考虑到使 用多些或少些的组于牙刷110。清洁件组116的端部一般其截面形状 可提供杯状。当使用牙刷时，杯状的清洁件116可保持牙膏于适当 位置。
完成这个牙膏保持功能的是一组清洁件或刷毛环118，其围绕一 些或全部的杯状清洁件116。如图5所清楚地显示，刷毛环118要比 杯状清洁件116从头部114的表面120延伸更大的距离。这个相对 杯状清洁件116多延伸的高度用作使用时另外的保持牙膏于牙刷头 部114的机构。优选设置的刷毛环118距杯状清洁件116的外周边 有大约1毫米的空间。
当牙刷110接近使用者的牙齿，使用者施加力到手柄114时，使 用者施加的牙膏将受迫进入保持区122，其由周围的刷毛环118形成。 利用杯状清洁件116的顶部，牙膏将保留在靠近刷毛环顶部的保持 区122。
件116和紧密环绕的刷毛环118的独特组合在需要的地方，即在 靠近主清洁件的区域122，保持了大部分的牙膏，主清洁件与使用者 的牙齿接触。周围的刷毛环118当牙膏从杯状刷毛件116离开时阻 挡牙膏，当改变牙刷的刷牙方向时，用作补充容器。
为了实现杯状件116和刷毛环118的清洁作用，另外的件124可 以类似图4和5所示的方式设置在头部114的周边。这些周边的清 洁件124有助于牙齿之间深处和沿牙龈线的清洁。
如图1-2所示的牙刷10、清洁件16、118和124以已知的方式设 置在头部114。任何清洁件的适当形式可用于本发明的广泛实施中。
图6显示了牙刷的电动版110A，其中头部114的部分140可在 动力作用下移动，或可包括清洁件的动力机构。杯状清洁件116和/ 或刷毛环118最好可在动力作用下提供旋转或摆动运动。牙刷110A 上的开关126可用于促动和关断牙刷110A的移动件的电源。牙刷 110A可以牙刷110A相同的方式操作。
牙刷10A和110A利用了动力驱动件来移动各个部分40，140。 图7和8更详细地显示了本发明的这些实施例。如图7所示，电动 的牙刷210包括手柄212和头部214。手柄212包括电池组或可充电 单元216，其可向牙刷210提供移动能量。电源216通过适当的联线 或后连接电连接到马达218。马达218的选择性操作可通过开关220 进行控制。
驱动轴222从马达218的一端朝头部214延伸。马达218可传 动施加转动或往复运动到驱动轴222。另一端位于圆盘或移动平台224 下，平台上是固定的杯状件226和较高的清洁件228。
在图7和图8所示的实施例中，驱动轴以大约60到90度的角度 前后转动，如图8所示。驱动轴222的偏移件223旋转类似的角度 距离。驱动轴222的这些偏移件223位于平台224的基部上的槽225。 当轴前后转动前面所提到的角度时，当偏移件交替地沿一个方向和 然后沿另一方向推动槽225的侧面时，偏移件223造成平台224往 复运动。这又使得杯状件226或刷毛环228往复运动，取决于谁固 定到平台224。该运动有助于清洁牙齿和按摩牙龈。
根据本发明，杯状件226固定到头部214的中心处的平台224， 并最好与牙刷210的纵轴线对齐。如图所示，头部214包括三个杯 状件226，尽管考虑到使用多些或少些杯状件于牙刷210。在杯状件 226是预防性杯状件的情况下，预防性杯状件226一般用软弹性材料 制成，如其名字所暗示的，杯状件是杯子状的。杯状件的内表面可 包括肋部，有助于当牙刷压到使用者牙齿时清洁牙齿。此外，当使 用电动牙刷10时，预防性杯状件226的杯状部分用于保持牙膏于适 当位置。
尽管特别地显示出预防性杯状件，杯状件226也可以是密集排列 的清洁件，如杯状件116。
完成这些牙膏保留和清洁功能的是清洁件组或刷毛环228，其围 绕一些或全部的杯状件226。如前面相对牙膏10和110所作的介绍。
应当知道，各实施例中显示的各种特征可结合到其他的实施例。 因此，例如，牙刷使用多个杯状件的情况下，所有的杯状件可以是 预防性杯状件，或所有的杯状件是由密集组装的清洁件形成的杯状 件。或者，两种不同类型的杯状件的组合可用于任何适当的设置中。 因此，当使用三个杯状件时，端部杯状件的类型可以不同于中间杯 状件，也可以只有一个端部杯状件与其他杯状件不同。当使用超过 三个杯状件时，杯状件最好纵向对齐，可以都是不同类型的杯状件 或是不同杯状件的组合。或者，当使用多个杯状件时，如果使用更 宽的牙刷头部，杯状件不需要纵向对齐。尽管杯状件和刷毛环的设 置显示出均匀的互相间隔，也可采用不均匀的间隔。