[發(fā)明專利]空間改進的擴展范圍超聲波牙刷

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201780025686.1
• 申請日: 2017-01-31
• 公開（公告）號: CN109069244A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設計）人: 羅伯特.T.伯克
• 申請（專利權）人: 羅伯特.T.伯克咨詢有限責任公司
• 主分類號: A61C17/20
• 分類號: A61C17/20;A46B13/00;A46B13/02;A46B15/00;A61C1/07;A61C17/22
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 曲瑩

公開了一種具有空間擴展功能的超聲波牙刷，該超聲波牙刷除了能消除牙菌斑和治療牙齦炎之外，還能治療各種口腔疾病。除了超聲波激活的刷毛外，所述牙刷還結合有多方向超聲波換能器系統(tǒng)，該系統(tǒng)以空間方式用超聲壓力波照射口腔，可用于使牙菌斑松脫，從牙齒和牙齦消除牙周細菌，同時治療和消滅存在于面頰和唇部的內表面上的引起疾病的細菌和細菌菌群，緩解復發(fā)性口瘡性口炎、扁平苔蘚和粘膜炎。本發(fā)明公開了多種構造，包括可由用戶拆卸和更換的刷頭、超聲波治療頭、以及防止振動的外露超聲波換能器與用戶的牙齒接觸的系統(tǒng)。還描述了電動版特征的聲頻軌道振動刷頭和刷毛簇。

技術領域

本發(fā)明涉及牙刷，尤其涉及一種利用聲波和超聲波聲學機制提高牙刷效果并加強口腔衛(wèi)生的牙刷。

背景技術

一些早期的電動牙刷技術試圖通過各種聲頻和超聲頻裝置來提高刷毛振動速度。在Parisi的美國專利3,335,443、Balamuth的美國專利3,809,977和Kuris的美國專利4,192,035中給出了這些裝置的一些示例。這些方案未利用超聲壓力波來沖擊牙齒和牙齦上的牙菌斑和牙周細菌；它們只是振動速度更快的機械牙刷設計。目前尚不清楚這些專利中是否有任何一種用于市售牙刷。

第一種利用超聲壓力波幫助消除牙菌斑和消滅牙周細菌的市售超聲波牙刷基于Bock的美國專利5,138,733，這種超聲波牙刷在刷頭的端頭中包含壓電換能器以產生超聲壓力波，該超聲壓力波通過刷毛傳遞至牙齒和牙齦。雖然這種牙刷是牙刷設計的一個巨大飛躍，但由于壓電傳感器產生的超聲能量的很大一部分因各種結構超聲衰減機制而損失，因此這種牙刷不是最佳的。材料界面不是100％有效。超聲波必須穿過的每個材料界面(例如將換能器固定在殼體中的粘合劑與換能器的界面和粘合劑與殼體的界面、殼體與刷頭的界面、以及刷頭與刷毛的界面)會將一部分超聲波能量朝換能器反射回來。另外，大縱橫比的細刷毛會一定程度地衰減由壓電傳感器產生的超聲波能量。在Bock的美國專利5,138,733和美國專利5,369,831中，由于存在許多表面界面并且殼體材料較厚，因此超聲波朝刷頭背面的透射也大大減少，這減弱了朝刷頭背面?zhèn)鬟f的超聲能量。但是，美國專利5,138,733和美國專利5,369,831仍然代表了當時超聲波牙刷的最佳方案。

Brewer等人的標題為“Ultrasonic Toothbrushes Employing an AcousticWaveguide(使用聲波導管的超聲波牙刷)”的美國專利7,269,873B2代表了本領域的下一個技術改進。Brewer的專利基本上是對Bock的專利5,138,733的改進，其中Brewer通過增加波導管提高了超聲壓力波從換能器通過牙膏和口腔中的流體至牙齒和牙齦的傳遞效率，比Bock的專利5,138,733中的刷毛更高效地將超聲波朝牙齒和牙齦傳遞。但是，Brewer提出的波導管雖然比Bock的公開和實踐中的刷毛更有效，但波導管與換能器的界面和波導管本身仍然會衰減由換能器產生的超聲能量。為了最大限度地提高從聲波導管朝牙齒和牙齦輸出的超聲波能量，Brewer利用了布置在超聲波換能器背面的超聲波反射元件(參見圖1的項目28)或替代氣隙(參見圖4)。在本領域中已知的是，氣隙會反射并阻止超聲壓力波的傳播。超聲波反射元件和氣隙都會隔絕從刷頭背面以及唇部和面頰部位發(fā)射的超聲波。

Bock的美國專利7,849,548B2代表了超聲波牙刷的下一個技術改進。在其公開中，Bock將換能器置于刷頭外部并使其與牙刷和牙齒及牙齦之間的牙膏和流體直接接觸，從而消除了壓電換能器朝牙齒和牙齦發(fā)出的超聲能量的所有結構衰減，大大提高了設計的效率和功效。在換能器與牙齒和牙齦一側的刷毛和口腔流體之間沒有表面界面或任何其它材料衰減超聲能量。但是，與Brewer類似的是，Bock也提出了在超聲波換能器的背面布置超聲反射閉孔泡沫材料(參見圖1的項目40)，這種材料隔絕了從牙刷背面以及唇部和面頰部位發(fā)射的超聲波。