良好的口腔护理习惯对于个人维持健康的牙齿和牙龈是必须的。使用 手动的或者电动的牙刷，每天刷两次牙，是大多数人采用的主要口腔护理 方式。同样，牙医建议人们每天使用牙线清洁齿间空间。然而，由于种种 原因，绝大多数人没有听从牙医的忠告。结果，大多数人的齿间空间没有 受到每日必须的护理。
使用木制牙签是清洁齿间空间的另一种方法。所述牙签的一种形式 为：大约2英寸长，横截面呈圆柱形。这种形式的牙签在两端逐渐变细， 成为一点。通过将其一端插入两个牙齿之间，然后沿各个方向拨动，所述 牙签可以用来清洁齿间空间。通常，在清洁过程中，所述牙签的两端通常 都可以使用。清洁完毕，将所述牙签丢弃。
所述木制牙签并不是齿间清洁的一种广受欢迎的方式。人们担心在牙 缝里留下牙签的碎片。此外，由于卫生原因，使用完毕通常将所述牙签丢 弃。开发一种无碎片的牙签，是人们所想要的。这种牙签易于消费者使用， 并且一次可以连续使用几个月而无需更换。
美国专利5,839,895号公开了一种装置，所述装置包括一个振动器和 一个一端安装在所述振动器上的轴。振动先传递到所述轴，然后传递到安 装在所述轴另一端的一个尖端。所述装置通过使用一种振动按摩方式来治 疗口腔组织，并且能够增强治疗效果。所述装置提供了一种治疗方法，该 方法用于口腔组织的药剂使用，预处理过的齿洞的填补物填充，干槽症的 治疗，使用脱敏剂的打磨，填补物的填补及固定，以及颞下颌关节炎的治 疗。
所述美国专利5,839,895号专利没有公开：使用一个安装在振动器上 的刚性元件来清洁齿间空间。该专利也没有公开可以用于不会很快用坏的 牙签的牙签尖端的形状和材料。此外，所述振动器在2000转/分至8500 转/分的转速之间运转。在一个口腔护理器械中，这种运转频率已经让一 些人感到该装置软弱无力、性能不佳。所述美国专利5,839,895号专利没 有公开一个用于遮盖所述尖端的盖子，因而不能给一个将要使用数个月的 尖端提供保护。

本发明致力于解决前述的一个或者多个问题。简言之，根据本发明的 一个方面，一种适用于清洁齿间空间的振动式口腔护理装置，包括一个可 以手握的外壳。所述外壳中装有一个电池和一个电振动器。一个开关用于 电池和振动器之间的电路连接。一个刚性元件从所述外壳的一端延伸出 来，其尺寸设计为可以插入齿间空间。当开启所述开关，接通所述电池和 振动器时，所述振动器振动，并且引起所述刚性元件振动。
通过阅读下面关于优选实施例的详细描述和附加的权利要求书，同时 参考附图，可以更清楚地理解和感受到本发明的各个方面、目的、特征和 优点。

图1是根据本发明的振动式口腔护理装置的侧视图。
图2是根据图1的所述振动式口腔护理装置的分解侧视图。
图3是根据图1的所述振动式口腔护理装置中使用的电路的示意图。
图4是根据图1和图2的所述振动式口腔护理装置中使用的偏心电机 的透视图。
图5是主外壳部分的另一个实施例。
图6是所述刚性元件的放大图。
图7是振动式口腔护理装置的另一个实施例的侧视图。

首先，图1和图2显示了一种适用于清洁齿间空间的振动式口腔护理 装置10。主体塑料外壳部件12内装有电池14。所述外壳横截面大体上呈 圆形，并且包含一个用于安装电池的圆柱形的中空空间15。图2显示了 从所述外壳中部分突出的所述电池。所述电池优选的是碱性的、非充电式 的AAA电池。另外，可以使用从电池，或者对于一个非常紧凑的牙签， 可以使用AAAA碱性电池。
压敏开关16安装在外壳部件12的表面。位于前部的塑料外壳部件 18固定在外壳部件12上。外壳部件18具有一个大体上为圆形的横截面， 并且从其固定到外壳部件12的部分开始，往它的另一端呈锥形逐渐变细。 外壳部件18相对于电池14的长轴成一个锐角。外壳部件18包含一个圆 柱形的中空空间20，所述中空空间可以容纳一个圆柱形的塑料支承部件 外壳部件22。
外壳部件12、18和22优选地是由发泡山都平(Santoprene)橡胶(一 种由聚丙烯和橡胶合成的热塑性弹性体(vulcanate))制成。该山都平 橡胶用重量比为2％的科莱恩发泡剂(Clariant Hydrocerol)BIH-40-E 来发泡，肖氏D硬度为40，弯曲模量为1,250psi。这种材料有助于缓冲 传递到握住所述振动式牙签的手上的振动。其他可以使用的材料有：(a) Prevail 3050 ABS树脂：Pellethane混合物(与聚亚胺酯混合)，肖氏 D硬度为62，弯曲模量为50,000psi，(b)ABS树脂，肖氏D硬度70，弯 曲模量350,000psi。
偏心电机(振动器)24被插入到外壳部件22一端的圆柱形的中空空 间26内。所述电机的运转将在下面结合附图4进一步详细说明。塑料牙 签(刚性元件)28被插入到外壳部件22的另一端。可以看出，所述牙签 的长轴与所述电池和外壳部件12的长轴成一个锐角夹角。这种设置使得 容易将该牙签放置在人口中难于到达的位置。优选的是，所述电机和牙签 相互之间不直接接触，因为直接接触会消耗更多能量，从而缩短电池使用 寿命。一个用于保护所述牙签的全塑料盖子30通过配合摩擦安装在外壳 部件22上。
需要指明的是，在这个实施例中只有盖子30设计为可由消费者移动 的部件。所述振动式口腔护理装置的所有其他部件都是通过胶合或者其他 方法固定在一起。同样地，当所述电池和/或牙签用坏以后，所述振动式 口腔护理装置将被丢弃。此外，所述外壳可以包括一个用于更换电池的入 口。
在另一个实施例中，所述牙签可释放地固定到外壳部件22，以便可 以更换所述牙签。这个目的可以通过在所述牙签28的被插入外壳部件22 的部分上结合两个或者更多肋来实现。所述肋垂直于所述牙签的长轴方向 延伸。在部件22的内表面设置有两个或者多个相应的配合槽。当把所述 牙签插入到部件22内时，所述肋与所述槽配合，从而将牙签可释放地固 定到外壳部件。需要将所述肋和槽设计为，至少需要1.5磅的力才能从外 壳部件22中拔出所述牙签。
带有盖子30的所述振动式口腔护理装置优选的重量是大约7.5克至 35克之间，更为优选的是大约10克到30克之间，最为优选的是大约15 克到25克之间。如果所述重量低于约7.5克，所述振动式口腔护理装置 会被看成是“便宜货”，而如果所述重量超过了大约35克，将会被认为 结构不够紧凑。所述装置的长度优选的是大约1.75英寸至4.25英寸之间， 更为优选的是大约2.25英寸至4.00英寸之间，最为优选的是大约2.75 英寸至3.90英寸之间。如果所述装置短于约1.75英寸，将变得难于手握 和使用，而如果长于大约4.25英寸，看上去将不够紧凑，并且不能使用 自如。
转到附图3，该图公开了一个用于所述振动式口腔护理装置的电路示 意图。电池14的第一个接线端32与偏心电机24电连接。所述电池的另 一个接线端34与开关16相连接。所述开关同样与电机24电连接。当使 用者按下开关16的按钮36，压缩弹簧38的力被克服，触点40闭合，线 路接通。一旦线路被接通，电池14的电压加载到电机24上，致使电机旋 转。当使用者停止按压按钮36，弹簧38移开触点40，断开电路，停止所 述电机的旋转。另外，所述开关可以做成自锁式开关，即使压力从开关上 撤除，所述开关仍然可以处在接通位置。在这种情况下，通过压下或者移 开所述开关来转换所述电路。通过电路设计，可以控制电压和电流，从而 影响所述电机的转速。
图4是偏心电机24的透视图。所述电机(未示出)自身安装在电机 外壳42中。所述电机使轴43旋转，所述轴与偏心块44相连，并带动其 旋转。偏心块44的旋转产生振动。所述振动的频率优选的是大约8600 转/分到11500转/分之间，更为优选的是大约9500转/分到10500转/分 之间，最为优选的是大约10000转/分。如果所述频率明显低于8600转/ 分，所述振动式牙签会被认为软弱无力，性能较差。如果所述频率明显超 过大约11500转/分，所述牙签会被认为太富有攻击性地格格作响，而且 令人讨厌(使一些使用者想起牙医的钻头)。
图5显示了主外壳部件12的另一个实施例。橡胶材料46被复模制 (overmold)到所述主体塑料外壳部件上。所述橡胶材料优选的是肖氏A 硬度为30的Kraton牌材料。橡胶材料46增强了所述外壳部件的可手持 性，并且有利于减少传递到使用者手上的振动。
图6提供了牙签28更为详细的视图。所述牙签的尖端47优选的是 具有大约0.035英寸的高度和大约0.017英寸的厚度(垂直于图6所在的 纸平面)。这些尺寸提供了良好的口腔舒适感和良好的抗磨损性能。所述 牙签的长度优选的是，使它从支承部件外壳22的末端，即其突出部件(见 附图2)开始，往外延伸大约0.930英寸。如果所述牙签太短，则难以达 到位于口腔最里面的牙齿。如果所述牙签太长，则易于变形。所述牙签的 尺寸设计为能够插入齿间空间(例如，牙齿之间或者牙龈线之下)。
所述牙签优选的是由Zytel 158L材料制成，所述材料为含有 2.5％Pebax 2533的尼龙612(一种如聚醚酯酰胺的尼龙弹性体)。所述 Pebax材料可以增强所述牙签在两个牙齿之间的滑动能力。另外，所述 pebax材料可以使用7.5％的用量。尼龙提供了最好的抗磨损性能。在高于 140华氏度的条件下运行制造所述牙签的注射成型，有利于进一步提高尼 龙的抗磨损性能。通过添加肖氏D硬度为25的尼龙弹性体，尼龙612的 硬度可以降低，而不会对所述牙签的抗磨损性能带来负面影响。同样，可 以添加用于所述牙签表面特性改进的材料(例如，聚四氟乙烯或者高岭 土)。也可以将模制在内的肋形式的结构添加到所述牙签上。
此外，高强柔性的牙签可以用来递送口腔清新剂(flavoring)或者 药物到口腔内，特别是牙齿之间。高强柔性的牙签可以包括一不溶于水 的载体树脂，一水溶性的聚合物，一水溶性的单体，和/或一种只溶胀于 水的聚合体；还包括抗菌剂、口腔清新剂、增白剂、氟化物、去牙石剂 和/或及泡沫剂。
所述不溶于水的载体树脂可以是，例如，聚苯乙烯、聚亚胺酯、乙烯 -醋酸乙烯酯共聚物(EVA)，聚乙烯，苯乙烯橡胶，乙烯-丙烯共聚物，   或者其它可以接受的聚合物。所述水溶性聚合物可以是，例如淀粉、聚乙 烯醇、聚环氧乙烷、羟烷基淀粉、羟乙基/羟丙基纤维素、聚丙烯酸、凝 胶。最为优选的是分子量在100,000至5,000,000之间的聚环氧乙烷，例 如Polyox水溶性树脂以及聚丙烯酸，例如Carbopol。
水溶性的单体可以是有机复合物或者无机复合物。有机复合物的例子 包括脂肪酸和糖类。无机复合物的例子包括铵盐。水溶胀性聚合物是一种 相对不溶于水(室温下小于1000ppm)的聚合物，但是可以吸收至少两倍 于其自身重量的水分。水溶胀性聚合物的例子包括吸水性丙烯酸树脂，比 如Salsorb 84、Salsorb 88和Salsorb 90，这些产品都可以从Allied Colloids公司购得；交联淀粉-聚丙烯酸酯钠共聚物，例如San Wet COS-960、San Wet COS-915和San Wet COS-930，可以从Hoechst Celanese 公司购得，以及Waterlock A-180，可以从Grain Processing公司购得； 羟丙基甲基纤维素，例如Methocel，可以从Dow Chemical公司获得；聚 丙烯酸，例如Carbopol 940，可以从B.F Goodrich公司购得；微晶纤维 素，例如Avicel，可以从FMC公司购得；脱乙酰壳多糖吡咯啉羧酸，例 如Kytamer PC，可以从Amerchol公司购得；丙烯酸-苯丙烯酮共聚物， 例如Hypan-SA-100H，可以从Kingston Hydrogels公司购得；交联的丙 烯酸钾，例如Liqua-Gel，可以从Miller Chem.& Fertilizer公司购得； 羧甲基纤维素，例如Aquasorb B-315(钠盐)和AQU-D3236(铝/钠盐)， 都可以从Aqualen公司购得；交联聚丙烯酸多元醇接枝共聚物，例如 FAVOR SAB 800，可以从Stockhausen公司购得。另外两个关于水溶胀性 聚合物的例子是Ultrasponge(可以从Micro Vesicular Systems Inc.公 司购得)，以及Costech(可以从Costech公司购得)。更为优选的水溶 胀性聚合物是San Wets和Salsorbs。
可以添加到化合物中，最终可得以释放的物质的例子包括，抗菌剂， 口气清新剂，增白剂，氟化物，泡沫剂，脱敏剂，营养剂，防口臭剂，再 矿化剂(remineralizing agents)，去牙石剂，消炎剂，唾腺刺激物， 抗真菌剂以及抗病毒剂。
可以用于合成物中的抗菌剂的例子包括双胍(bisguanides)，例如 洗必太和阿来西定；季铵化合物，例如氯化十六烷基吡啶、杜米芬和苯扎 氯铵；锌盐，例如氯化锌和柠檬酸锌；抗生素，例如金霉素(氯四环素)、 四环素、放线菌光素、链霉素、卡那微素、新霉素、尼达霉素、杆菌肽、 (美)抗生素、青霉素、rancemycin、短杆菌肽、saramycin，以及多粘 菌素B；以及牙斑防治酶，例如粘蛋白酶、胰液素、真菌酶、蛋白酶-淀 粉酶、葡聚糖酶、moimnase、zendium、淀粉葡萄糖苷酶和葡糖氧化酶。 用于所述合成物的抗菌剂优选的是，洗必太和三氯生。当使用洗必太时， 优选的是使用其二葡糖盐，也可以使用其氢氯化盐和双乙酸盐。
口气清新剂的例子包括，例如，薄荷油、荷兰薄荷或者肉桂，可以以 润滑油形式添加，或者与结构塑料(例如PolyIff)复合。这些清新剂可 以从IFF公司购得。增白剂的例子包括，过氧化氢、一水合过硼酸盐，以 及其它过氧化物。氟化物的例子包括氟化钠、全氟烷基胺、氟化锡、单氟 磷酸钠，等等。
泡沫剂的例子包括表面活性剂，像各种聚醚，可以从BASF公司购得， 以及非离子活性剂。脱敏剂的例子包括，氯化锶、柠檬酸锶、草酸钙、硝 酸钾，以及草酸钾。营养剂的例子包括维生素C和维生素E。防口臭剂 的例子包括锌盐(例如氯化锌，柠檬酸锌)以及叶绿素化合物。再矿化剂 包括各种钙/磷酸盐系统。
去牙石剂的例子包括锌盐(例如氯化锌、柠檬酸锌)，焦磷酸四钠， 以及焦磷酸二氢二钠。消炎剂的例子包括类固醇(例如双乙酸去炎松)、水 杨酸盐(例如阿司匹林)，以及激素(例如醋酸可的松)。唾腺刺激物包括柠 檬酸和匹鲁卡品。抗霉菌药包括制霉菌素、益康唑和克霉唑。抗病毒剂包 括奇多夫定和三氟尿苷。
所述化合物可以包括其他成分，例如分散剂(例如甘油二硬脂酸酯)， 所述分散剂有利于在化合物中提供一种更均衡的物质分配。所述化合物可 以包括，例如重量分数2％到8％的分散剂。所述高强柔性的尖状物，可以 通过注塑、挤塑和压塑制造。
使用时，使用者手通过握住主体外壳部件12，拿起所述振动式口腔护 理装置，移开盖子30。使用者可以在将牙签28插入两齿之间之前或者 之后，按下按钮36，起动电机24，所述电机使得所述牙签振动。所述振 动增加了所述牙签插入和拔出牙齿之间的容易程度。所述振动同样增强了 清洁效果。如果每天一次大约使用两分钟的话，所述振动式牙签在一个 AAA碱性电池的驱动下应该可以大约使用三个月。当所述电池或者所述牙 签用坏后，所述振动式口腔护理装置被丢弃。
根据附图2，将描述另一个改进的实施例。开关16从其在外壳部件 12上的位置被移动到电池14一端和电机24的一端之间的位置。外壳部 件22的尺寸设计为可以在外壳部件18内前后滑动。一对突起(未示出)， 垂直于部件22的长轴，从外壳部件22上沿相反方向向外突出。这些突起 骑在外壳部件18内侧的一对相对应的凹槽(未示出)上，所述凹槽平行于 中空空间20的长轴延伸。所述凹槽的长度决定了部件22可以移动的距离。
当使用者把所述牙签按在他们的牙齿上时，部件22向电池14移动。 电机24的底端闭合开关，接通电路(附图3)，导致所述装置产生振动。 当使用者将所述装置从其牙齿间拔出后，开关16的弹簧38断开所述开关， 电机停止转动，并且将外壳部件22从电池14上推开。
转到附图7，该图描述了根据本发明的口腔护理装置的另一个实施 例。该实施例与前面段落中描述的相同的元件，具有相同的参数。在这个 实施例中，主要区别是所述刚性元件是一个代替了塑料牙签的牙线元件 50。元件50具有一根穿过所述元件自由端54的紧紧拉直的牙线52。
元件50既可以永久固定在部件22上，也可以活动连接到部件22上。 如果元件50是永久固定的，所述口腔护理装置每次使用后，需要在自由 端54安装一根新的牙线。每个自由端具有一个槽口(未示出)。新牙线的 一端缠绕在自由端54的一个自由端的凹槽上。然后拉紧所述牙线，将其 缠绕在另一个自由端54的槽口上。用牙线清洁牙齿完毕之后，从所述槽 口上解开所述牙线，并丢弃。
如果元件50是活动连接到部件22上，那么它就是一个一次性元件， 并且在使用完毕后丢弃。例如，使用者将购买10副或者20副元件50。 每个元件上应该有一根紧紧地、永久地固定在端部54的牙线。所述牙线 可以通过例如注塑成形，固定到端部54。使用者在使用牙线清洁之前， 只需要将元件50插入外壳部件22中。当使用者使用牙线清洁完毕，将 所述元件从部件22上移除并丢弃。
前面已经结合一个优选实施例，对本发明进行了描述。然而，可以认 为，一个本领域普通技术人员可以在不超出本发明的范围内，对本发明进 行变动和改进。