專(zhuān)利名稱(chēng)：力感測(cè)牙刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及個(gè)人衛(wèi)生裝置，更具體地涉及包括力指示系統(tǒng)的個(gè)人衛(wèi)生裝置。
背景技術(shù)：
利用牙 刷來(lái)清潔牙齒早已為人們所知。在刷牙過(guò)程期間，使用者一般向刷子施加力，所述刷子通過(guò)牙刷的清潔元件將所述力施加在牙齒和齒齦上。必須施加最低水平的力以除去牙斑和碎屑；然而，對(duì)個(gè)人而言，高水平的力可具有負(fù)面健康影響。例如，可發(fā)生諸如齒齦刺激的問(wèn)題，或者一段時(shí)間后，發(fā)生齒齦凹口或牙釉磨蝕。遺憾的是，這些問(wèn)題的存在會(huì)惡化導(dǎo)致所述問(wèn)題的因素，即高刷洗力。由于一些使用者會(huì)感覺(jué)這些問(wèn)題源于不良的清潔，因此在努力糾正所述問(wèn)題時(shí)使用者會(huì)在刷牙期間施加甚至更多的力，所述力繼而會(huì)造成更多的齒齦刺激和/或齒齦凹口或牙釉磨蝕。為了避免或減輕這些問(wèn)題，牙科專(zhuān)業(yè)人士可能會(huì)建議使用軟毛牙刷。然而，使用軟毛牙刷不排除對(duì)口腔施加高刷洗力。此外，在刷牙時(shí)確定清潔所需的最佳力對(duì)個(gè)人而言極其困難。盡管使用者可施加能夠清潔所需的最小水平的力，但是難以感覺(jué)到過(guò)高水平的力。此外，研究表明，如果刷洗力增加至過(guò)高水平，則牙刷的清潔能力事實(shí)上會(huì)降低。其他建議的解決方案可為在刷牙時(shí)施加較小的力。然而，如果在刷牙期間施加的力過(guò)小，則常常會(huì)降低牙刷的清潔功效。此外，類(lèi)似于高刷洗力，個(gè)人會(huì)發(fā)現(xiàn)難以確定刷洗力何時(shí)過(guò)低。因此，存在對(duì)于施加了過(guò)高的刷洗力時(shí)為使用者發(fā)信號(hào)的個(gè)人衛(wèi)生工具的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的個(gè)人衛(wèi)生工具可為使用者提供有關(guān)所施加的刷洗力過(guò)高的反饋。并且在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的個(gè)人衛(wèi)生工具可為使用者提供有關(guān)所施加的刷洗力過(guò)低、足量的刷洗力、充足刷洗力范圍的低端；和/或充足刷洗力的高端的指示。在為使用者提供這些反饋時(shí)，本發(fā)明的個(gè)人衛(wèi)生工具能夠有助于使用者在利用個(gè)人衛(wèi)生工具時(shí)獲得更好結(jié)果。在一些實(shí)施例中，口腔衛(wèi)生工具可包括柄部區(qū)域、頭部、以及在所述柄部區(qū)域和所述頭部之間延伸的頸部。頭部包括附接到所述頭部的多個(gè)清潔元件。柄部區(qū)域包括第一部分和第二部分以及可樞轉(zhuǎn)地連接到所述第一部分和所述第二部分的力傳感器。力傳感器包括頭部和頸部，并且力傳感器和第一部分和/或第二部分被整體成型。在一些實(shí)施例中，口腔衛(wèi)生工具包括柄部區(qū)域、頭部、以及在所述柄部區(qū)域和所述頭部之間延伸的頸部。頭部包括附接到所述頭部的多個(gè)清潔元件，并且柄部區(qū)域形成中空腔體。力傳感器包括頭部和頸部以及設(shè)置在中空腔體內(nèi)的遠(yuǎn)端部分。力傳感器可樞轉(zhuǎn)地連接到柄部區(qū)域并且與所述柄部區(qū)域整體成型。輸出源與力傳感器進(jìn)行信號(hào)通信，使得當(dāng)將力傳感器移動(dòng)預(yù)定距離時(shí)，輸出源為使用者提供信號(hào)。


圖1是顯示口腔衛(wèi)生工具例如根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的牙刷的左側(cè)的正視圖。圖2是顯示圖1的口腔衛(wèi)生工具的正面的平面圖。圖3A和3B是顯示分別為使用者提供第一指示和第二指示的圖1的口腔衛(wèi)生工具的左側(cè)的側(cè)視圖。圖4A是顯示介于圖1的口腔衛(wèi)生工具的力傳感器以及柄部區(qū)域的第一部分和第二部分之間的連接的近視圖。圖4B是部分顯示圖1的口腔衛(wèi)生工具的柄部區(qū)域的近視圖，為便于觀察起見(jiàn)不包括力傳感器。圖4C是部分顯示圖1的口腔衛(wèi)生工具的力傳感器的近視圖，為便于觀察起見(jiàn)不包括柄部區(qū)域。圖5A是顯示沿著圖2所示的線5-5截取的圖1的口腔衛(wèi)生工具的剖視圖。圖5B至是顯示圖5A所示的口腔衛(wèi)生工具的頭部和頸部的近視圖。圖6A是顯示用于口腔衛(wèi)生工具的另一個(gè)實(shí)施例的包括隱藏線的分解圖。圖6B是顯示圖6A的牙刷的分解圖。圖7是顯示圖6A的口腔衛(wèi)生工具的透視圖。圖8A是顯示沿著圖7所示的線8A-8A截取的圖6的口腔衛(wèi)生工具的剖視圖。圖8B是顯示圖6A的口腔衛(wèi)生工具的一部分的近視圖。圖9是顯示用于圖6A的口腔衛(wèi)生工具的另一個(gè)實(shí)施例的一部分的近視圖。圖10顯示固定在用于測(cè)試的框架中的樣本牙刷。圖11是顯示圖10的樣本牙刷和在所述樣本牙刷的牙刷頭部上的拉塊的剖視圖。圖12是顯示圖10的樣本牙刷和在所述樣本牙刷的牙刷頭部上的拉塊的近視圖。圖13是顯示附接到圖11和12的拉塊的測(cè)力儀的近視圖。圖14是顯示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的牙刷的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
定義:下文闡述本發(fā)明眾多不同實(shí)施例的廣泛說(shuō)明。本說(shuō)明應(yīng)被視為僅是示例性說(shuō)明，并且未述及每一個(gè)可能的實(shí)施例，因?yàn)槊枋雒恳粋€(gè)可能的實(shí)施例即便是可能的話，也是不切實(shí)際的，并且應(yīng)當(dāng)理解，本文所述的任何特征、特性、組件、組成、成分、產(chǎn)品、步驟或方法均可被刪掉、整個(gè)或部分地與本文所述的任何其它特征、特性、組件、組成、成分、產(chǎn)品、步驟或方法相組合或用后者取代?？墒褂卯?dāng)前技術(shù)或在本專(zhuān)利的提交日期之后開(kāi)發(fā)的技術(shù)來(lái)實(shí)施眾多可供選擇的實(shí)施例，所述在本專(zhuān)利的提交日期之后開(kāi)發(fā)的技術(shù)將仍然屬于本權(quán)利要求的范圍。還應(yīng)當(dāng)理解，除非一個(gè)術(shù)語(yǔ)在本專(zhuān)利中使用句子“如本文所用，術(shù)語(yǔ)‘_’被
定義為是指”或一個(gè)類(lèi)似的句子明確定義，否則并不意圖將該術(shù)語(yǔ)的含義明確或隱含地限制超出其平常的或普通的含義，并且此類(lèi)術(shù)語(yǔ)不應(yīng)被解釋為被限制在基于本專(zhuān)利的任一部分中所作出的任何語(yǔ)句(除了權(quán)利要求書(shū)的語(yǔ)言之外)的范圍之內(nèi)。沒(méi)有任何術(shù)語(yǔ)對(duì)本發(fā)明而言是必不可少的，除非這樣規(guī)定。當(dāng)在本專(zhuān)利中以符合單一意義的方式來(lái)提及本專(zhuān)利最后權(quán)利要求書(shū)中敘述的任一術(shù)語(yǔ)時(shí)，只是為了清晰起見(jiàn)以便不對(duì)讀者引起混亂，且并不意圖隱含地或者換句話講將這種權(quán)利要求術(shù)語(yǔ)限制為該單一的含義。最后，除非權(quán)利要求要素是通過(guò)描述措辭“裝置”和功能而沒(méi)有描述任何結(jié)構(gòu)來(lái)定義的，否則并不是意圖基于35U.S.C.§ 112第六款的運(yùn)用來(lái)解釋任一權(quán)利要求要素的范圍。如本文所用，“ 口腔衛(wèi)生工具”涉及可用于口腔衛(wèi)生用途的任何裝置。此類(lèi)裝置的一些合適的例子包 括牙刷(手動(dòng)及電動(dòng))、牙線(手動(dòng)及電動(dòng))、洗牙器等。說(shuō)里:為便于說(shuō)明，下文所述的口腔衛(wèi)生工具將為手動(dòng)牙刷；然而，如上所述，根據(jù)本發(fā)明而構(gòu)造的口腔衛(wèi)生工具不限于手動(dòng)牙刷構(gòu)造。此外，下文所述的實(shí)施例同樣地適用于刀片、剃刀、其他個(gè)人衛(wèi)生工具等。如圖1和2所示，在一個(gè)實(shí)施例中，牙刷10包括柄部區(qū)域12、頭部14、以及在柄部和頭部14之間延伸的頸部16。多個(gè)清潔元件20附連到頭部14。柄部區(qū)域12可包括第一部分30和第二部分40。第一部分30和第二部分40可形成柄部區(qū)域12的面向外表面的一部分。力傳感器60可被可樞轉(zhuǎn)地安裝到第一部分30和/或第二部分40。力傳感器60可包括頭部14和頸部16。此外，力傳感器60可包括輸出源250。如圖所示，輸出源250可鄰近力傳感器60的遠(yuǎn)端260設(shè)置。力傳感器60還包括與遠(yuǎn)端260相對(duì)的近端270?？赏ㄟ^(guò)彈簧280和290來(lái)安裝力傳感器60。彈簧280和290可與力傳感器60和/或第一部分30和/或第二部分40整體成型。在一些實(shí)施例中，彈簧280和290可與力傳感器60整體成型，所述力傳感器隨后附接到第一部分30和或第二部分40。在一些實(shí)施例中，彈簧280和/或290可與第一部分30和/或第二部分40整體成型，并且力傳感器60隨后可附接到彈簧280和/或290。在一些實(shí)施例中，力傳感器60的一部分2260可與第一部分30和/或第二部分40整體成型。例如，所述部分2260可與彈簧280和/或290、第一部分30和/或第二部分40整體成型，同時(shí)力傳感器60包括可替換的頭部。在力傳感器60與彈簧280和290整體成型的各實(shí)施例中，力傳感器60以及彈簧280和290可在例如單步注塑工藝中生產(chǎn)。類(lèi)似地，對(duì)于彈簧280和290與第一部分30和第二部分40整體成型的那些實(shí)施例而言，彈簧280和290以及第一部分30和第二部分40可在例如單步注塑工藝中生產(chǎn)。此外，對(duì)于力傳感器60、彈簧280和290以及第一部分30和第二部分40整體成型的那些實(shí)施例而言，它們可在例如單步注塑工藝中生產(chǎn)。在運(yùn)行時(shí)，如圖3A和3B所示，當(dāng)將合適的力320施加到清潔元件20時(shí)，力傳感器60可相對(duì)于柄部區(qū)域12樞轉(zhuǎn)。在力傳感器60的遠(yuǎn)端260 (不于圖2中)處,輸出源250提供第一視覺(jué)提示252，所述第一視覺(jué)提示指示施加給使用者的合適的力。如圖3B所示，施加到清潔元件20的力330較高可引起力傳感器60相對(duì)于柄部區(qū)域12樞轉(zhuǎn)到很大程度。附加樞轉(zhuǎn)可引起輸出源250指示第二視覺(jué)提示254。第二視覺(jué)提示254可不同于第一視覺(jué)提示252。第二視覺(jué)提示254可指示使用者，施加的刷洗力過(guò)高。除了第二視覺(jué)提示254之外，力傳感器60可類(lèi)似地為使用者提供觸覺(jué)信號(hào)。如圖3B所示，介于彈簧280和290 (示于圖2中)和力傳感器60的遠(yuǎn)端260 (示于圖2中)之間的部分360可從柄部區(qū)域12的面向外表面350突起，從而為使用者提供觸覺(jué)反饋。在一些實(shí)施例中，所述部分360可被構(gòu)造成使得沒(méi)有觸覺(jué)指示提供給使用者。參見(jiàn)圖4A，如前所述，力傳感器60可包括彈簧280和290。如圖所示，彈簧280和290可包括扭力桿。力傳感器60可繞著彈簧280和290樞轉(zhuǎn)。彈簧280和290應(yīng)被構(gòu)造成使得力傳感器的樞轉(zhuǎn)不在彈簧280和290中引起塑性變形。相反，力傳感器60的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)應(yīng)只引起彈簧280和290的彈性變形。彈簧280和290應(yīng)被設(shè)計(jì)成避免疲勞失效?？捎绊懫谑Ш蛷椥宰冃蔚淖兞渴遣牧线x擇、彈簧定型以及彈簧280和290的角位移。彈簧280和290可包括任何合適的尺寸。例如,在一些實(shí)施例中，彈簧280和290可包括大于約3mm2至約50mm2的橫截面積，或在所述范圍內(nèi)的任何單個(gè)數(shù)值。在一些實(shí)施例中，彈簧可包括介于約IOmm2至約20mm2之間的橫截面積。在其它實(shí)施例中，彈簧可包括以下橫截面積:大于約3mm2，大于約5mm2，大于約7mm2，大于約10mm2，大于約15mm2，大于約1 7mm2,大于約20mm2,大于約25mm2,大于約30mm2,大于約35mm2,大于約40mm2,大于約45mm2,和/或小于約50mm2，小于約45mm2，小于約40mm2，小于約35mm2，小于約30mm2，小于約25mm2，小于約20mm2，小于約15mm2，小于約12mm2，小于約10mm2，小于約7mm2，小于約5mm2，或在所公開(kāi)數(shù)值內(nèi)的任何范圍內(nèi)。然而，值得注意的是，如果彈簧280和290的橫截面積太大，則力傳感器60將趨于彎曲而不是樞轉(zhuǎn)。彈簧280和290可被構(gòu)造成影響響應(yīng)力。影響響應(yīng)力的一個(gè)例子將是改變彈簧280和/或290的橫截面積。影響響應(yīng)力的其它例子包括材料選擇、彈簧長(zhǎng)度。關(guān)于圖4B和4C詳細(xì)地討論了彈簧280和/或290的長(zhǎng)度。參見(jiàn)圖4A和4B，在一些實(shí)施例中，力傳感器60隨后可附接到彈簧280和290。在此類(lèi)實(shí)施例中，彈簧280可被構(gòu)造成使得力傳感器60的第一表面460A接合彈簧280的第一接合表面280A,使得第一表面460A相對(duì)于第一接合表面280A不轉(zhuǎn)動(dòng)。類(lèi)似地,彈簧290可被構(gòu)造成使得第二表面460B相對(duì)于彈簧290的第一接合表面290A不轉(zhuǎn)動(dòng)。例如，第一接合表面280A可包括棘爪，所述棘爪與第一表面460A上的互補(bǔ)凹口接合。例如，第一接合表面280A可包括互補(bǔ)的凹口，所述凹口接合第一表面460A所包含的棘爪。又如，第一接合表面280A和第一接合表面460A 二者都可包括棘爪和凹口，并且被構(gòu)造成使得第一表面460A的棘爪接合第一接合表面280A的凹口，并使得第一接合表面280A的棘爪接合第一表面460A的凹口。第二表面460B和第一接合表面290A可被類(lèi)似地構(gòu)造。設(shè)想了其中在第一表面460A、第二表面460B和/或第一接合表面280A和290A上利用多個(gè)棘爪和互補(bǔ)凹口的各實(shí)施例。參見(jiàn)圖4A和4C，如前所述，力傳感器60可與彈簧280和/或290整體成型。在此類(lèi)實(shí)施例中，彈簧280和/或290可被構(gòu)造成使得第一部分30的第一面向內(nèi)的表面30A接合彈簧280的第二接合表面280B，使得第一面向內(nèi)的表面30A相對(duì)于第二接合表面280B不轉(zhuǎn)動(dòng)。類(lèi)似地，彈簧290可被構(gòu)造成使得第二面向內(nèi)的表面40A相對(duì)于彈簧290的第二接合表面290B不轉(zhuǎn)動(dòng)?？衫靡陨纤龅募桶伎谝员闩懦蛑辽俳档娃D(zhuǎn)動(dòng)的可能性。如前所述，彈簧280和/或290的長(zhǎng)度可影響彈簧280和/或290所提供的響應(yīng)力。如圖4B和4C所示，彈簧280的長(zhǎng)度1580由第一接合表面280A和第二接合表面280B之間的距離限定。彈簧280的長(zhǎng)度1580可受選擇用于彈簧的材料的影響。附加因素包括美感以及使用者的抓握性。長(zhǎng)度1580可為任何合適的長(zhǎng)度。在一些實(shí)施例中，長(zhǎng)度1580可大于約1mm,大于約1.5mm,大于約2.0mm,大于約2.5mm,大于約3mm,大于約3.5mm,大于約4.0mm,大于約4.5mm,大于約5.0mm,大于約5.5mm,大于約6mm,大于約6.5mm,大于約7.0mm,大于約7.5mm,和/或等于約8.0mm,小于約7.5mm,小于約7.0mm,小于約6.5mm,小于約6.0mm,小于約5.5mm,小于約5.0mm,小于約4.5mm,小于約4.0mm,或小于約3.5mm,小于約3mm,小于約2.5mm,小于約2.0mm,小于約1.5mm,或所給出數(shù)值內(nèi)的任何單個(gè)數(shù)值或范圍?？深?lèi)似地構(gòu)造彈簧290。參見(jiàn)圖5A，輸出源250可包括第一視覺(jué)提示252和第二視覺(jué)提示254。第一視覺(jué)提示252和第二視覺(jué)提示254可彼此不同。例如，第一視覺(jué)提示252可包括第一顏色，并且第二視覺(jué)提示254可包括第二顏色。第一顏色可為使用者提示正在施加合適量的刷洗力，而第二顏色可為使用者指示正在施加過(guò)度量的力。本發(fā)明的牙刷10可被構(gòu)造成能為使用者提供用于一種或多種狀況的任何合適數(shù)目的指示。后文討論了此類(lèi)指示和狀況。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，關(guān)于牙刷，消費(fèi)者往往不喜歡在牙刷頭部區(qū)域中的大量運(yùn)動(dòng)。具體地，消費(fèi)者往往不喜歡牙刷頭部在大致垂直于樞轉(zhuǎn)軸線580的平面上的運(yùn)動(dòng)過(guò)多。參見(jiàn)圖5B，5C和5D，頭部在這個(gè)平面上的運(yùn)動(dòng)可通過(guò)測(cè)量靜止平面1061和施力平面1063之間的直線距離1089來(lái)確定，其中直線1089與靜止平面1061正交并且在交點(diǎn)1071處與牙刷頭部14相切。靜止平面1061延伸穿過(guò)樞轉(zhuǎn)軸線580并且延伸穿過(guò)牙刷頭部14的側(cè)面1073 (其包括近端270)和第一面1075之間的交點(diǎn)1071。在交點(diǎn)1071包括倒圓棱邊的場(chǎng)合，側(cè)面1073和第一表面1075之間的交點(diǎn)將平分所述倒圓棱邊。靜止平面1061在接觸元件20上沒(méi)有負(fù)荷之時(shí)被引用。類(lèi)似于靜止平面1061，施力平面1063延伸穿過(guò)樞轉(zhuǎn)軸線580并且延伸穿過(guò)交點(diǎn)1071。施力平面1063在存在施加到清潔元件20上的預(yù)定外加負(fù)荷1090之時(shí)被引用。所述預(yù)定外加負(fù)荷1090是5牛頓。在一些實(shí)施例中，直線距離1089可小于約6mm，小于約5mm，小于約4mm，小于約3_，小于約2_，小于約1_和/或大于約1_，大于約2_，或在所提供范圍內(nèi)的任何單個(gè)數(shù)值。利用扭力桿的至少一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，彈簧280和290 (示于圖2中)可非常適于抵抗非期望方向上的運(yùn)動(dòng)。例如，牙刷頭部在不同于垂直于樞轉(zhuǎn)軸線580的平面上的運(yùn)動(dòng)的方向上的運(yùn)動(dòng)是非期望的。此類(lèi)非期望的運(yùn)動(dòng)可引起牙刷指示誤報(bào)給使用者。誤報(bào)發(fā)生在將刷洗力過(guò)高的指示提供給使用者之時(shí)，實(shí)際上此時(shí)刷洗力并非過(guò)高。此外，此類(lèi)非期望運(yùn)動(dòng)可引起牙刷不正確地檢測(cè)施加的刷洗力。例如，此類(lèi)非期望運(yùn)動(dòng)可引起內(nèi)部系統(tǒng)的失配，從而使牙刷即使施加過(guò)高的刷洗力也不提供指示給使用者。此外，消費(fèi)者往往不喜歡此類(lèi)非期望運(yùn)動(dòng)，因?yàn)榇祟?lèi)運(yùn)動(dòng)會(huì)引起失去控制的感覺(jué)。同樣在制造公差上的變化，具體地非整體構(gòu)造可使壓力感測(cè)牙刷易受非期望運(yùn)動(dòng)的影響，并且因而增大不正確地檢測(cè)施加的刷洗力的可能性。同樣，本文所公開(kāi)的根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的刷子可不太容易受非期望運(yùn)動(dòng)的影響，其可降低不正確地檢測(cè)施加的刷洗力的可能性。參見(jiàn)圖5A，為了實(shí)現(xiàn)減小的直線距離1089(參見(jiàn)圖OT)，諸如由力傳感器60的近端270和樞轉(zhuǎn)軸線580之間的最大直線距離限定的第一距離520和由遠(yuǎn)端260和樞轉(zhuǎn)軸線580之間的最大直線距離限定的第二距離524之類(lèi)的變量是重要的。為了適應(yīng)消費(fèi)者的要求，第一距離520可比第二距離524短。例如，第一距離520可小于約90%的第二距離524，小于約80%，小于約70%，小于約60%，小于約50%，小于約40%，小于約30%，小于約20%，小于約10%，和/或大于約10%，大于約20%，大于約30%，大于約40%，大于約50 %，大于約60 %，大于約70 %，大于約80 %，和/或在所提供百分比內(nèi)的所公開(kāi)的任何范圍或單個(gè)數(shù)值。當(dāng)?shù)谝痪嚯x520和第二距離524被適當(dāng)?shù)貥?gòu)造時(shí)，頭部中的最小運(yùn)動(dòng)量可引起緊鄰力傳感器60的遠(yuǎn)端260的大得多的運(yùn)動(dòng)。在一些實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明而構(gòu)造的牙刷可包括用于為使用者提供指示的電動(dòng)元件。例如，根據(jù)本發(fā)明的牙刷可包括LED，LED為使用者提供有關(guān)特定狀況的信號(hào)。如圖6A和6B所示，牙刷610可包括具有LED的輸出源650。牙刷610可包括柄部區(qū)域612、頭部514、以及在柄部區(qū)域612和頭部514之間延伸的頸部516。如圖所示，力傳感器660可包括頭部514、頸部516、以及設(shè)置在柄部區(qū)域612的中空腔體內(nèi)的遠(yuǎn)端部分545。柄部區(qū)域612的中空腔體的尺寸可被合適地設(shè)定成使得可將分載體681插入中空腔體中。分載體681可包括多個(gè)電觸頭例如694，696和698以及一個(gè)或多個(gè)電源691例如電池。端蓋692可連接到柄部區(qū)域612以將分載體681封閉在中空腔體內(nèi)。端蓋692可接合分載體681，使得在端蓋692連接到柄部區(qū)域612時(shí)，一個(gè)或多個(gè)電觸頭例如698接合電源 690。此外，如圖所示，前蓋675可鄰近頸部516覆蓋柄部區(qū)域612的中空腔體。前蓋675可降低水和/或其它污染物進(jìn)入中空腔體的可能性。對(duì)于具有電子裝置的牙刷610而言，水和/或污染物可引起電路短路，其繼而可妨礙輸出源650的功能性。任何適用的材料均可被用于前蓋675。適用材料的一些例子包括熱塑性彈性體、硅氧烷、腈基丁二烯橡膠、三元乙丙橡膠等。此外，前蓋675可以任何合適方式例如重疊注塑固定到柄部區(qū)域612。在一些實(shí)施例中，柄部區(qū)域612和前蓋675可在一定程度上重疊以幫助降低污染物進(jìn)入前蓋675和柄部區(qū)域612的接縫之間的可能性。在一些實(shí)施例中，前蓋675的材料也可沿著柄部區(qū)域612的一部分或幾部分延伸以提供抓握表面。如圖7所示，力傳感器660可通過(guò)彈簧680和690附接到柄部區(qū)域612。在一些實(shí)施例中，力傳感器660可與彈簧680和690整體成型。在此類(lèi)實(shí)施例中，彈簧680和690接著被附接到柄部區(qū)域612的壁部721。在一些實(shí)施例中，力傳感器660、彈簧680和/或690以及柄部區(qū)域612均整體成型。在一些實(shí)施例中，彈簧680和/或690可與柄部區(qū)域612整體成型并且隨后力傳感器660可附接到彈簧680和/或690。在有用之處，彈簧680，690、力傳感器660和/或壁部721可設(shè)有如上所述的棘爪和互補(bǔ)的凹口。可如本文關(guān)于彈簧280和290所述構(gòu)造彈簧680和/或690。例如，彈簧680和/或690可包括扭力桿。參見(jiàn)圖8A，可類(lèi)似于力傳感器60 (示于圖5中)構(gòu)造力傳感器660。S卩，包括頭部514的力傳感器660的第一部分661可包括由力傳感器660的近端870和樞轉(zhuǎn)軸線880之間的最大直線距離限定的第一距離820，并且力傳感器660的第二部分662可包括由力傳感器660的樞轉(zhuǎn)軸線880和遠(yuǎn)端860之間的最大直線距離限定的第二距離824。第一距離820可比第二距離824短本文關(guān)于第一距離520和第二距離524所討論的相同百分比。在運(yùn)行中，力875被施加到牙刷610的頭部514上的清潔元件620。如果力875為不超過(guò)預(yù)定值的適當(dāng)水平，則力傳感器660的遠(yuǎn)端860不移動(dòng)到使觸頭694和696閉合這樣一種程度。然而，如果力875被認(rèn)為過(guò)高,則力傳感器660可繞著樞轉(zhuǎn)軸線880樞轉(zhuǎn)到使觸頭694和696閉合這樣一種程度，從而接通電路。一旦電路被接通，能量可被送到輸出源650，從而使輸出源650通電。觸頭696連同彈簧680和/或690 —起可提供合適的阻力使得適當(dāng)?shù)乃⑾戳?75不引起觸頭694和696閉合。然而，設(shè)想了其中觸頭696被設(shè)計(jì)成提供力傳感器660的所有阻力使得適當(dāng)施加的刷洗力875不引起觸頭696和694閉合從而使電路通電的各實(shí)施例。在這些實(shí)施例中，彈簧680和690可不提供對(duì)力傳感器660相對(duì)于柄部區(qū)域612的運(yùn)動(dòng)的阻力。并且，在這些實(shí)施例中，力傳感器660可與柄部區(qū)域612分開(kāi)來(lái)生產(chǎn)并且隨后附接到柄部區(qū)域612。觸頭696的幾個(gè)變量可影響觸頭696提供給力傳感器660的運(yùn)動(dòng)的阻力。例如，材料選擇、橫截面積、寬度、厚度、自由長(zhǎng)度等或它們的組合可影響由觸頭696提供的阻力。不受理論的束縛，據(jù)信與以上所討論的彈簧的構(gòu)型相比，觸頭696可提供力傳感器的力響應(yīng)的更多的微調(diào)。如圖8B所示，觸頭696可為包括傳導(dǎo)性材料的單獨(dú)部件?？衫萌魏芜m用的傳導(dǎo)性材料。例如，鋼、銅、鋁、黃銅、錫等或它們的組合均可用于觸頭694，696和/或698中的一個(gè)或多個(gè)。然而，設(shè)想了其中一個(gè)或多個(gè)電觸頭由導(dǎo)電非金屬材料形成的各實(shí)施例。本文所用術(shù)語(yǔ)“導(dǎo)電非金屬材料”包括含有一種或多種非金屬和一種或多種金屬的材料，例如包含金屬顆粒的聚合物組合物。通常這樣的化合物是通過(guò)混合固體導(dǎo)電顆粒(例如碳黑、不銹鋼纖維、銀或鋁的薄片或鎳包覆的纖維)和電絕緣的塊狀熱塑性塑料(例如，聚苯乙烯、聚烯烴、尼龍、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等)而制成的。最近，對(duì)用本身導(dǎo)電的聚合物和它們與普通絕緣聚合物(包括但不限于聚苯胺)的共混物來(lái)替代碳黑或上述型的填充金屬顆粒的化合物的興趣越來(lái)越高。聚苯胺(或簡(jiǎn)寫(xiě)為PANI)和它的合成以及該聚合物的導(dǎo)電形態(tài)的制備(例如，通過(guò)將聚苯胺與質(zhì)子酸接觸得到鹽復(fù)合物)已描述于現(xiàn)有技術(shù)中。此外，導(dǎo)電聚合物是已知的并且被用于工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是在電子元件零件的制造中。導(dǎo)電聚合物組合物的一些例子示于美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)5，256，335 ;5，281，363 ;5，378，403 ;5，662，833 ;5，958，303 ;6，030，550 ；和 6，149，840 中。附加的導(dǎo)電聚合物組合物描述于美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)5，866，043和6，685，854中。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“導(dǎo)電非金屬材料”也包括這些類(lèi)型的組合物。適用于本發(fā)明的另一種導(dǎo)電基板描述于美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)6，291, 568、6，495, 069和6，646，540中。該基板在靜止或非活性時(shí)具有第一電導(dǎo)水平，并且由于應(yīng)力變化(即機(jī)械或電應(yīng)力)具有第二電導(dǎo)水平。機(jī)械應(yīng)力可包括拉伸和/或壓縮。該基板包含顆粒狀的組合物，其每一種顆粒包含至少一種基本上非導(dǎo)電的聚合物和至少一種導(dǎo)電填充劑。導(dǎo)電填充劑可為一種或多種金屬、其它導(dǎo)電或半導(dǎo)電兀件和氧化物或本身導(dǎo)電的半導(dǎo)電無(wú)機(jī)或有機(jī)聚合物。顆粒通常為至多1mm，并且顆粒(導(dǎo)體)與聚合物體積比適當(dāng)?shù)貫橹辽?: I。預(yù)期被壓縮時(shí)導(dǎo)電的其他基板也適用于本發(fā)明。在觸頭696包括導(dǎo)電非金屬材料的此類(lèi)實(shí)施例中，觸頭696可與分載體681整體成型。然而，在此類(lèi)實(shí)施例中，應(yīng)小心以確保余下的觸頭694和692與分載體681的任何導(dǎo)電部分隔絕以降低電路短路的可能性。如圖9所示，力傳感器960可包括導(dǎo)電非金屬材料。在此類(lèi)實(shí)施例中，可不需要觸頭696 (不于圖7,8A和8B中)。例如,在未使用期間，力傳感器960可為非傳導(dǎo)性的；然而，在使用期間，如果施加了預(yù)定的機(jī)械應(yīng)力或更高的機(jī)械應(yīng)力，則力傳感器960可變成傳導(dǎo)性的。又如，在刷洗期間的適合力期間，力傳感器960可為非傳導(dǎo)性的，但在施加高外加刷洗力期間，力傳感器960可變成傳導(dǎo)性的。往回參見(jiàn)圖6A，6B, 7，8A和8B，輸出源650可與力傳感器660電氣通信并且當(dāng)使用者施加過(guò)大的力時(shí)提供輸出信號(hào)給使用者。然而，設(shè)想了其中牙刷610提供輸出信號(hào)給使用者的各實(shí)施例，對(duì)應(yīng)于在他們的口腔衛(wèi)生例行程序期間施加(I)過(guò)小的力，和/或(2)充足的力?？蔀槭褂谜咛峁┤魏芜m宜的輸出信號(hào)。輸出信號(hào)的一些合適的例子包括振動(dòng)(觸頻)、音頻、視頻等、或它們的組合。例如，其中在輸出信號(hào)為振動(dòng)處，輸出源650可包括使偏心重物旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)。又如，在其中輸出信號(hào)為音頻處，輸出源650可包括喇叭、壓電音頻指示器、磁場(chǎng)音頻指示器、音頻傳感器、揚(yáng)聲器、蜂鳴器等。對(duì)于提供給使用者的視覺(jué)提示，可提供任何合適的數(shù)目。例如，可為使用者提供多個(gè)視覺(jué)提示。對(duì)于許多不同的情況可為使用者提供視覺(jué)提示或其它信號(hào)/指示。例如，輸出源650可被構(gòu)造成使得使用者僅僅提供與下列狀況之一相對(duì)應(yīng)的單一信號(hào):(I)正在施加過(guò)小的力；(2)正在施加過(guò)大的力；或(3)正在施加充足的力。又如，輸出源650可被構(gòu)造成使得使用者可提供有選自下列狀況的兩種信號(hào):(I)正在施加過(guò)小的力；(2)正在施加過(guò)大的力；和/或(3)正在施加充足的力。又如，輸出源650可被構(gòu)造成使得使用者被提供有兩個(gè)信號(hào)，所述兩個(gè)信號(hào)可包括發(fā)出下列狀況:(I)正在施加在充足的力以上范圍內(nèi)的過(guò)大的力；和(2)正在施加高得多的力(比合適的力高得多)。又如，輸出源650可被構(gòu)造成為使用者提供兩種以上的信號(hào)。在此類(lèi)實(shí)施例中，輸出源650可被構(gòu)造成為使用者提供關(guān)于下列狀況中的每一種的信號(hào):(1)正在施加過(guò)小的力；(2)正在施加過(guò)大的力；和/或(3)正在施加充足的力。又如，輸出源650可被構(gòu)造成使得使用者被提供有兩種以上的信號(hào)，所述信號(hào)可包括對(duì)于下列情況發(fā)出信號(hào):(I)正在施加在充足的力以上的范圍內(nèi)的過(guò)大的力；和⑵正在施加高得多的力(比合適的力高得多)和/或⑶正在施加充足的力?？蔀槭褂谜咛峁┬盘?hào)的其他設(shè)想的狀況包括用于充足力的限度。例如，可向使用者發(fā)出充足力范圍的高端和低端的信號(hào)。在此類(lèi)例子中，可向使用者發(fā)出充足力范圍的下端和/或充足力范圍的上端的信號(hào)。就這一點(diǎn)而言，可形成充足力范圍以允許使用者有一定的靈活性。如上所述，信號(hào)組合可用于任何狀況的組合。例如，為了向使用者指示正在施加過(guò)小的力，第一信號(hào)是可聽(tīng)到的，而指示過(guò)大力的第二信號(hào)是可見(jiàn)的?？衫萌魏芜m宜的信號(hào)組合。又如，為了向使用者指示正在施加過(guò)小的力，第一信號(hào)是可見(jiàn)的并且包括第一顏色，而指示過(guò)大力的第二信號(hào)可為與第一顏色形成對(duì)比的第二顏色?？衫萌魏芜m宜的顏色，例如紅色、綠色、黃色、藍(lán)色、紫色等，或它們的組合。此類(lèi)信號(hào)組合也可在其中輸出源650被構(gòu)造成提供用于充足力和/或其上端和下端值時(shí)施加。當(dāng)試圖評(píng)價(jià)以上狀況時(shí)，可將若干種因素考慮在內(nèi)。例如，口感、清潔功效等。例如，就口感而言，包括極軟的清潔元件的口腔護(hù)理工具一般可在高于具有較硬的清潔元件的那些口腔護(hù)理工具的力下為使用者提供舒適的口感。又如，包括彈性體材料的清潔元件對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)更舒適并因此可允許刷牙期間施加較高的力但同時(shí)仍在使用者的舒適水平內(nèi)。關(guān)于功效，當(dāng)與具有光滑表面特征的清潔元件相比時(shí)，具有如美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi) 5，722，106 ；5, 836, 769 ;6，058，541 ;6，018，840 ;美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公布 2006/0080794 ；2006/0272112 ;和2007/0251040所述的表面特征的清潔元件在刷洗期間可要求較低的力以提供足夠的清潔/牙斑去除?？煽紤]在內(nèi)的另一個(gè)考慮因素包括臨床安全性。例如，向消費(fèi)者提供良好的口感的力可導(dǎo)致齒齦刺激、齒齦凹陷、和/或牙釉磨蝕。若干種變量可影響以上考慮因素，例如口感、清潔功效、臨床安全性。例如，使用者可在利用電動(dòng)牙刷時(shí)施加特定的洗刷力而在利用手動(dòng)牙刷時(shí)施加不同的力。又如，清潔元件的長(zhǎng)度、清潔元件的橫截面形狀例如直徑、彎曲特性等。因?yàn)榭捎绊懸陨峡紤]因素的眾多變量、消費(fèi)者測(cè)試、臨床試驗(yàn)或機(jī)械手測(cè)試可被用來(lái)經(jīng)驗(yàn)地確定用于下列狀況的數(shù)值:(I)正在施加過(guò)小的力；(2)正在施加過(guò)大的力；和/或(3)正在施加充足的力；(4)正在施加充足力范圍的低端；和/或(5)正在施加充足力范圍的高端，其可仍提供舒適的口感、清潔功效和臨床安全性。至于用于特定刷洗的充足力容限的上端的適當(dāng)?shù)闹岛?或用于特定刷洗的充足力容限的下端的適當(dāng)?shù)闹?，消費(fèi)者測(cè)試和/或臨床測(cè)試可提供某種識(shí)別力。一般來(lái)講，消費(fèi)者將嘗試特定的牙刷并且可在刷牙時(shí)施加規(guī)定的力。刷牙后，可請(qǐng)求消費(fèi)者提供關(guān)于口腔內(nèi)刷牙的感覺(jué)的反饋。此外，可在刷牙之前并隨后在刷牙之后進(jìn)行消費(fèi)者口腔的牙斑掃描。可對(duì)刷牙前后進(jìn)行比較以便確定在特定力下的功效。此外，可對(duì)充足力范圍的上端進(jìn)行臨床測(cè)試以確定在該值下是否發(fā)生齒齦刺激、齒齦凹陷和/或牙釉磨蝕。類(lèi)似地，機(jī)械手測(cè)試可用于確定以給定力進(jìn)行特定刷牙的功效。一般來(lái)講，在機(jī)械手測(cè)試中，由沿著口腔模型的牙齒以刷洗運(yùn)動(dòng)移動(dòng)牙刷的機(jī)械臂操縱牙刷。一般來(lái)講，模型牙齒被本領(lǐng)域熟知的合成牙斑覆蓋。機(jī)械臂可在模擬期間向牙刷施加預(yù)定的力。模擬后，可將刷牙之前和刷牙之后的牙斑分析進(jìn)行比較。由前后牙斑分析可確定清潔/功效。通過(guò)重復(fù)，可確定用于任何清潔元件/按摩元件構(gòu)型的充足力范圍的下限。消費(fèi)者測(cè)試、臨床試驗(yàn)和機(jī)械手測(cè)試中的每一項(xiàng)均可在與以下?tīng)顩r有關(guān)的力的數(shù)值上提供有用的信息:(I)正在施加過(guò)小的力；(2)正在施加過(guò)大的力；和/或(3)正在施加充足的力；(4)正在施加充足力范圍的下端；和/或(5)正在施加充足力范圍的上端,它們可仍然提供舒適的口感以及清潔功效。在一些實(shí)施例中，過(guò)大施加的刷洗力的值可大于或等于約I牛頓、L 25牛頓、1.5牛頓、1.75牛頓、2.00牛頓、2.10牛頓、2.20牛頓、2.30牛頓、2.40牛頓、2.50牛頓、2.60牛頓、2.75牛頓、2.85牛頓，大于或等于約3.00牛頓，大于或等于約3.50牛頓，大于或等于約3.75牛頓，大于或等于約4.00牛頓，大于或等于約4.25牛頓，大于或等于約4.50牛頓，大于或等于約4.75牛頓，大于或等于約5.00牛頓，大于或等于約5.25牛頓，大于或等于約5.50牛頓，大于或等于約5.75牛頓，或大于或等于約6.00牛頓。在一些實(shí)施例中，正在施加的過(guò)小力的值可小于或等于約5.00牛頓、約4.75牛頓、約4.5牛頓、約4.25牛頓、約
4.00牛頓、約3.75牛頓、約3.5牛頓、約3.25牛頓、約3.00牛頓、約2.75牛頓、約2.50牛頓、約2.25牛頓、約2.00牛頓、約1.75牛頓、約1.50牛頓、約1.25牛頓、約1.00牛頓、約
0.75牛頓、或者約0.50牛頓。在一些實(shí)施例中，用于充足力范圍的下端、充足力范圍的上端、和/或充足力范圍的值可選自以上針對(duì)過(guò)大的力和/或過(guò)小的力狀況提供的任何值。提供給使用者的信號(hào)可以是恒定的，例如，在整個(gè)例行刷洗期間為使用者提供信號(hào)。作為另外一種選擇，提供給使用者的信號(hào)可在例行刷洗最后提供。例如，其中使用者在例行刷洗的大部分時(shí)間內(nèi)施加過(guò)高的力時(shí)，提供給使用者的信號(hào)可閃爍紅色或顯示紅色可見(jiàn)信號(hào)持續(xù)預(yù)定的時(shí)段。又如，其中使用者在例行刷洗的大部分時(shí)間內(nèi)施加過(guò)低的力時(shí)，提供給使用者的信號(hào)可閃爍黃色或顯示黃色可見(jiàn)信號(hào)持續(xù)預(yù)定的時(shí)段。又如，其中使用者在例行刷洗的大部分時(shí)間內(nèi)施加充足的力時(shí)，提供給使用者的信號(hào)可閃爍綠色或顯示綠色可見(jiàn)信號(hào)持續(xù)預(yù)定的時(shí)段。在其它實(shí)施例中，信號(hào)可在例行刷洗期間間歇提供給使用者。例如，信號(hào)可在預(yù)定的時(shí)間間隔上提供給使用者。例如，信號(hào)可每20秒鐘提供給使用者。可選擇任何適宜的時(shí)間間隔。例如，信號(hào)之間的時(shí)間間隔可大于約0.1秒，大于約0.2秒，大于約0.3秒，大于約
0.4秒,大于約0.5秒,大于約0.6秒,大于約0.7秒,大于約0.8秒,大于約0.9秒,大于約I秒，大于約2秒，大于約3秒，大于約4秒，大于約5秒，大于約6秒，大于約10秒，大于約15秒,大于約20秒,大于約25秒,大于約30秒,大于約40秒,大于約50秒,大于約60秒，和/或小于約60秒，小于約50秒，小于約40秒，小于約30秒，小于約25秒，小于約20秒，小于約15秒，小于約10秒，小于約5秒，小于約4秒，小于約3秒，小于約2秒，小于約1.5秒，小于約I秒，小于約0.9秒,小于約0.8秒,小于約0.7秒,小于約0.6秒,小于約0.5秒，小于約0.4秒，小于約0.2秒，或者小于約0.1秒。仍然參見(jiàn)圖6A和6B，本發(fā)明的牙刷610還可包括處理器。處理器可與力傳感器660和輸出源650進(jìn)行信號(hào)通信。處理器可用于記錄例行刷洗期間使用者的表現(xiàn)。例如，使用者可刷牙持續(xù)預(yù)定的時(shí)段例如兩分鐘，該時(shí)段之后處理器可導(dǎo)致輸出源650為使用者提供信號(hào)，所述信號(hào)指示在兩分鐘時(shí)段的持續(xù)時(shí)間內(nèi)施加充足的力。又如，處理器可導(dǎo)致輸出源650為使用者提供信號(hào)，所述信號(hào)指示施加足夠的力約兩分鐘時(shí)段的一半。又如，處理器可導(dǎo)致輸出源650為使用者提供信號(hào)，所述信號(hào)指示施加較大力兩分鐘時(shí)段的全部和/或超過(guò)50%。又如，處理器可導(dǎo)致輸出源650為使用者提供信號(hào)，所述信號(hào)指示施加較小力兩分鐘時(shí)段的全部和/或超過(guò)50%。提供給使用者的信號(hào)可包括本文上述的那些信號(hào)。此外，處理器可用于從指示中排除力峰值。在此類(lèi)實(shí)施例中，處理器可起到用于輸出源650的緩沖器的作用，其通過(guò)在狀況發(fā)生和輸出源650提供的信號(hào)之間建立時(shí)間延遲。例如，處理器可被構(gòu)造成包括五秒的時(shí)間延遲，使得施加的過(guò)高的刷洗力必須在處理器導(dǎo)致輸出源650為使用者提供信號(hào)之前保持過(guò)高至少五秒。構(gòu)造成這樣，處理器可過(guò)濾來(lái)自力傳感器660的輸入，使得輸出源650不引起發(fā)給使用者的多個(gè)閃光信號(hào)。時(shí)間延遲可為任何適宜的延遲。例如，在一些實(shí)施例中，時(shí)間延遲可小于約10秒，小于約9秒，小于約8秒，小于約7秒，小于約6秒，小于約5秒，小于約4秒，小于約3秒，小于約2秒，小于約I秒，小于約0.75秒，小于約0.5秒，小于約0.25秒，小于約0.10秒。可利用用于減少和/或消除力峰值的其它合適的機(jī)構(gòu)。例如，在一些實(shí)施例中，可利用至少第一級(jí)的低通濾波器。在此類(lèi)實(shí)施例中，低通濾波器可阻止力峰值由于力峰值的高頻率而傳遞至輸出源650。又如，處理器可被編程以包括數(shù)字濾波器，其可消除力峰值導(dǎo)致信號(hào)輸出。力峰值過(guò)濾被進(jìn)一步描述于美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)7120960中。前面討論了信號(hào)之間的時(shí)間間隔。在一些實(shí)施例中，處理器可被構(gòu)造成在特定的例行刷洗期間或一系列例行刷洗期間調(diào)整提供給使用者的信號(hào)之間的時(shí)間間隔。例如，在第一例行刷洗期間，如果使用者在過(guò)大的力和/或過(guò)小的力之間交替變化，則提供給使用者的信號(hào)之間的間隔可處于第一時(shí)間間隔。然而，如果在第一例行刷洗內(nèi)，使用者也提供預(yù)定處于充足力范圍內(nèi)的力，則提供給使用者的信號(hào)可處于第二時(shí)間間隔。在此類(lèi)實(shí)施例中，第一時(shí)間間隔可小于第二時(shí)間間隔，從而為使用者提供更多反饋。在一些實(shí)施例中，時(shí)間間隔可被轉(zhuǎn)換，使得對(duì)于處于預(yù)定充足力范圍內(nèi)的力，使用者被提供更多反饋。如上所述，處理器可類(lèi)似地在一系列例行刷洗期間調(diào)整提供給使用者的信號(hào)之間的時(shí)間間隔。例如，在第一例行刷洗期間，使用者可對(duì)于第一例行刷洗的大部分時(shí)段施加過(guò)大的力和/或過(guò)小的力。在第一例行刷洗期間，信號(hào)之間的時(shí)間間隔可處于第一時(shí)間間隔。處理器可被構(gòu)造成在第一例行刷洗期間處理關(guān)于施加力的數(shù)據(jù)并調(diào)整用于下一次例行刷洗的時(shí)間間隔。例如，就第二例行刷洗而言，基于第一例行刷洗的數(shù)據(jù)，處理器可在第二例行刷洗期間調(diào)整信號(hào)之間的時(shí)間間隔為第二時(shí)間間隔。第二時(shí)間間隔可小于第一時(shí)間間隔，使得使用者可在第二例行刷洗期間被提供更多反饋。如果在第二例行刷洗期間，就第二例行刷洗的大部分時(shí)段而言，使用者施加充足力范圍內(nèi)的力，則處理器可調(diào)整用于第三例行刷洗的信號(hào)之間的時(shí)間間隔。例如，用于第三例行刷洗的信號(hào)之間的時(shí)間間隔可小于第二時(shí)間間隔。然而，如果在第二時(shí)間間隔期間，就第二例行刷洗的大部分時(shí)間而言，使用者施加對(duì)于第二例行刷洗的大部分時(shí)段而言過(guò)高的和/或過(guò)低的力，則處理器可調(diào)整用于第三例行刷洗的信號(hào)之間的時(shí)間間隔使其小于第二時(shí)間間隔，使得使用者可被提供甚至比第二例行刷洗中更多的反饋。在一些實(shí)施例中，處理器可被構(gòu)造成以增加和/或減少的時(shí)間間隔提供更多的關(guān)于充足力范圍內(nèi)的力的反饋。輸出源650可包括多個(gè)視覺(jué)組件例如LED。例如，如上所述，視覺(jué)輸出信號(hào)可包括一系列光源，所述光源可形成柱狀圖。使用至少一個(gè)光源和/或多個(gè)光源來(lái)為使用者提供反饋更詳細(xì)地討論于美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)7，120，960和2010年3月18日提交的題目為“ElectricToothbrush and Method of Manufacturing an Electric Toothbrush”的PCT專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào) IB2010/051194 中。對(duì)于包括視覺(jué)信號(hào)的輸出信號(hào)而言，例如光源的定位可處于任何適合的位置。參見(jiàn)圖6A，適用位置的一些例子包括在柄部區(qū)域612上；介于頸部616和柄部區(qū)域612之間。盡管光源可置于柄部區(qū)域612上，但是存在光源由于使用者的手而阻止使用者觀察的趨勢(shì)。為了有利于使用者觀察，與頸部616和柄部612重疊的區(qū)域557可尤其有利地用于光源放置。區(qū)域557可被設(shè)置在牙刷610的后側(cè)表面上。此外，可選擇光源使得光源具有寬的色散角。光源可定位在牙刷上，使得由光源發(fā)出的光線位于使用者的視線內(nèi)。在一些實(shí)施例中，光源可被定位成使得由光源發(fā)出的光線照在使用者臉上。例如，來(lái)自光源的光線可在啟動(dòng)時(shí)照亮使用者的臉部。這種光線照在使用者臉上可在即使無(wú)鏡子時(shí)也有利于使用者觀察到。在此類(lèi)實(shí)施例中，光源可針對(duì)牙刷10的縱向軸線非對(duì)稱(chēng)地定位。在此類(lèi)實(shí)施例中，光源可朝使用者的臉部成一角度定位。輸出源650可在任何適宜的位置例如柄部612、頸部616和/或頭部614提供在牙刷610上。例如,輸出源650可被設(shè)置在牙刷10內(nèi)部；設(shè)置在牙刷10的表面上；或者部分地設(shè)置在牙刷10的內(nèi)部和部分地設(shè)置在牙刷10的外部。在一些實(shí)施例中，輸出源650可包括與牙刷610進(jìn)行信號(hào)通信的外部顯示。在此類(lèi)實(shí)施例中，外部顯示和牙刷610可通過(guò)任何適宜的方式彼此通信。例如牙刷的個(gè)人衛(wèi)生裝置與外部顯示器之間通信的一些合適例子描述于以下專(zhuān)利中:提交于2009年5月8 日題目為 “PERSONAL CASER SYSTEMS, PRODUCTS, AND METHODS” 的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)61/176，618 ;提交于 2009 年5 月 22 日題目為 “PERSONAL CASER SYSTEMS, PRODUCTS, ANDMETHODS”的61/180，617 ;以及美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公布2008/0109973中。在此類(lèi)實(shí)施例中，本文
所討論的信號(hào)可通過(guò)外部顯示器提供給使用者。力傳感器60,660和960可由多種合適的材料形成。以上討論了適于力傳感器960的材料。對(duì)于力傳感器60和660,用于這些力傳感器的材料應(yīng)被選擇使得力傳感器60和660可經(jīng)受在刷洗期間施加的力例如非永久性變形、最小撓曲(如果有的話)。此外，合適的材料可為無(wú)腐蝕且剛性的?？杀挥糜诹鞲衅?0和660的材料的一些合適例子包括不銹鋼、鍍鋁鋼、高密度塑料等和/或它們的組合。合適材料的其它例子包括聚丙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚甲醛、聚酰胺、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)。在一些實(shí)施例中，可利用再生的和/或植物源性塑料。例如，在一些實(shí)施例中可利用PET。所述PET可為生物基的。例如，PET可包括約25%至約75%重量的對(duì)苯二甲酸組分和約20%至約50%重量的二醇組分，其中對(duì)苯二甲酸和/或二醇組分中的至少一種的至少約I %重量來(lái)源于至少一種生物基材料。類(lèi)似地，對(duì)苯二甲酸組分可來(lái)源于生物基材料。合適生物基材料的一些例子包括但不限于玉米、甘蔗、甜菜、馬鈴薯、淀粉、柑橘類(lèi)水果、木本植物、纖維素木質(zhì)素、植物油、天然纖維、油性木材原料和它們的組合。PET的一些特定組分可為生物基的。例如，一乙基乙二醇和對(duì)苯二甲酸可由生物基材料制成。生物基PET的構(gòu)成以及其制造被描述于美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公布20090246430A1和20100028512A1 中。在一些實(shí)施例中，牙刷可包括可替換的頭部例如14，614和/或頸部16，616。具體地，頭部14，614可從頸部16，616移除，和/或頸部16，616可從柄部區(qū)域12，612移除。在下文中，無(wú)論是頭部14，614可從頸部16，616移除或是頸部16，616從柄部區(qū)域12，612移除，此類(lèi)可替換的元件都將被稱(chēng)為“替換物”。在此類(lèi)實(shí)施例中，處理器可被編程有多個(gè)算法以便對(duì)于以下力建立預(yù)定值，所述力對(duì)于許多不同的替換物:(I)過(guò)高；(2)過(guò)低；(3)充足；(4)處在充足力范圍的低端，和/或(5)處在充足力范圍的高端。例如，如果用于第一替換物的充足力范圍的高端為3.00牛頓且用于第二替換物的充足刷洗力范圍的高端為
3.50牛頓，則處理器可被構(gòu)造成識(shí)別用于第一替換物的高端范圍值和用于第二替換物的高端范圍值。同樣，處理器可被編程使得輸出源650為使用者提供對(duì)應(yīng)于特定替換物的信號(hào)。能夠識(shí)別特定替換物的口腔護(hù)理工具的一些合適的例子描述于美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)7，086，111 ；7，207，080 ;和 7，024，717 中。頸部16，616與柄部區(qū)域12，612之間的互連性可以任何合適的方式提供。關(guān)于美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)7, 086，111,7207080和7，024，717討論了一些合適的實(shí)施例。本發(fā)明的牙刷還可包括定時(shí)器。定時(shí)器可定位在牙刷內(nèi)或可設(shè)置在遠(yuǎn)程顯示器內(nèi)。定時(shí)器可被構(gòu)造成例如隨著刷洗力的施加而自動(dòng)開(kāi)始。與刷洗力的施加獨(dú)立地或聯(lián)合地，定時(shí)器可通過(guò)牙刷的運(yùn)動(dòng)而被啟動(dòng)。在此類(lèi)實(shí)施例中，牙刷可包括加速度計(jì)或其他合適的用于測(cè)量/監(jiān)測(cè)牙刷運(yùn)動(dòng)的裝置。用于監(jiān)測(cè)/測(cè)量牙刷運(yùn)動(dòng)的此類(lèi)裝置描述于2008年11 月 20 日提交的題目為 “PERSONAL CARE SYSTEMS, PRODUCTS, AND METHODS” 的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)61/116，327中。適用定時(shí)器的一個(gè)例子是購(gòu)自銷(xiāo)售集成電路的許多電子器件商店的555定時(shí)器集成電路。本發(fā)明的牙刷還可包括如前所述的電源。電源可為可為牙刷提供動(dòng)力的任何合適的元件。適宜的例子包括電池。電池的尺寸可被設(shè)定成最小化牙刷內(nèi)所需的基板面的量。例如，在其中輸出源650由發(fā)光元件或振動(dòng)馬達(dá)(用于向使用者發(fā)出信號(hào)并且不是用于使頭部的清潔元件和/或頭部的運(yùn)動(dòng)振動(dòng)的)組成處，電源可尺寸可被設(shè)定成較小，例如小于AAA電池。在此類(lèi)實(shí)施例中，振動(dòng)裝置可較小。電池可為可再充電的，或者可為一次性的。此外，可利用多個(gè)電池。在一些實(shí)施例中，電源可包括交流電，如由公用事業(yè)公司向住宅提供的。其他合適的電源描述于2008年4月15日提交且題目為“Personal Care Productsand Methods”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列12/102881中。在一些實(shí)施例中，可提供使用者操縱的開(kāi)關(guān)，所述開(kāi)關(guān)可允許使用者在壓力指示開(kāi)始以及定時(shí)器開(kāi)始時(shí)進(jìn)行控制。開(kāi)關(guān)(如圖所示)可與電源及輸出信號(hào)元件和/或定時(shí)器電氣通信。柄部區(qū)域例如12，612可由任何合適的材料構(gòu)造。一些例子包括聚丙烯、尼龍、高密度聚乙烯、其他可模塑的穩(wěn)定聚合物等、和/或它們的組合。在一些實(shí)施例中，柄部區(qū)域12，612、頸部16，616和/或頭部14，614可由第一材料形成并包括用于接納不同于第一材料的第二材料的凹口、溝槽、凹槽。例如，柄部可包括一個(gè)彈性抓握部件或多個(gè)彈性抓握部件。所述多個(gè)彈性抓握部件中的彈性體可為類(lèi)似的材料或可為不同的材料，例如顏色、硬度、它們的組合等。柄部的彈性抓握部件可用于將定時(shí)器、輸出信號(hào)元件、處理器和/或電源的一部分至少部分地重疊注塑。在此類(lèi)實(shí)施例中，這些組件可通過(guò)可類(lèi)似重疊注塑的線路電氣通信。彈性抓握部件可包括定位用于使用者的手掌抓握的部分和/或定位用于使用者的拇指和食指抓握的部分。這些彈性抓握部件可由相同的材料組成或可能由不同的材料組成，所述不同為例如顏色、形狀、組成、硬度等、和/或它們的組合。在一些實(shí)施例中，前蓋675和/或彈性體抓握部件可包括視覺(jué)質(zhì)感或特征，它們提供視覺(jué)信號(hào)，指示牙刷傳感器的柔韌性。例如，如圖14所示，前蓋675可包括皺紋1430。皺紋1430可為消費(fèi)者提供有關(guān)牙刷柔韌性的視覺(jué)通信。如圖所示，前蓋675可被構(gòu)造成包括開(kāi)口 1450，所述開(kāi)口可允許輸出源650 (示于圖6A中)提供視覺(jué)信號(hào)給消費(fèi)者。在一些實(shí)施例中，前蓋675可為透明的和/或半透明的。例如，輸出源650可包括白色LED并且前蓋675可包括紅色半透明材料。當(dāng)白色LED通電時(shí)，提供給使用者的視覺(jué)信號(hào)可為紅色視覺(jué)提示。柄部的彈性抓握部件可通過(guò)外部溝槽、凹槽、凹口和/或通過(guò)內(nèi)部溝槽、凹槽、凹口與頸部中的溝槽、凹槽和/或凹口通信。在一些實(shí)施例中，彈性抓握部件可通過(guò)內(nèi)部溝槽、凹槽、和/或凹口和/或外部溝槽、凹槽、和/或凹口與頭部中的溝槽、凹槽和/或凹口通信。作為另外一種選擇，柄部的抓握部件可為與頭部和/或頸部離散的元件。此外，如本文所用，術(shù)語(yǔ)“清潔元件”用來(lái)指可被插進(jìn)口腔中的任何適用元件。一些適用元件包括刷毛簇、彈性體按摩元件、彈性體清潔元件、按摩元件、刮舌器、軟組織清潔器、硬表面清潔器、它們的組合等。頭部14，614可包括多種清潔元件。例如，頭部14，614可包括刷毛、研磨彈性體元件、處于特定方向或排列中的彈性體元件例如樞轉(zhuǎn)翅片、潔牙杯等。彈性體清潔元件和/或按摩元件的一些合適例子描述于美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公布2007/0251040 ；2004/0154112 ；2006/0272112 中；以及描述于美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi) 6，553，604 ；6，151，745中。清潔元件可被削尖、切口、卷曲、凹坑等。這些清潔元件和/或按摩元件的一些合適例子描述于美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)6，151,745 ;6，058，541 ;5，268, 005 ;5，313，909 ；4，802，255 ；6, 018，840 ；5, 836，769 ；5, 722，106 ；6, 475，553 ;以及美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公布2006/0080794 中。清潔元件可以任何合適方式附接到頭部14，614。常規(guī)方法包括網(wǎng)裝固定、錨定劑自由成簇和注模成簇。就包括彈性體的那些清潔元件而言，這些元件可彼此整體形成，例如具有整體的基座部分并由此向外延伸。頭部可包括由任何適宜的材料構(gòu)成的軟組織清潔器。適宜材料的一些例子包括彈性體材料；聚丙烯、聚乙烯等；等，和/或它們的組合。軟組織清潔器可包括任何適宜的軟組織清潔元件。牙刷上的此類(lèi)元件以及軟組織清潔器的構(gòu)型的一些例子描述于美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng) 2006/0010628 ；2005/0166344 ；2005/0210612 ；2006/0195995 ；2008/0189888 ；2006/0052806 ； 2004/0255416 ； 2005/0000049 ； 2005/0038461 ； 2004/0 134007 ；2006/0026784 ；20070049956 ；2008/0244849 ；2005/0000043 ；2007/140959 ；以及美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi) 5，980，542 ;6，402，768 ;和 6，102，923 中。對(duì)于包括在頭部的第一側(cè)面上的彈性體元件和在頭部的第二側(cè)面(與第一側(cè)面相對(duì))上的彈性體元件的那些實(shí)施例而言，彈性體元件可通過(guò)延伸穿過(guò)頭部的材料的溝槽或縫隙而整體成型。這些溝槽或縫隙可允許彈性體材料在注塑工藝期間流過(guò)頭部，使得第一側(cè)面和第二側(cè)面的彈性體元件都可在一個(gè)注塑步驟中成型。在此類(lèi)包括軟組織清潔器的實(shí)施例中，可進(jìn)行消費(fèi)者測(cè)試、機(jī)械手測(cè)試和/或臨床測(cè)試，使得可設(shè)置力的較高閾值與力的較低閾值以為使用者提供關(guān)于向軟組織例如舌頭施加力的反饋。就包括軟組織清潔器的那些實(shí)施例而言，牙刷可包括加速度計(jì)或用于監(jiān)測(cè)牙刷取向的其它合適的裝置。與諸如刷洗力的施加力組合，處理器可測(cè)定軟組織清潔器是否正在嚙合或清潔元件是否正在嚙合。所述信號(hào)或多種信號(hào)可如本文所述提供給使用者。為使用者提供關(guān)于對(duì)軟組織的施加力的反饋可有助于使用者預(yù)防對(duì)諸如乳頭狀突起的軟組織的損傷，然而仍可實(shí)現(xiàn)有效的清潔。用于確定其中指示發(fā)生的外加力的測(cè)試方法。用于確定其中指示發(fā)生的外加力的測(cè)試需要可調(diào)節(jié)的框架和測(cè)力儀1097(示于圖13中)。所用測(cè)力儀應(yīng)能夠提供精確到小數(shù)點(diǎn)右邊至少兩位的力讀出(百分之一牛頓)。適用的測(cè)力儀購(gòu)自Lutron Electronic Enterprise C0., Ltd.并且以型號(hào)FG-20KG購(gòu)買(mǎi)。在測(cè)試前，測(cè)力儀應(yīng)依照制造商的建議進(jìn)行校準(zhǔn)或者應(yīng)被送到制造商處以便校準(zhǔn)。如圖10所示，將樣本牙刷1000放進(jìn)可調(diào)節(jié)框架上的三點(diǎn)夾具1050中。三點(diǎn)夾具1050將通過(guò)第一點(diǎn)1002、第二點(diǎn)1004和第三點(diǎn)1006固定牙刷1000的柄部區(qū)域1012。點(diǎn)1002，1004，1006應(yīng)被調(diào)節(jié)以阻止柄部區(qū)域1012在測(cè)試期間移動(dòng)。此外，牙刷1000應(yīng)被固定在夾具1050中，使得頭部1014(示于圖11中)基本上平行于水平表面。拉塊1020被附接到牙刷1000的頭部1014(示于圖11中并且在圖10中被拉塊1020覆蓋)。拉塊1020應(yīng)由剛性材料制造，所述剛性材料可允許將10牛頓至15牛頓的力施加到牙刷1000的頭部1014。如圖11所示，拉塊1040應(yīng)接合頭部的頂部表面2075。清潔元件1021不應(yīng)被定位在頂部表面2075和拉塊1020之間。如果需要，清潔元件1021或其一部分可被移除以便允許拉塊1020合適地接合頭部1014的頂部表面2075。拉塊1020應(yīng)被構(gòu)造成使得吊鉤1040可從拉塊1020的下側(cè)2090延伸。吊鉤1040可以任何合適的方式附接到拉塊1020。吊鉤1040應(yīng)被剛性地固定到拉塊1020，使得吊鉤1040在測(cè)試期間不移動(dòng)。吊鉤1040應(yīng)被定位在拉塊1020上，使得吊鉤1040的中心線1041平分清潔元件1021的距離1060。距離1060是沿著側(cè)向相互距離最遠(yuǎn)的清潔元件之間的最大直線距離。如圖12所示，吊鉤1040應(yīng)被定位在拉塊1020上，使得中心線1041平分清潔元件1021的距離1070。距離1070是沿著縱向相互距離最遠(yuǎn)的清潔元件之間的最大直線距離。從拉塊1040的吊鉤1040懸掛測(cè)力儀1097。測(cè)力儀1097的下端(未示出)應(yīng)被固定到牙刷的頭部1014(示于圖11中)基本上與其平行的水平表面。測(cè)力儀1097被固定到水平表面，使得測(cè)力儀與水平表面垂直。抬高可調(diào)節(jié)的框架直到牙刷1000提供預(yù)定力的指示為止。記錄測(cè)力儀1097上的讀數(shù)。在另外的牙刷1000的樣本上重復(fù)測(cè)試五次。本文所公開(kāi)的量綱和值不旨在被理解為嚴(yán)格地限于所述的精確值。相反，除非另外指明，每個(gè)這樣的量綱旨在表示所述值以及圍繞該值功能上等同的范圍。例如，所公開(kāi)的量綱“40mm”旨在表示“約40mm”。
權(quán)利要求
1.一種口腔衛(wèi)生工具，包括: 柄部區(qū)域(12，612，1012)、頭部(14，514，614，1014)、以及在所述柄部和所述頭部之間延伸的頸部(16，516，616)，所述頭部包括附接到所述頭部的多個(gè)清潔元件(20，620，1021)，所述柄部包括第一部分(30，661)和第二部分(40，662)以及可樞轉(zhuǎn)地連接到所述第一部分和所述第二部分的力傳感器(60，660，960)，并且其特征在于，所述力傳感器包括所述頭部和所述頸部，其中所述力傳感器的一部分與所述第一部分和/或所述第二部分整體成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的口腔衛(wèi)生工具，其特征在于，所述力傳感器與所述第一部分和所述第二部分整體成型。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的口腔衛(wèi)生工具，其特征在于，所述力傳感器通過(guò)彈簧連接到所述第一部分和/或所述第二部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的口腔衛(wèi)生工具，其特征在于，所述彈簧是與所述力傳感器整體成型的扭力桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的口腔衛(wèi)生工具，其特征在于，所述彈簧是與所述第一部分和/或所述第二部分整體成型的扭力桿。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的口腔衛(wèi)生工具，其特征在于，所述口腔衛(wèi)生工具還包括附接到所述力傳感器和所述第一部分的第一彈簧和附接到所述力傳感器和所述第二部分的第二彈簧，其中所述第一彈簧、所述第二彈簧、所述力傳感器、所述第一部分和所述第二部分被整體成型。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的口腔衛(wèi)生工具，其特征在于，所述力傳感器的旋轉(zhuǎn)軸線圍繞所述第一彈簧和所述第二彈簧。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的口腔衛(wèi)生工具，其特征在于，所述力傳感器包括近端(270，870)和遠(yuǎn)端(260，860)，其中所述近端設(shè)置在所述頭部的末端處，并且其中所述遠(yuǎn)端與所述近端相對(duì)，并且其中在所述力傳感器的近端和樞轉(zhuǎn)軸線(580，880)之間的第一距離比在所述樞轉(zhuǎn)軸線和所述遠(yuǎn)端之間的第二距離短。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的口腔衛(wèi)生工具，其特征在于，輸出源(250，850)鄰近所述第二部分的遠(yuǎn)端設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的口腔衛(wèi)生工具，其特征在于，所述輸出源包括第一視覺(jué)提示和第二視覺(jué)提示，其中所述第一視覺(jué)提示提供由使用者施加的適量的力的指示。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的口腔衛(wèi)生工具，其特征在于，所述第二視覺(jué)提示提供由使用者施加的力太聞的指不。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的口腔衛(wèi)生工具，其特征在于，所述第一距離小于所述第二距離的約90%。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的口腔衛(wèi)生工具，其特征在于，所述第一距離大于所述第二距離的約30%。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的口腔衛(wèi)生工具，其特征在于，所述柄部區(qū)域形成中空腔體，并且其中所述力傳感器設(shè)置在所述中空腔體內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的口腔衛(wèi)生工具，其中所述輸出源包括LED。
全文摘要
本文公開(kāi)了一種用于估算施加的力的口腔衛(wèi)生工具(10)。所述口腔衛(wèi)生工具具有柄部區(qū)域(12)、頭部(14)、以及在柄部區(qū)域和頭部之間延伸的頸部(16)。頭部具有附接到所述頭部的多個(gè)清潔元件(20)。柄部區(qū)域具有第一部分(30)和第二部分(40)以及可樞轉(zhuǎn)地連接到所述第一部分和所述第二部分的力傳感器(60)。力傳感器包括頭部和頸部，并且力傳感器的至少一部分與所述第一部分和/或所述第二部分整體成型。
文檔編號(hào)A46B15/00GK103108569SQ201180045167
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月20日
發(fā)明者U·容尼克爾, N·阿爾特曼, R·格布勒 申請(qǐng)人:吉列公司