动力牙齿清洁装置的制作方法-j9九游会真人

动力牙齿清洁装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年11月20日提交的名称为“powered toothbrush”的美国临时专利申请号63/116,426、2021年3月31日提交的名称为“encompass powered toothbrush”的美国临时专利申请号63/169,061以及2021年5月7日提交的名称为“improved j-arch fit”的美国临时专利申请号63/185,751的优先权，这些专利申请各自据此通过引用并入本文，如以其整体所完整阐述。
3.背景
技术领域
4.本发明总体上涉及牙齿清洁领域并且涉及提供产生改进的牙齿清洁的刷牙动作的动力牙刷。


背景技术：

5.清洁牙齿对于良好的口腔健康来说是一项必要但耗时的零星事务。存在用于从牙齿去除牙齿菌斑的各种手动和动力牙齿清洁产品。大多数手动和动力牙刷需要使用两分钟或更长时间以便有效去除菌斑堆积。然而，研究表明，普通人刷牙仅持续三十七秒。此外，将近百分之八十七的人群不会每天用牙线清洁，这可能引起牙齿之间的额外菌斑堆积，从而导致不良的口腔健康。
6.动力牙刷已被临床研究证实可以更有效地去除菌斑。但是，不到30％的美国的人群使用动力牙刷。动力牙刷的有效性也非常依赖于技术。典型的牙刷上的小刷头需要精确定位，以使刷毛接触牙齿上的正确位置。不良的技术可能导致牙齿表面以不均匀的方式被清洁，这可能引起在后续清洁期间更难以去除的菌斑堆积。不良的刷牙技巧还可能引起其他口腔健康问题，诸如软组织擦伤、牙龈退缩、颈部磨损(发生在牙齿的颈部的磨损)和牙本质过敏。


技术实现要素：

7.提供了用于改进的牙齿护理装置的系统，其解决了常规牙齿护理装置的缺点。实施例提供了一种动力牙刷，其具有改进的刷毛定位和刷毛与牙齿表面的接触，这减少有效刷牙所需的时间和精力。一些实施例使用交替或振荡气动压力和吸力来移动牙刷头。刷头的大小和取向可以变化，从而提供不同的覆盖区域，其中各个覆盖区域范围从单个牙齿到四分之一口腔(u形横截面)、到半个(u形横截面或h形横截面)或整个口腔(u形截面或h形截面)覆盖。一些实施例包括柔性侧壁段(指状部)和/或囊状件(空气或流体)以保持刷毛尖端与牙齿和牙龈正确地接合，从而提供适应牙齿大小、形状、数量和咬合的变化的刷毛接触。刷头的形状适应于紧密贴合使用者的牙弓的形状以及可能存在的任何咬合不正。动力牙刷自动产生刷头的移动，该移动模拟由牙科专业人员推荐为最有效去除牙齿菌斑的“改良巴斯方法”刷牙。
8.根据本发明的实施例，提供了一种动力牙刷。动力牙刷包括：第一牙托，该第一牙托包括用于同时清洁第一组牙齿的多个牙齿表面的第一组清洁表面；第二牙托，该第二牙托包括用于同时清洁第二组牙齿的多个牙齿表面的第二组清洁表面，第二组牙齿与第一组牙齿相对；可充气囊状件，该可充气囊状件设置在第一牙托与第二牙托之间；保持囊状件的框架；第一联接机构，该第一联接机构将第一牙托联接到囊状件的第一侧；第二联接机构，该第二联接机构将第二牙托联接到与囊状件的第一侧相对的囊状件的第二侧。
9.可充气囊状件可以包括跨越并联接到框架的第一侧的第一膜以及跨越并联接到框架的与第一膜相对的第二侧的第二膜。
10.第一联接机构可以包括联接到第一膜的一个或多个附接构件以及第一牙托中的一个或多个对应的交接开口，并且第二联接机构包括联接到第二膜的一个或多个附接构件以及第二牙弓中的一个或多个对应的交接开口。
11.动力牙刷可以进一步包括：第一桨状件，该第一桨状件被插置于第一牙托与可充气囊状件之间，第一桨状件附接到第一膜并且具有从其延伸远离囊状件的一个或多个附接构件；以及第二桨状件，该第二桨状件被插置于第二牙托与可充气囊状件之间，第二桨状件附接到第二膜并且具有从其延伸远离囊状件的一个或多个附接构件。
12.此外，第一组清洁表面和第二组清洁表面可以各自包括：织物；以及穿过织物编织的多个纱线段，其中多个纱线段中的每一个包括在织物的第一侧上形成刷毛的多个长丝。
13.动力牙刷可以包括：手柄部分；以及设置在手柄部分内并联接到囊状件的气动装置。
14.动力牙刷可以包括：颈部，该颈部从框架延伸并且在与框架相对的一端中具有锥形开口；以及第一互锁部件，其定位在锥形开口内。
15.动力牙刷可以包括：手柄部分，该手柄部分具有基部、与基部相对的鼻锥体、以及设置在鼻锥体上并与第一互锁部件互锁的第二互锁部件；以及气动装置，该气动装置设置在手柄部分内并经由鼻锥体联接到囊状件。
16.下面在名称为“具体实施方式”的部分中描述这些和其他特征、方面和实施例。
附图说明
17.通过研究附图可以部分地获取本发明的关于其结构和操作两者的细节，其中相同的附图标记指代相同的部件，并且在附图中：
18.图1示出了根据本文公开的实施例的动力牙刷的透视图；
19.图2示出了图1的动力牙刷的分解图，其中刷头被移除；
20.图3a至图3c示出了根据本文公开的实施例的图1的动力牙刷的示例性内部机架的各种视图；
21.图4a和图4b示出了图1的动力牙刷的与一组牙齿接合的示例性刷头组件；
22.图5a至图5e示出了根据本文公开的实施例的可以与图1的动力牙刷一起使用的示例性刷头组件的各种视图，其中长丝被移除；
23.图5f示出了根据本文公开的实施例的可以与图5a至图5e的头刷组件一起使用的示例性驱动机构的前视图；
24.图6示出了根据本文公开的实施例的可以与图5a的刷头组件一起使用的示例性牙
托；
25.图7和图8示出了根据本文公开的实施例的图8的牙托的配合调节的示意图；
26.图9至图12示出了图13的驱动机构的分解图；
27.图13和图14示出了根据本文公开的实施例的驱动机构的不同示例的横截面视图；
28.图15示出了根据本文公开的实施例的可以与图1的动力牙刷一起使用的气动系统的示意图；
29.图16a至图16c示出了图15的气动系统的多个状态；
30.图17示出了根据本文公开的实施例的可以与图1的动力牙刷一起使用的示例性互锁系统；
31.图18a至图18c示出了根据本文公开的实施例的可以与刷头组件一起使用的图17的互锁系统的示例性第一互锁部件；
32.图19a至图19c示出了根据本文公开的实施例的图17的互锁系统的示例性第二互锁部件，其可以与图1的动力牙刷的手柄部分一起使用；
33.图20示出了图17的互锁系统的操作流程图；
34.图21a至图21b示出了根据本文公开的实施例的可以与图1的动力牙刷一起使用的另一示例性刷头组件，其中长丝被移除；
35.图22示出了根据本文公开的实施例的可以与图1的动力牙刷一起使用的另一示例性刷头组件；
36.图23和图24示出了根据本文公开的实施例的可以与图1的动力牙刷一起使用的刷头的附加示例；
37.图25a至图25b示出了根据实施例的可以与图4的刷头组件一起使用的示例性牙托的示意图；
38.图25c示出了具有被设计成同时刷使用者的所有牙齿的全弓牙托的另一实施例的示意图。
39.图26和图27示出了根据一些实施例的可以与图4的刷头一起使用的驱动机构的示例的示意图；
40.图28是示出可以结合本文描述的各种实施例使用的示例性有线或无线处理装置的功能框图；并且
41.图29a至图29c是编织刷垫的各种视图。
具体实施方式
42.本文公开了动力牙刷的各种实施例。应当理解，虽然在下文的实施例的描述中公开了各种步骤、部件、各方等，但实施例是示例性的，并且不应被视为将所描述的系统和方法仅限于所公开的这些步骤、部件、各方等。
43.提供了用于动力牙刷的系统和方法。动力牙刷的实施例可以提供优于常规牙齿清洁系统的优点：符合性、适应性和舒适性。符合正确的刷牙方式包括两个因素：技术和时间。许多人没有执行正确的刷牙技巧，即使所使用的技巧是正确的，大多数人刷牙的时间也远远少于被推荐有效去除牙齿菌斑的时间。这两个因素都可能导致遗漏的牙齿菌斑，从而引起不良的口腔健康。
44.动力牙刷的实施例使使用者能够在比使用常规刷牙系统和方法所需的要短得多的时间段内轻松地执行符合标准的刷牙技巧。也减少有效刷牙所需的时间和敏捷度，并且对于具有有限的敏捷度的人，诸如老人、残疾人和小童，也可以提高刷牙的有效性。本发明的实施例还提供通过同时刷多颗牙齿来减少执行符合标准的刷牙方式所需的时间量的刷头。例如，一些实施例包括刷头，该刷头可以一次刷口腔中所有的牙齿、一次刷口腔中一半的牙齿(所有下颌弓的牙齿、所有上颌弓的牙齿或者下颌弓的牙齿的二分之一与相对的上颌弓的一半的牙齿的二分之一同时)。基于下文提供的公开内容，其他构造也是可能的。
45.动力牙刷的实施例通过提供刷牙的“巴斯方法”和“改良巴斯方法”的益处来提供牙齿的有效清洁。这些技巧是许多牙科专业人员的首选，因为它们对于去除牙龈边缘附近和正下方的细菌菌斑最有效。从牙龈边缘去除牙齿菌斑对控制牙龈和牙周疾病提供了重要的贡献。在巴斯方法中，具有平坦刷牙平面和圆形尼龙长丝的手动牙刷以大约四十五度角指向牙龈，并且使用上下动作来清洁牙齿。改良巴斯方法对巴斯方法的上下动作增加了轻微的圆周动作。虽然巴斯刷牙法在清洁牙齿和去除牙菌斑方面非常有效，但人们常常发现该技巧太难正确执行。因此，一些牙科专业人员推荐改良巴斯方法而非巴斯刷牙法。一些牙科专业人员认为，使用手动牙刷更容易完成改良巴斯方法，但巴斯方法提供更有效的牙间清洁。由于相对较少的人定期使用牙线清洁，因此深层牙间清洁可以显著减少结石在牙齿上的堆积，从而带来改善的口腔健康。动力牙刷的实施例自动移动刷头以模仿巴斯清洁方法，使使用者能够受益于巴斯方法的更有效的清洁，而不受使用者的手动敏捷度的限制。动力牙刷的实施例提供对牙齿表面和牙间区域的有效清洁，同时消除掌握和执行具有挑战性的刷牙技巧的负担。
46.动力牙刷还提供适应性。人们具有各种各样的牙弓形状和大小以及各种牙齿宽度。此外，由于牙齿错位的咬合不正，因此牙齿的位置可能差异很大。动力牙刷的实施例包括可调节刷头，无论使用者牙弓的大小和形状、使用者的牙齿宽度如何以及使用者的牙齿的任何咬合不正或错位，该可调节刷头都能使刷头能够适应使用者口腔的具体参数。动力牙刷的实施例提供改进的刷毛定位，其带来刷毛与牙齿表面的改进的接触以提供对牙齿的更均匀的清洁。
47.动力牙刷还提供舒适的刷牙体验。使用者不太可能使用使用不舒服的系统。动力牙刷系统的刷头由适应于使用者口腔的形状的柔性材料形成，并且包括比常规牙刷系统更细、更柔软的刷毛，其较少可能刺激敏感的牙齿和/或牙龈。
48.基于扩展的全球种族研究，很明显，本文所阐述的主要实施例提供比先前已知的更多的可调节性和使用者友好配合性；上颚对下颚调节、牙齿角度对颚调节、上颚对下颚长度调节以及牙刷在其搁置在囊状件的驱动板上时常平的能力。本文阐述的方法提供改进的和新的大小和形状灵活性方式，以将适应世界上很大比例人口所需的产品尺寸从许多减少到仅几种。这允许由全世界所有种族群体更多地普及和更多地使用。本文描述的改进的形状调节牙刷提供与更广泛的口腔大小和形状的改进的牙刷接触，从而带来改进的菌斑去除。早期测试表明，本文实施例的菌斑去除比手动牙刷好3倍以上。
49.动力牙刷的实施例
50.图1示出了根据本文公开的实施例的动力牙刷100的透视图。图1示出了动力牙刷100，其具有多齿和/或多牙托刷头组件400(图5a至图14)。去除牙齿菌斑的最常见方法为通
过刷头400的牙刷长丝414经由牙托412在牙齿的外表面上的移动产生剪切力。根据一些实施例，动力牙刷100被构造成产生模仿由牙科专业人员推荐的巴斯刷牙法的刷牙动作的刷牙动作。
51.图2示出了图1的动力牙刷100的分解图，其中刷头400被移除。可移除刷头组件400可以经由包括在颈部430中的互锁系统(图17至图20)可移除地联接到手柄部分200。图2示出了手柄部分200的内部部件。手柄部分200包括手柄壳体220、上盖221和下盖228。手柄壳体220包括容纳内部机架201的空腔225。
52.手柄壳体220还包括开口224，该开口接纳联接到开关214的输入机构226，该开关使使用者能够将动力牙刷100开机或关机。密封件226可以设置在输入机构226与壳体220之间以气密地密封壳体220。输入机构226可以为响应于用户输入而偏转以操作开关214的按钮。作为另一示例，输入机构可以为电容式或其他触敏表面，其被构造成响应于用户输入来操作开关214。
53.图3a至图3c示出了动力牙刷100的内部机架201的各种视图。图3a示出了内部机架201的侧视图，图3b示出了内部机架201的透视图，成与图2所示的透视图相对的角度。内部机架201包括载架202，图2至图3c的部件可以经由紧固件部件(例如，紧定螺钉、螺栓等)附接到该载架上。
54.内部机架包括衬套206，该衬套联接到偏心件205，该偏心件由马达204(例如，dc马达等)驱动。衬套206可以附接有隔膜207，该隔膜经由夹在主体201与印刷电路板组件(pcba)210之间的机架下部208附连到载架202。马达204经由电力线电耦接到电池203(例如，锂离子电池等)，并且电池203例如通过紧固件部件213(例如，在此示例中，扎带，但可以使用任何紧固件)附接到载架202。pcba210可以包括开关214，该开关经由输入机构226接收输入以启动/停用牙刷100。可以在输入装置214周围提供密封件209。pcba 210还可以包括用于根据存储在存储器中的指令控制牙刷100的操作的处理器装置215。处理器装置215可以实现为例如处理装置xxx
55.上盖221包括鼻锥体222，该鼻锥体被构造成经由互锁系统联接到刷头400。例如，鼻锥体222可以包括用于与包括在刷头组件400中的第二互锁部件交接的第一互锁部件(如下文结合图17至20更详细地描述的)。上盖221还可以包括在管229的一端处的入口端口223。入口端口223被构造成经由联接头或公/母配对与隔膜206的出口端口216配对，以通过鼻锥体222中入口端口223与出口230之间的通道向刷头组件400供应流体(例如，气态或液态)。例如，马达204的操作使隔膜207脉动，并且由于脉动而产生的流体流被供应到入口端口223中并经由出口230供应到刷头组件400。入口端口223、管229、出口端口216、隔膜206和出口230中的一者或多者可以被认为是气动系统与驱动机构420之间的流体路径的一部分。
56.根据一些实施例，电池203使用外部电力源经由电耦接到电池203的充电线圈212来再充电。手柄部分200可以由扩展坞300保持或搁置在扩展坞上。例如，扩展坞300可以具有上壳体和下壳体，该上壳体具有从上壳体延伸的突起部，该上壳体和下壳体的组合形成保持炭化线圈的空腔。下盖228可以包括向内延伸到空腔225中的凹陷开口，该凹陷开口被构造成接纳扩展坞的突起部。在一些实施例中，充电线圈212从经由缆线301电耦接到外部电力供应器的扩展坞300接收电力，该扩展坞在动力牙刷100未使用时保持该牙刷。例如，当牙刷100搁置在扩展坞300上时，充电线圈212从扩展坞的充电线圈接收电感以对电池203供
应电荷。缆线301可以包括使动力牙刷100能够插入市电中的插头接口。一些实施例可以使用一次性电池，而其他实施例可以由高能力电容器供电。
57.动力牙刷100包括用于将电能转换为长丝移动的气动系统。参考图1，刷头组件400包括设置在上刷部件410a与下刷部件410b(统称为刷部件410b)之间的驱动机构420。上刷组件包括牙托412a(例如，下颌弓)和刷长丝414a，并且下刷部件400b包括牙托412b(例如，上颌弓)和刷长丝414b。驱动机构420交替地驱动牙托412a和412b分开以及将牙托412a和412b聚集在一起，以产生刷牙动作。描述示例性头刷组件400和示例性驱动机构420的附加细节在下文相对于图5a至图14提供。根据其他实施例，可以使用其他驱动机构，诸如驱动双囊状件或具有多个腔室的囊状件、呈多个可充气致动器圆顶形式的囊状件，或其他机械机构(诸如具有将移动诱导到刷板中的摆动配重的马达)。
58.驱动机构420可以从护套530延伸到第一和第二刷部件410。护套530附接到颈部430，该颈部可以包括在颈部430的与护套530相对的边缘处的可选的识别带432。护套530可以围绕用于将流体从出口230供应到驱动机构420内的通道的入口532(参见图4a、图4b和图9至图12)。可以提供护套530以防止其中的流体路径变得受阻塞、挤压或扭曲。入口532可以被认为是气动系统与驱动机构420之间的流体路径的一部分。
59.动力牙刷100包括气动系统以提供交替或振荡气动压力，诸如马达204根据由电池203提供的电能驱动隔膜207以经由到管229的联接将气动压力递送至驱动机构420。管229提供从隔膜到驱动机构420的流体导管或路径的一部分。流体导管可以包括管229、入口223、出口230、入口532、在鼻锥体22中出口230与入口223之间的通道以及从入口532延伸到驱动机构420中的通道(例如，通道535)。根据一些实施例，气动系统是封闭的。描述气动系统和驱动机构相互作用的附加细节在下文相对于图15至图16c提供。根据一些实施例，气动系统可以是封闭的，不同的是将少量进入空气用来弥补来自系统的空气泄漏。根据一些替代性实施例，气动系统不需要是封闭的，而是可以包括用于从系统释放压力的至少一个压力释放阀。
60.可以使用各种泵设计来向动力牙刷的气动系统提供气动压力。例如，根据一些实施例，马达204可以为具有所使用的泵区段(例如，泵207)的旋转马达，而在其他实施例中，马达204可以为具有推动被用来产生气动压力的波纹管或隔膜(例如，泵207)的凸轮如摆动配重的线性马达。在又一些实施例中，马达204可以为具有所使用的活塞泵(例如，泵207)的线性马达。在一些实施例中，压电装置可以实现为推动可以用于产生压力的波纹管(例如，泵207)的马达204。
61.根据一些实施例，动力牙刷100的气动系统被构造成不储存处于设定压力的流体(例如，空气)的供应储存器，如下文结合图15至图16c所描述，与大多数常规气动系统不同。相反，系统中的压力是动态的。泵207的每个冲程具有压缩冲程和抽吸冲程。阀门用于在压缩冲程期间将空气朝囊状件引导，以使驱动机构充气。阀门还以异相关系将吸力朝驱动机构引导。当压力和吸力两者在共同的流体路径中结合时，所产生的压力差使驱动机构振荡，例如，使包括在其中的一个或多个囊状件充气和放气。随着一个或多个囊状件中的压力降低，抽吸发起快速放气，比仅仅让牙托102和104下降更快速。
62.在各种实施例中，在每个泵冲程期间可以在驱动机构中实现正和负循环压力情形。当泵207执行压缩从而经由流体路径将流体推入驱动机构中或执行抽吸从而将流体从
驱动机构拉出时，允许来自泵207的流体流入或流出驱动机构。在此实施例中，通过空气空腔的机械共振或气动容积调整来保持牙托处于移动的效果产生最佳移动。通过选择频率比共振频率稍高的驱动频率，当整个刷牙系统被加载时，振幅或表观刷牙功率增加。在此实施例中，质量的增加实际上可以使移动更容易并且以更少的所施加的能量来保持移动。
63.根据一些替代性实施例，可以不使用挡板值来在气动系统中引导空气流和增大压力。
64.虽然以上示例提供了使用马达和隔膜实现的气动系统，但其他实施方式也是可能的。例如，气动系统可以包括微型活塞式空气压缩机、联接到微型活塞式空气压缩机的空气递送系统以及经由歧管与空气压缩机流体连通的柔性弹性囊状件，例如如结合美国专利号8,359,692所描述的，该美国专利的公开内容如同完整阐述的那样并入本文。空气压缩机可以位于手柄部分200中，并且囊状件可以在刷头400的下颌弓(牙托412a)和上颌弓(牙托412b)之间成层状放置。空气递送歧管经由联接器将空气压缩机连接到囊状件。联接器提供从空气压缩机到囊状件的空气导管。
65.参考图1，牙托412a和牙托412b被说明性地描绘成j形拱形件，其同时实现对下颌牙弓和上颌牙弓(口腔一侧的上牙齿和下牙齿)的右或左矢状面刷牙，如图4a和图4b所示。刷头400可以用于刷口腔的任一侧，并且牙托的常平(左右倾斜)和前后倾斜有助于适应不同的咬合角度、颌形状、长度和颌形状及牙齿角度。例如，使用者可以简单地翻转牙刷来刷口腔的另一侧上的牙齿。根据一些实施例，牙托412a和412b可以是u形拱形件，其实现对整个下颌牙弓和上颌牙弓的刷牙。根据一些实施例，牙托412a和412b包括沿着牙托的边缘的软尖端，该软尖端在刷头组件400清洁牙齿时按摩使用者的牙龈。
66.驱动机构420的充气和放气可以通过隔膜207经由马达204交替施加压力和吸力来实现。根据一些实施例，如美国专利号8,359,692中所描述，可以以一个或多个圆顶形致动器(例如，空气囊状件)的形式提供驱动机构，而不是使用单个大的空气囊状件。根据另一实施例，可以以具有刚性框架的扬声器纸盆的形式来提供驱动机构，该刚性框架围绕附接到中央刚性部分的圆周的柔性扬声器纸盆结构。使用扬声器纸盆致动器的实施例的详细描述在下文相对于图13至图18进行描述。
67.长丝414a联接到牙托412a，并且长丝414b联接到牙托412b。长丝414a和414b(统称为长丝414)包括可以接触牙齿的表面以进行清洁的清洁表面。每个清洁表面可以包括一个或多个清洁构件，诸如但不限于接触牙齿的表面以进行清洁的刷毛或任何其他结构。牙托412a和412b(统称为牙托412)对相应的长丝414施加压力，该压力使长丝的对应清洁表面接触使用者牙齿的表面。即使在存在咬合不正的情况下，长丝414也可以适应牙齿表面。因为来自牙托412的压力有助于保持长丝414的清洁表面与牙齿的表面接触，所以所使用的清洁构件(例如，接触牙齿的表面以进行清洁的刷毛或其他元件)的长度可以比在单独使用清洁构件来适应使用者牙齿的牙弓的情况下可能需要的长度要短得多。根据实施例，清洁构件为被设定成与牙齿的表面成垂直至锐角的刷毛，其中刷毛的远端指向龈沟，以便去除龈缘附近和正下方的细菌菌斑。根据另一实施例，刷毛可以相对于牙齿的表面成角度，例如，刷毛可以与牙齿的表面以大约45度成角度。在另一实施例中，刷毛的子组可以相对于牙齿的表面成角度，而另一子组被设定成垂直于牙齿的表面(参见，例如，图25a和图25b)。在又一些实施例中，多个刷毛子组可以各自相对于牙齿的表面以不同的角度成角度。例如，刷毛可
以包括以下中的一者或多者：以正45度成角度(例如，使得远端从近端向下延伸)的第一刷毛子组、以负45度成角度(例如，使得远端从近端向上延伸)的第二刷毛子组、以35度成角度的第三刷毛子组、成垂直角度的第四刷毛子组等等。可以包括任意数量的子组和角度以实现期望的清洁性能。
68.根据一些实施例，长丝414使用粘合剂附接到牙托412。根据其他实施例，长丝414包括刚性背衬，该刚性背衬可以卡扣或锁定到牙托412上的适当位置。根据一些实施例，长丝414可以是可移除和可更换的，以允许使用者更换长丝414而不必更换整个刷头。可以使用各种技术来将长丝414卡扣或锁定到适当位置。根据一些实施例，可以使用热熔接或超声熔接将长丝414附接到牙托。例如，长丝414可以具有从熔合到牙弓的刚性背衬延伸的一个或多个柱。根据其他实施例，可以使用拉伸卡扣来将长丝414附接到牙托412。例如，长丝414可以包括被拉伸、穿过牙托中的开口而插入并释放的一个或多个橡胶尖端，并且橡胶尖端未拉伸并扩展得足够宽以至于该尖端不能从开口中脱出并将刷垫保持在适当位置。根据另一实施例，一个“弹珠”或多个弹珠可以用于将长丝414保持在适当位置。弹珠包括模制圆形特征，该模制圆形特征模制在长丝414的刚性背衬上并卡入牙弓上的对应开口中。弹珠使长丝414的刚性背衬能够绕弹珠的轴线旋转，这可以有助于在使用期间将刷头与牙齿对齐。根据又一实施例，可以用超声焊接来将长丝414固定到牙弓。例如，长丝414可以由与牙托的塑料相容的塑性材料形成，并且长丝414可以超声焊接到牙托。
69.根据实施例，长丝414包括刷毛，每个刷毛具有大约0.001至0.003英寸的直径。直径≦0.005英寸的柔软小直径刷毛有助于深入到口腔的难以清洁的区域，诸如齿间间隙和咬合沟。刷毛的直径越小，簇可以越短并保持刷毛的相对刚性。根据一些实施例，刷毛直径为大约0.003至0.005英寸，长度大约为1至5mm。长丝414应提供对牙齿表面的几乎完全覆盖。因此，即使刷头在口腔中的最小移动也应提供对包括齿间区域和咬合沟的牙齿表面的完全清洁。
70.在一些实施例中，长丝414可以包括尼龙(例如，尼龙6、6-6、6-10、6-12和其他聚酰胺)、刷毛，类似于常规牙刷设计。在常规牙刷设计中，尼龙刷毛通常使用u形钉装置、模制或熔合技术来附接。与使用本文公开的刷毛垫可以实现的刷毛密度相比，常规u形钉装置刷毛形成技术可能导致牙刷具有较低的刷毛密度。因此，由于较低的刷毛密度，使用u形钉装置技术的常规刷头可能导致较少的菌斑去除。
71.根据一些实施例，由动力牙刷100使用的长丝414可以使用纺织制造工艺来制造。根据一些实施例，刷毛可以被制造为刷毛垫织物的一部分，而在又一些实施例中，刷毛可以附接到织物的表面或穿过织物而插入。根据各种实施例，织物包含各种类型的材料，诸如薄膜(例如，mylar)、聚合物或弹性体。牙托412使刷毛能够呈平坦状，同时向牙齿表面提供有效的刷牙压力。根据一些实施例，驱动机构包括在牙托420之间，用于代替牙托412以向刷垫施加压力。驱动机构可以被构造成将长丝414的刷毛推抵在牙齿上，使得刷垫适应牙齿。
72.在实施例中，牙刷长丝414可以包括编织刷垫或由编织刷垫组成。在这种情况下，牙刷长丝414a和414b中的每一个可以形成为用于每个牙托412a和412b的单个编织刷垫，或者可以形成为用于每个柔性指状部401和402的单独编织刷垫。
73.图29a示出了根据实施例的可以用于牙刷长丝414的编织刷垫2900的一部分的横截面视图。如图所示，多个纱线段2910(例如，2910a、2910b、2910c和2910d)编织成背衬，在
本文中称为“织物”2920。织物2920可以包含聚酯，诸如聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)，或者可以包含尼龙(聚酰胺)。然而，应当理解，织物120可以由能够被编织的任何材料制成。
74.每个纱线段2910可以包括多个长丝。多个长丝可以例如以与制造用于衣服或地毯的纱线相同或相似的方式加捻在一起。在实施例中，长丝包含尼龙(聚酰胺)或聚酯(诸如pbt)。然而，应当理解，针对提高的生物降解性，长丝可以由其他材料，诸如纺成的有机纤维素材料(例如，真丝、竹、海藻等)形成。长丝可以由与织物2920相同的材料或与织物2920不同的材料制成。
75.如图所示，当在x-z平面中观察时，每个纱线段2910可以基本上以“w”的形状形成。特别地，每个纱线段2910可以包括第一腿部2911、第二腿部2913以及连接到第一腿部2911和第二腿部2913并在其间延伸的中间部分2912。图29b示出了根据实施例的单个纱线段2910。纱线段2910包括多个长丝2914。可以从包括以螺旋或旋涡式样加捻在一起的多个长丝2914的纱线切割出纱线段2910。在第一腿部2911和第二腿部2913内延伸到织物2920上方的每个长丝2914的相对端部形成刷毛2915。第一腿部2911的端部处的刷毛2915的束形成第一簇2916a，第二腿部2913的端部处的刷毛2915的束形成第二簇2916b。应当理解，每个簇2916表示用于刷牙的一组刷毛2915。
76.纱线段2910可以由全部具有相同特性的长丝2914组成或可以包括具有不同特性的长丝2914的混合物。这些可以相同或不同的特性包括但不限于材料(例如，聚酯、聚酰胺等)、直径、颜色(例如，自然色或半透明)、长度、捻数等等。
77.虽然示出了w形状，但每个纱线段2910或一个或多个纱线段2910可以形成为不同的形状(例如，没有中间部分2912的v形状)。不论特定形状如何，腿部2911和2913都可以沿着z轴线定向，基本上垂直于织物2920的x-y平面，或者可以相对于z轴线成角度，使得它们张开(例如，远离它们相应的中间部分2912)。
78.在实施例中，织物2920的背侧(与织物2920的各簇2916从其延伸的一侧相对)用密封层2930密封。例如，密封层2930可以包括丙烯酸涂层。然而，应当理解可以使用其他密封物。在任何情况下，密封层2930均可以防止纱线段2910散开并且增加编织刷垫2900的稳定性。密封层2930还可以提供屏障以防止湿气和/或碎屑穿过织物2920。在替代性实施例中，可以省略密封层2930。
79.在实施例中，编织刷垫2900可以包括背衬2940。在这种情况下，密封层2930可以包括将具有编织纱线段2910的织物2920密封到背衬2940的粘合剂。在替代性实施例中，可以省略背衬2940，在这种情况下，织物2920可以直接密封到牙托412(例如，通过密封层2930)。
80.在具有背衬2940的实施例中，背衬2940可以包含泡沫、海绵、硬聚合物和/或其他材料。泡沫或海绵可以是闭孔或开孔的。闭孔泡沫或海绵可以防止吸收穿过织物2920的流体，而开孔泡沫或海绵可以携带添加剂，注入牙膏、氟化物或其他牙科或口腔治疗物。在任一种情况下，泡沫和海绵还提供牙齿配合和符合性的附加元件。特别地，泡沫或海绵的弹性提供一种蹦床效应，其使编织刷垫2900(包括刷毛2915)能够弯曲并更好地适应和跟随牙齿的轮廓。
81.值得注意的是，由于纱线段2910的取向，刷毛2915可以沿x轴线比沿y轴线更容易弯曲。换句话说，与沿x轴线移动时相比，长丝2914在沿y轴线移动时可以更具刚性。当通过沿着编织刷垫2900的y轴线的移动而不是沿着x轴线的移动来刷牙时，刚性的这种差异可以
产生更好的清洁效果。因此，在实施例中，编织刷垫2900可以相对于牙托412的两个主清洁轴线(例如，左右和上下)成一定角度(例如，45
°
角)定向。在这种情况下，簇2916的刚性水平在两个主清洁轴线之间可以更均匀。
82.在实施例中，纱线段2910可以根据天鹅绒编织技术编织。然而，应当理解，可以替代地使用其他编织技术，诸如绉纱波纹技术、灯芯绒编织技术等。合适的编织技术将取决于所期望的特定编织式样。
83.有利地，使用编织工艺来制造编织刷垫2900使得能够在纱线段2910中使用比常规牙刷中更窄的长丝2914。例如，长丝2914的直径可以介于0.03683毫米(0.00145英寸)与0.0762毫米(0.003英寸)之间，而大多数常规手动牙刷利用具有介于0.127毫米(0.005英寸)与0.2286毫米(0.009英寸)之间的直径的尼龙长丝。作为一个示例，长丝2914的直径可以为约0.04572毫米(0.0018英寸)或小于0.0508毫米(0.002英寸)。
84.有利地，使用编织工艺还使得能够将比常规牙刷中更短的刷毛2915结合到编织刷垫2900中。例如，刷毛2915的长度可以各自介于3毫米(0.11811英寸)与5毫米(0.19685英寸)之间。这些较短的刷毛高度可以通过增加刷毛2915的刚性来改进从牙齿去除新菌斑。特别地，增加的刚性改进施加到刷毛2915的力到待清洁区域的递送。对于被设计用于抛光牙齿的刷牙设备，刷毛2915的长度可以甚至更短(例如，小于3毫米)。
85.在实施例中，每个长丝2914介于500与1,500旦尼尔之间(对于较小直径的长丝2914)或介于500与2,000旦尼尔之间(对于较大直径的长丝2914)。旦尼尔是针对纤维的线性质量密度的测量单位，表示每9,000米纤维的质量(以克为单位)，基于单股丝作为参考，表示大约一旦尼尔(即9,000米丝的重量约一克)。具有不同旦尼尔测度的长丝2914可以用于纱线中以产生具有不同旦尼尔测度的长丝2914的纱线段2910。
86.在实施例中，可以将添加剂添加到长丝2914和/或织物2920。例如，可以添加抗微生物添加剂(例如，银沸石或等同物)以中和因吸水进入编织刷垫2900而导致的病灶生长。可以添加到长丝2914和/或织物2920的其他潜在添加剂包括海藻、氟化物和/或其他有益的牙科或口腔添加剂。
87.在实施例中，用于产生纱线段2910的纱线可以包括或由28至120个长丝2914组成。应当理解，假设在编织和切割过程期间没有长丝2914损失，每个纱线段2910将具有与用于产生它的纱线相同数量的长丝2914。纱线可以包括加捻在一起的长丝2914，每英尺纱线约3.5捻。
88.图29c示出了根据实施例的编织刷垫2900的一部分的俯视图。在所示实施例中，编织刷垫2900包括重叠或偏移的w形纱线段2910。纱线段2910被编织成织物2920。附加纱线2950也可以被编织成织物2920。然而，在实施例中，与用于产生纱线段2910的纱线不同，纱线2950未被切割成段，而是可以延伸织物2920的整个长度(例如，与纱线段2910的尺寸相同，该尺寸在所示实施例中为x轴线)。纱线2950可以沿尺寸(例如，在所示实施例中为y轴线)划分一行、两行或多行纱线段2910的组。替代性地或另外地，纱线2950可以在织物2920的边缘处形成镶边以防止散开和磨损。
89.根据一些实施例，使用常规刷毛与带刷毛织物的组合。常规刷毛与带刷毛织物的组合提供了非常高的刷毛密度，这可以提供改进的牙齿菌斑的去除。根据一些实施例，刷毛股的分组联接到长丝414的带刷毛织物，并且在一些实施例中，包括在刷毛股中的刷毛的长
度可以变化以使刷毛股成形。
90.根据一些实施例，长丝414可以包括由弹性体材料(例如，诸如但不限于硅橡胶、热塑性弹性体(tpe)(也称为热塑性橡胶)、热塑性聚氨酯(tpu))、聚合物(例如，聚酰亚胺、聚酯(pbt)、聚酯、聚乙烯、tynex、聚丙烯、纤维素等)制成的刷毛。例如，每个刷毛可以为从牙托朝牙齿的清洁表面延伸的弹性体刷毛。每个刷毛的清洁端可以是垂直于刷毛的长度的平坦端，圆形的，三角形的(例如，整个刷毛是圆锥形或金字塔形)等。一些实施例可以包括具有刮水片形状的刷毛(例如，刷毛可以在平行于清洁表面的方向上伸长)。在一些实施例中，每个刷毛的尖端可以为开叉的，由此每个刷毛的尖端包括从尖端在所有方向上延伸的多个小刷毛。在另一示例中，每个尖端可以为开叉的(例如，机械开叉技术)或羽毛化(例如，化学蚀刻技术)，例如，每个尖端可以被分裂以提供细的、柔和的尖端。尖端的开叉或羽毛化刷毛可以很小(例如，直径小于0.001英寸)并且可以非常适合去除牙齿、龈沟和咬合表面之间的牙间碎屑。根据一些实施例，长丝414可以包括指状长丝，例如，类似于胶绵拖把或抛光布的擦洗垫或平坦表面。
91.根据一些实施例，以上实施例中的两个或更多个的组合可以组合用在单个刷头上。例如，单个长丝可以包括段或部分，该段或部分各自具有与长丝不同的材料和/或结构。
92.本文描述的动力牙刷所使用的长丝414可能需要在刷牙期间施加到牙齿表面的显著较低的有效刷牙压力。常规刷牙方法需要向牙齿表面施加较高水平的压力。例如，针对横扫声波刷的有效刷牙刷毛压力为施加到整个刷板表面的大约75至150克的力，通常为2cm2压力，而大约150克的力或更大的压力通常施加到一至两颗牙齿的牙齿表面。横扫声波刷的刷毛直径通常在0.005与0.007英寸之间变化，并且通常由尼龙6-6(例如，杜邦tynex长丝或等同物)组成，并且具有大约10mm的刷毛长度。临床研究表明，2牛顿通常对菌斑去除非常有效。其他研究称，更大的刷牙力去除更多的菌斑，例如对牙刷超过5牛顿。高刷牙压力也可能存在后果，这使自身暴露于牙龈破裂、牙龈出血以及甚至牙本质过早脱落的更大可能性。这个问题在本文描述的实施例中得到解决。针对另一类型的常规牙刷(振荡洗涤器)的典型刷牙压力为大约148至200克的力，其中压力通常被施加到一颗牙齿。针对手动牙刷的典型刷牙压力为大约350至750克，其中标称压力大约为500克。大多数手动牙刷包括0.007至0.009英寸的尼龙6-6刷毛(例如，杜邦tynex长丝或等同物)。另一种用于刷牙龈的手动牙刷包括直径为0.004至0.005英寸的尼龙刷毛。
93.刷头400可以被设计成提供宽范围的刷牙压力。例如，牙托412可以被设计成提供每毫米的柔性指状部通过牙齿表面的位移大约26克的压力。在一些实施例中，刷头400可以被设计成提供高达5牛顿的力。虽然本文的实施例可以提供超过5牛顿的力，但这种力可能导致牙龈和牙本质的侵蚀。所设计的力的大小可以基于清洁同时避免损伤牙龈和牙本质所需的大小。在一些实施例中，2牛顿的力可以是去除牙齿菌斑所需的全部力(例如，利用使用纺织制造工艺制造的长丝的实施例，诸如如上文描述的编织纺织垫)。此类实施方式可能能够对清洁表面使用较小的压力来去除牙齿菌斑，从而减少潜在的牙本质脱落和/或软组织侵蚀。
94.气动系统的振荡—在压力和吸力之间切换—使驱动机构420快速脉动，以相对于牙齿的表面上下驱动牙托412a和412b，以产生动力牙刷100的刷牙动作。驱动机构420设置在牙托412a和412b之间，并且驱动隔膜207使驱动机构420脉动，这导致牙托412a和412b交
替地彼此分离和朝彼此返回。例如，空气交替地被压入和吸出驱动机构内位于牙托412a与412b之间的空间，导致空间交替地膨胀和收缩，从而导致牙托412a和412b以向上和向下的动作分开，该动作导致长丝414a和414b沿着牙齿表面进行刷牙。
95.由驱动机构420产生的上下动作产生模仿巴斯方法的刷牙动作的动作。根据一些实施例，驱动机构420还向牙托施加左右动作，模仿改良巴斯方法的半圆周刷牙动作。因此，动力牙刷100通过模仿由牙科专业人员推荐的巴斯方法或改良巴斯刷牙法的动作自动地提供符合标准的刷牙技巧，而不需要使用者掌握复杂的刷牙动作。
96.颈部430与上盖222交接并提供刷头组件400至气动管229的联接。颈部430的互锁部件使刷头组件400能够从手柄部分200移除，以便清洁和/或更换刷头组件420。例如，多个使用者可以通过将他们的刷头与手柄部分200分离来共享同一牙刷底座，或者刷头组件400可以是一次性的。可以允许颈部430旋转，这将有助于确保舒适的抓握和良好定位的刷头。
97.刷头组件的实施例
98.图5a至图5f示出了根据本文公开的实施例的可以与动力牙刷100一起使用的示例性刷头组件400的各种视图，其中长丝被移除。图5a示出了刷头组件400的透视图，其具有被构造成联接到手柄部分200的颈部430和经由护套530附接到颈部430的驱动机构420。驱动机构420设置在上刷部件410a与下刷部件410b之间。图5b示出了刷头组件400的前视图，并且图5c示出了刷头组件400的俯视图。图5d和图5e示出了刷头组件400的分解表示的视图，其中图5d示出了透视分解图，并且图5e示出了类似于图5c的俯视图。如上文所描述，上刷部件410a包括牙托412a和长丝414a，而下刷部件410b包括牙托412b和长丝414b。为了说明的目的，长丝414a和414b在图5a至图5e中被移除。图5f示出了可以与刷头组件400一起使用的驱动机构420的前视图。
99.在各种实施例中，上刷部件410a和下刷部件410b为彼此的对称镜像。因此，除非另有说明，对刷部件的引用将统称为刷部件410。类似地，对使用没有字母值(例如，“a”或“b”)的数字值的元件的引用将被理解为是指具有两个刷部件之间的共同属性的元件。也就是说，例如，提及牙托412是指牙托412a或牙托412b，而提及牙托412将被理解为是指两个牙托。
100.每个牙托412a和412b包括在第一侧上的多个第一柔性指状部和在与第一侧相对的第二侧上的多个第二柔性指状部。例如，如在图5a中所示，牙托412a具有第一多个柔性指状部401和第二多个柔性指状部402。柔性指状部401和402联接到牙托412a并将长丝414a保持在适当位置并且向长丝414a提供压力，使得长丝414a的清洁表面接触插入牙托412a的牙齿通道417a(例如，长丝414a与牙托的底部区段之间形成的通道)中的使用者牙齿的牙齿表面。类似地，多个柔性指状部联接到牙托412b并将长丝414b保持在适当位置并且向长丝414b提供压力，使得长丝414b的清洁表面接触插入牙托412b的牙齿通道417b中的使用者牙齿的牙齿表面。柔性指状部提供可预测的弹力。例如，当牙托尚未配合到牙齿时，柔性指状部可以处于未压缩状态，并且当牙托配合到牙齿时(参见图4a和图4b)，由于牙齿的力将柔性指状部从牙弓向外推而可能转变至压缩的状态。可以调节牙托和柔性指状部的基本宽度变化，以优化对尽可能大部分的人群的适合。例如，柔性指状部每弯曲1mm提供大约26克的牙齿配合所需的压力。柔性指状部在磨牙部分中的目标偏转为约2mm至3mm，或接近50至75克的力。
101.在一些实施例中，每个长丝414a和414b可以包括多个长丝段，包括沿着牙齿通道的段以及各自设置在柔性指状部上的多个段。在一些实施例中，每个长丝414a和414b可以包括沿着牙齿通道的第一长丝段、作为沿着第一多个柔性指状部连续延伸的单体的第二长丝段、以及作为沿着第二多个柔性指状部连续延伸的单体的第三长丝段。在另一实施例中，每个长丝414a和414b可以为定位在每个牙托412a和412b内的单个连续长丝。
102.当插入口腔中进行刷牙时，牙托412的第一端411可以刷门牙，并且第二端413可以刷磨牙，如图4a和图4b所示。例如，如图4a和图4b所示，牙托412a的第一和第二多个柔性指状部401a中在第一端411处的柔性指状部可以接纳下颌牙齿中的一个或多个门牙以进行刷牙，并且牙托412b的第一和第二多个柔性指状部401b和402b中在第一端411处的柔性指状部可以接纳上颌牙齿中的一个或多个门牙。同时，牙托412a的第一和第二多个柔性指状部401a中在第二端413处的柔性指状部可以接纳下颌牙齿中的一个或多个磨牙以进行刷牙，并且牙托412b的第一和第二多个柔性指状部401b和402b中在第二端413处的柔性指状部可以接纳上颌牙齿中的一个或多个磨牙。
103.每个牙托412a和412b包括一个或多个挠曲间隙(也称为挠曲铰合部)，其允许牙托纵向(相对于通常沿牙弓的最长长度延伸的纵向轴线)弯曲以适应使用者牙齿的牙弓。由于个体口腔的大小和形状的物理差异以及牙齿排列问题(咬合不正)，人的牙弓可能有很大差异。因此，根据一些实施例，牙托412a和412b包括至少一个挠曲间隙，其使牙托412a和412b能够挠曲以便适应使用者口腔的形状。挠曲间隙提供显著的纵向挠曲，其允许牙托412a和412b适应使用者的牙弓，同时为牙齿提供刷牙压力，即使在牙齿宽度和排列存在很大差异的情况下。在图5a的说明性示例中，形成为间隙的多个挠曲铰合部404和403以选择的角度从牙托412a的外边缘延伸到牙齿通道417a中，从而提供优于现有牙刷的改进的柔性。应当理解，牙托412b还可以包括多个挠曲间隙，该多个挠曲间隙为挠曲间隙404和403的镜像。
104.每个牙托412a和412b还包括各自被构造成接纳驱动机构420的附接构件的多个交接开口。图5a至图5c示出了驱动机构420的附接构件524、526和522(参见，例如，图5d和图5e)，该附接构件延伸穿过牙托412a的相应的交接开口。附接构件524、526和522将牙托412a联接到驱动机构420。类似地，牙托412b可以经由附接构件512、514和516(参见，例如，图5d和图5e)联接到驱动机构。附接构件的示例可以包括但不限于t形柱头、弹珠柱头(如上文所描述)、狭槽和销、牙托上的c形接纳器和自囊状件上的桨状件的o形延伸部等等。在一些实施例中，交接开口和附接构件可以被构造成允许牙托在平行于使用者牙齿的咬合平面的方向上偏移并围绕中心点枢转(例如，在俯仰、翻滚和/或偏摆方向上的旋转移动)，以便适应使用者牙齿的牙弓，如下面结合图7和图8所述。
105.根据一些实施例，牙托412a和412b由柔性材料，诸如橡胶或弹性体(例如，tpe、tpu、pp等)形成，这使得牙托能够纵向弯曲。在一些实施例中，柔性材料可以具有介于肖氏30a与肖氏85a之间的硬度。在一些实施例中，牙托412a和412b由热定形弹性体形成，其中使用者在热水中加热刷头以软化牙托的弹性体。然后，使用者将加热的刷头放入其口腔中，以使软化的牙托适应使用者牙齿的牙弓。随着弹性体冷却，牙托变硬并保持使用者口腔的形状。
106.转向图5b和图5c，牙托412a和412b被成形为在刷牙体验期间提供提高的舒适性。如上文所阐述，包括柔性指状部的牙托412a和412b由柔性材料制成，该柔性材料被选择为
接触牙齿表面的同时提供适当的压力以确保表面清洁，但柔性使得对于牙托412a和412b，牙托412a的第一和第二多个挠性指状部401a可以接纳一个或多个门牙以在使用期间施加疼痛压力点或挤压。此外，牙托412a和412b被成形为舒适地进入使用者口腔中而不会存在不希望的接触和/或施加到口腔和/或舌头的上部和下部区域的压力。
107.例如，如图5a和图5b所示，第一组多个柔性指状部401在第一端411处远离牙齿通道417倾斜，与垂直于齿通道417的方向成角度θ1。在第二端413处，柔性指状部401可以远离牙齿通道417倾斜，与垂直于牙齿通道417的方向成角度θ6。角度θ1和θ6可以相同，也可以不同。在一些实施例中，第一组柔性指状部中的每一个的倾斜角度对于每个柔性指状部均递增地变化。例如，倾斜角度可以从第一端411到第二端413递增式减小，或者替代性地，倾斜角度可以增加。对角度的选择是由保持u形通道侧平行于牙齿的表面延伸的期望驱动的。指状部的挠曲有助于适应形状的变化。牙齿生长，并且沿着下颚的此类奇怪的角度和间距是不规则的。因此，对于每个人，角度和柔性指状部宽度不可能完全相同。
108.类似地，第二组多个柔性指状部402在第一端411处朝牙齿通道417倾斜，与垂直于齿通道417的方向成角度θ2。在第二端413处，柔性指状部402可以朝牙齿通道417倾斜，与垂直于牙齿通道417的方向成角度θ5。角度θ2和θ5可以相同，也可以不同。在一些实施例中，第二组柔性指状部中的每一个的倾斜角度对于每个柔性指状部均递增地变化。例如，倾斜角度可以从第一端411到第二端413递增式减小，或者替代性地，倾斜角度可以增加。
109.在一些实施例中，第一多个柔性指状部401和第二多个柔性指状部402中的一个或多个柔性指状部可以包括被构造成促成结构完整性和柔性的曲率。例如，每个柔性指状部可以经折弯，以便在刷牙期间向牙齿施加足够的压力，同时还允许每个指状部中的针对提高的舒适度的柔性。
110.在一些实施例中，第一多个柔性指状部401还可以包括唇缘416并且第二多个柔性指状部402可以包括唇缘415，两个唇缘均远离牙齿通道417延伸。唇缘416和415可以提供折弯的表面，在接触使用者口腔的情况下，该折弯的表面不刮伤、挤压或以其他方式对使用者施加有害的力。
111.在一些实施例中，第一多个柔性指状部401中的每一个的高度可以从第一端411处的第一高度减小到第二端413处的第二、更短的高度。高度可以例如以具有角度θ4的斜度逐渐减小，或者高度可以呈阶梯状使得每个柔性指状部具有从每个指状部到下一个指状部改变的恒定高度。类似地，第二多个柔性指状部402中的每一个的高度可以从第一端411处的第一高度减小到第二端413处的第二、更短的高度。高度可以例如以具有角度θ3的斜度逐渐减小，或者高度可以呈阶梯状使得每个柔性指状部具有从每个指状部到下一个指状部改变的恒定高度。更进一步，第一多个柔性指状部401中的一个或多个可以具有相同的高度并且第二多个柔性指状部402中的一个或多个可以具有相同的高度(例如，如图5b中的第一端411处所示)。柔性指状部的高度的降低可以提供提高的舒适度并且易于插入使用者的口腔中。
112.此外，在一些实施例中，第一多个柔性指状部401的高度可以比第二多个柔性指状部402的高度短。例如，如图5a和图5b所示，第二多个柔性指状部402中的最高的指状部的高度可以比多个第一柔性指状部中的最短的指状部短。然而，本文的实施例可以不限于此。例如，第二多个柔性指状部402中的一个或多个可以比第一多个柔性指状部401中的一个或多
个短。
113.转向图5d和图5e，刷头组件400包括定位在牙托412a与412b之间的驱动机构420。在图5d与图5e所示的示例中，驱动机构420包括两个部件，基部510与盖部520。基部510包括具有从其延伸的第一通道构件537的j形组件，该第一通道构件经由护套530附接到颈部430，该护套结合到j形组件。护套530可以被构造成防止气动系统的流体路径535(例如，从手柄部分200到驱动装置420的路径535)被阻塞、挤压或扭曲。盖部520还包括与基部510的j形组件基本上相同的j形组件以及第二通道构件540。第一和第二通道构件537和540可以各自包括通道的半管形部分，其中该部分对应以形成从护套530延伸到j形组件中的完整管状通道。例如，第二通道构件540可以结合到第一通道构件537以形成外壳，该外壳构成容纳完整通道535的完整护套。通道从入口532延伸到驱动机构420的j形组件并且可以被认为是流体导管或路径的一部分。
114.每个j形组件包括刚性外框、柔性隔膜和刚性桨状件。外框的刚性是相对于隔膜的柔性而言的。刚性可以足以保持隔膜并使组件作为牙齿清洁装置正确地操作。
115.在所描绘的实施例中，基部510包括外框515、隔膜513和桨状件511，并且盖部520包括外框525、隔膜523和桨状件521。总的来说，外框515和525可以统称为框架或外框。设置在桨状件上的是多个附接构件。例如，桨状件511包括附接构件514、516和512，并且桨状件521包括附接构件524、526和522。如上文所描述，附接构件可以设置为弹珠柱头、t形柱头等。每个j形组件的附接构件可以由对应牙托的对应交接开口接纳，以将牙联接到驱动机构。例如，交接开口405b、408b和407b可以分别接纳附接构件514、516和512，从而将牙托412b联接到基部510。交接开口及其对应的附接构件的组合可以称为常平架，其允许牙托相对于组件的其余部分移动。交接开口可以具有不同的形状。例如，如针对交接开口407a和407b所描绘的狭槽状形状允许相关联的牙托412a和412b相对于其相关联的基部510/520移动。更具体地，牙托可以在狭槽中沿着附接构件乘骑或移动。这样，牙托联接到相关联的基部，并且还可以挠曲或弯曲以能够适应使用者牙弓的变化。圆形交接开口允许牙托围绕相关联的附接构件旋转。牙托412a可以类似地联接到盖部520。附接构件及其对应的交接开口的组合提供每个牙托与隔膜或囊状件之间的第一和第二联接机构。联接机构允许牙托相对于框架的有限挠曲。
116.如上文结合图1所描述，长丝414附接到牙托412。在图5a至图5e的说明性示例中，如上文所描述，用于清洁牙齿表面的长丝414附接到柔性指状部401和402，并且柔性指状部对长丝414施加压力，该压力使刷垫的清洁表面接触使用者牙齿的表面。例如，长丝414a可以附接到第一和第二多个指状部401a和402。可选地，长丝414a也可以定位在牙齿通道417a内。在一些实施例中，长丝414a可以包括多个段。例如，长丝414a的第一段可以附接到第一多个柔性指状部401a，第二段可以附接到第二多个柔性指状部402，并且(可选地)第三段可以附接到牙齿通道417a。在另一示例中，长丝414a可以包括多个长丝，每个长丝附接到柔性指状部，例如，每个单独的柔性指状部401a和402包括附接到其的不同长丝。虽然参考部件410a描述了实施例，但部件410b(例如，牙托412b和长丝414b)将被理解为经类似地构造。
117.因此，长丝414可以适应牙齿表面，即使在存在咬合不正的情况下。由于来自柔性指状部401和402的压力有助于保持长丝414的清洁表面与牙齿的表面接触，因此用在长丝414上的清洁构件的长度可以比在单独使用清洁构件来适应使用者牙齿的牙弓的情况下可
能需要的长度要短得多。
118.如上文所阐述，根据其中如果清洁构件为刷毛的实施例，刷毛可以从柔性指状部设定成与牙齿的表面呈垂直至锐角，其中刷毛的远端指向龈沟，以便去除龈缘附近和正下方的细菌菌斑。根据另一实施例，刷毛可以相对于牙齿的表面成角度，例如，如上文结合图1所述。在一些实施例中，在为每个牙弓提供多个长丝段的情况下，每个段的刷毛可以成相同或不同的角度延伸，例如，附接到柔性指状部401的第一段可以成45度的角度，附接到柔性指状部402的第二段可以成45度的角度，并且牙托中的第三段可以垂直于牙齿的表面。可以使用任何角度构造来实现期望的清洁特性。在另一示例中，在每个柔性指状部包括不同的长丝的情况下，每个长丝的刷毛可以以相同或不同的角度成角度，例如，每个指状部401可以具有单独的长丝414a部分，其独立于其他长丝414a部分，并且第一部分的刷毛可以垂直延伸，而第二部分可以以45度或如本文所阐述的任何期望角度延伸。
119.根据一些实施例，长丝414可以使用粘合剂附接到柔性指状部401和402。根据其他实施例，长丝414包括刚性背衬，其可以卡扣或锁定在柔性指状部401和402上的适当位置。根据一些实施例，长丝414可以是可移除和可更换的，以允许使用者更换长丝414而不必更换整个刷头。可以使用各种技术来将长丝414卡扣或锁定到柔性指状部401和402上的适当位置。根据一些实施例，可以使用热熔接或超声熔接将长丝414附接到牙托。例如，长丝414可以具有从熔合到牙弓的刚性背衬延伸的一个或多个柱。根据其他实施例，可以使用拉伸卡扣来将长丝414附接到牙托。例如，长丝414可以包括被拉伸、穿过牙托中的开口而插入并释放的一个或多个橡胶尖端，并且橡胶尖端未拉伸并扩展得足够宽以至于该尖端不能从开口中脱出并将刷垫保持在适当位置。根据另一实施例，一个“弹珠”或多个弹珠可以用于将长丝414保持在适当位置。弹珠包括模制圆形特征，该模制圆形特征模制在刷垫的刚性背衬上并卡入牙弓上的对应开口中。弹珠使长丝414的刚性背衬能够绕弹珠的轴线旋转，这可以有助于在使用期间将刷头与牙齿对齐。根据又一实施例，可以用超声焊接来将刷头固定到牙弓。例如，刷垫可以由与牙托的塑料相容的塑性材料形成，并且长丝414可以超声焊接到牙托。
120.如上文所描述，在一些实施例中，长丝414可以使用常规牙刷设计，例如，使用u形钉装置、模制或熔合技术附接的尼龙刷毛来制造。在一些实施例中，长丝414可以使用纺织制造工艺来制造。根据一些实施例，刷毛可以被制造为刷毛垫织物的一部分，而在又一些实施例中，刷毛可以附接到织物的表面或穿过织物而插入。根据各种实施例，织物包含各种类型的材料，诸如薄膜(例如，mylar)、聚合物或弹性体。柔性指状部401和402使刷毛能够呈平坦状，同时向牙齿表面提供有效的刷牙压力。
121.根据一些实施例，使用常规刷毛与带刷毛织物的组合。常规刷毛与带刷毛织物的组合提供了非常高的刷毛密度，这可以提供改进的牙齿菌斑的去除。根据一些实施例，刷毛股的分组联接到长丝414的带刷毛织物，并且在一些实施例中，包括在刷毛股中的刷毛的长度可以变化以使刷毛股成形。
122.柔性指状部401和402可以被设计成提供宽范围的刷牙压力。例如，根据优选实施例，压力指状部被设计成向牙齿表面提供大约50至75克的压力。
123.图6示出了根据本文公开的实施例的可以与图4的刷头组件一起使用的示例性牙托的俯视图。图6示出了牙托612，其可以用作刷头组件400的牙托。例如，牙托412a和/或牙
托412b可以实现为牙托612。牙托612基本上类似于牙托412a和412b，除了如本文所提供的之外。因此，在图6中使用类似的附图标记来提及来自上文的牙托412a和412b的类似元件。例如，与牙托412a和412b类似，牙托612被说明性地描绘为j形牙弓，其同时实现下颌牙弓和上颌牙弓的右或左矢状面刷牙。牙托612包括第一多个柔性指状部601和第二多个柔性指状部602，类似于上文的柔性指状部401和402。柔性指状部包围牙齿通道617。因此，以上关于牙托412a或者牙托412b提供的方面和特征同样适用于牙托612。
124.如上文所描述，柔性指状部601远离牙齿通道617倾斜并且柔性指状部602朝向牙齿通道包括在内。由于如上文所阐述的变化的倾斜角度，牙齿通道617的宽度可以沿着牙托612的长度变化以更舒适地适应不同大小的牙齿。例如，通道617在第二端613处的宽度(例如，以更舒适地接纳磨牙)比在第一端611处的宽度(例如，以接纳门齿)宽。
125.在一些实施例中，柔性指状部中的一个或多个可以比其他柔性指状部大。例如，图6示出了第二多个柔性指状部602中在第一端611处的两个柔性指状部可以进一步从牙齿通道417延伸，并且然后折弯回到牙齿通道417。
126.牙托612还包括类似于柔性铰合部403和404的多个柔性铰合部。例如，第一组柔性指状部601和第二组柔性指状部602的相邻柔性指状部之间形成间隙，从而形成独立挠曲的指状部。在这些间隙中的一个或多个处，可通过将相应的间隙延伸到牙齿通道617中来形成柔性铰合部，如图6所示。通过将间隙进一步延伸到牙齿通道617中，每个柔性铰合部为牙托612提供柔性，该柔性使得牙托612能够沿着使用者口腔的咬合平面向内弯曲并纵向挠曲(例如，在垂直于图6所示的自上而下观察方向的方向上)，并且从而适应不同形状的口腔和/或各种咬合不正。
127.在图6的说明性示例中，牙托612包括形成在第一组柔性指状部601的柔性指状部之间的第一柔性铰合部603和第二柔性铰合部618。在说明性示例中，柔性铰合部603为线性柔性铰合部，其延伸到牙齿通道617中并终止于第一圆形弯曲点处。柔性铰合部618包括延伸到牙齿通道617中、朝向第一端611折弯并终止于第二圆形弯曲点处的间隙。牙托612还包括形成在第二组柔性指状部602的柔性指状部之间的第三柔性铰合部604。在图6的示例中，第三柔性铰合部604延伸到牙齿通道617中，朝向第二端613成角度，并且终止于第三圆形弯曲点处。在说明性实施例中，第一柔性铰合部603可以允许牙托612围绕第一弯曲点弯曲。也就是说，第二端613可以相对于第一端611朝向安装件的内部部分挠曲，或者第一端611可以相对于第二端613远离内部部分挠曲。类似地，第二柔性铰合部618可以允许牙托612绕第二弯曲点弯曲，并且第三柔性铰合部604允许牙托绕第三弯曲点弯曲。在图6所示的说明性示例中，圆孔提供应力消除。从这些孔周围伸展的狭槽的宽度是在一个方向上提供一定范围的挠曲限制的一种方法。狭槽605和607控制在另一个方向上允许的动作的范围。通过改变这些关系，可以改变u型通道挠曲的范围。
128.至少部分地由于牙托的柔性和将长丝固定在适当位置的柔性指状部的挠曲，长丝的长度可以短得多，并且产生比在刷毛提供适合口腔的整个刷毛尖端的情况下可能的更小的刷头。此外，由于具有如上文所阐述的所选择形状的多个柔性铰合部，与以其他方式实现的相比，牙托可以适应更大数量的不同形状的口腔。因此，需要被制造以覆盖普通人群的所有口腔形状的变化的不同大小的刷头组件的数量可以减少到几种不同的大小，该刷头组件各自挠曲和弯曲以适应重叠范围的口腔形状和大小。
129.虽然柔性铰合部的具体示例和数量在图6中示出，但是本文的实施例不仅限于所描绘的数量和形状。可以包括任意数量(例如，1个、2个、3个、4个、5个等)的柔性铰合部以实现期望的柔性，同时还保持牙刷的结构完整性。类似地，可以根据需要修改每个柔性铰合部的形状以针对不同的挠曲特性和挠曲度。因此，可以使用任何期望的形状。
130.图6的牙托还包括多个交接开口(例如，第一交接开口605、第二交接开口608和第三交接开口607)，该多个交接开口类似于结合图5a至图5e所述的交接开口。如上文所描述，交接开口被构造成接纳驱动机构420的附接构件(参见，例如，图5d至图5e)，用于将牙托612联接到驱动机构420。
131.在一些实施例中，交接开口可以被构造成允许牙托相对于所联接的驱动机构420沿咬合平面纵向偏移和枢转，从而进一步提高适应不同形状的口腔和/或各种咬合不正的能力。例如，如在图6所示，第一交接开口605可以为大致在纵向方向上延伸跨过牙齿通道617的槽形开口(也称为t形槽开口)。例如，图7示出了纵向箭头705，其示出由槽形开口605提供的移动方向。可以在纵向方向上折弯槽形开口605以允许驱动机构的对应附接构件例如在牙托挠曲时在狭槽内滑动。
132.类似地，第三交接开口607可以为大致在纵向方向上延伸跨过牙齿通道617的槽形开口(也称为t形槽开口)。例如，图7示出了纵向箭头707，其示出由槽形开口607提供的移动方向。与槽形开口605一样，可以折弯开口607以允许驱动机构的对应附接构件的偏移。开口605和607可以具有相似的曲率，一个具有凹曲率并且另一个具有凸曲率。在另一示例中，可以在相同方向上折弯开口605和607。
133.在各种实施例中，使用卡入槽形开口(诸如开口607和/或605中的一个或多个)中的t型头弹珠可以提供额外的支撑以防止牙托的对应端上下弯曲(例如，刷牙期间朝向/远离口腔的上颚)。例如，卡入开口607中的t型头弹珠可以有助于保持牙托612的端部611，防止牙托意外弯曲进或出口腔的上颚。类似地，开口605可以接纳保持端部613的t型头弹珠。用于保持相应端部的t形弹珠的使用不限于图6的实施例，并且可以用于此处公开的具有如本文所描述的槽形交接开口的任何牙托。可能重要的是保持牙托的端部以防止竖直运动损失和/或相应区域的刷牙力损失。减少这种弯曲的替代性方案可以为使用固定夹或鼻钩，其可以类似于下面结合图21a和图21b描述的啮合保持器。固定夹可以与t型头弹珠结合使用，以提供增加的抗挠曲性。
134.槽形开口的尺寸(以及因此容纳在其中的t型头弹珠)可以被设计成在牙托612中实现期望的挠曲。例如，长度或者宽度上较大的狭槽可以允许对应区域的更大挠曲。在一些实施例中，狭槽607可以大于狭槽605以允许靠近口腔的前部更大挠曲。
135.牙托612还包括作为柱开口的第二交接开口608，其接纳驱动机构的弹珠柱头附接构件。可以允许弹珠柱头在柱开口608内在俯仰、偏摆和翻滚方向上枢转，其中弹珠柱头为旋转中心。例如，图7示出了旋转箭头708，其示出了由柱开口608提供的偏摆旋转移动，并且图8示出了由柱开口608提供的翻滚旋转移动。因为上牙弓和下牙弓可以以这种方式移动，所以它可以允许装置适应使用者的上颌和下颌之间的差异。
136.虽然牙托612被示出为具有特定类型的交接开口，但本文的实施例不仅限于那些类型或仅限于示出的构造。例如，所有交接开口都可以为槽形或柱开口。在另一示例中，交接开口608可以呈槽形，而交接开口605和607中的一个或多个不呈槽形(例如，柱开口)。此
外，开口可以设置在牙齿通道617内的任何位置，而不仅是图6中所示的位置。
137.至少部分地由于交接开口允许牙弓偏移和枢转，长丝长度可以更短，并且产生比在刷毛提供适合口腔的整个刷毛尖端的情形下可能的更小的刷头。此外，与以其他方式实现的相比，如上文所阐述，牙托的偏移和枢转可以便于适应更大数量的不同形状的口腔。因此，需要被制造以覆盖普通人群的所有口腔形状的变化的不同大小的刷头组件的数量可以减少到几种不同的大小，该刷头组件各自移动和偏移以适应重叠范围的口腔形状和大小。
138.在图6所示的牙托的示例中，通过柔性铰合部和交接开口的组合，可以实现甚至更大的舒适性以及与更大范围的口腔形状和咬合不正的适应性。例如，单独的情况下，牙托612上的柔性铰合部和交接开口可以提供与许多不同形状的口腔和/或各种咬合不正的适应。通过组合使用柔性铰合部和交接开口两者可以提供与甚至更大数量的口腔形状和/或咬合不正的适应。因此，单一大小的刷头组件400可以被制造成适应大范围的口腔形状和咬合不正，从而减少需要构造的单独形状的刷头组件的数量。
139.图9至图12示出了驱动机构420的分解图。图9示出了驱动机构420的分解图的透视图，并且图10示出了来自与图9的透视图相对的透视图的分解图，以说明图9中未示出的特征。图11示出了盖部520的分解透视图，并且图12示出了基部510的分解透视图。
140.如上文所描述，驱动机构420包括两个部件，基部510和附接到盖部510的盖部520。盖部520可以通过粘合剂或本领域已知的任何结合技术结合以将主体结合在一起。基部510包括附接到护套530的j形组件517。护套530容纳流体路径入口532，其被构造成可移除地联接到手柄部分200的气动系统，如上文结合图1和图2所述。护套530可以被构造成防止流体路径变得受阻塞、挤压或扭曲。盖部520还包括与基部510的j形组件基本上相同的j形组件527以及护套部分540。护套部分540可以结合到j形组件与颈部430之间沿着护套530的颈部的开口部分以形成外壳，该外壳构成完整护套以保护流体路径535。
141.如图11和图12所示，基部510包括外框515、隔膜513和桨状件511，并且盖部520包括外框525、隔膜523和桨状件521。桨状件511包括附接构件514、516和512，并且桨状件521包括附接构件524、526和522。如上文所描述，附接构件可以设置为弹珠柱头、t形柱头等。每个j形组件的附接构件可以由对应牙托的对应交接开口接纳，以将牙托联接到驱动机构。例如，交接开口405b、408b和407b可以分别接纳附接构件514、516和512，从而将牙托412b联接到基部510。牙托412a可以类似地联接到盖部520。
142.在一些实施例中，每个隔膜可以联接到相应的外框架，并且相应的桨状件可以附接到隔膜。然后可以附接外框架(例如，经由本领域已知的粘合剂或结合技术)，从而在隔膜之间封闭的驱动机构内形成空间。替代性地，两个外框架515和525可以形成为单件并且称为保持两个隔膜或囊状件的框架。
143.例如，图13和图14示出了沿图5f的a-a'截取的驱动机构的示例性构造的横截面视图。替代性地，两个外框架515和525可以形成为单件并且称为框架。
144.在图13的说明性示例中，空间550形成在隔膜523与隔膜513之间。根据本文的实施例，隔膜513和523以及它们之间的空间550可以统称为囊状件。在图13的示例中，桨状件511和521设置在空间550内，其中附接构件526、524、516和514突出穿过相应的隔膜513和523。图14描绘了类似于图13的构造的另一构造，不同的是桨状件511和521设置在隔膜的与空间550相对的一侧。如图13和图14所示，隔膜可以包括一个或多个相对的弯曲部(例如，大致“s”形)并且以类似于扬声器纸盆的方式成形，从而提供类似于扬声器纸盆的膨胀和收缩的柔性。其他构造上的变化包括在模塑过程中将521和511注射模塑成型并直接结合到523和513。聚碳酸酯和硅酮为常见的一对允许如此强粘附力的材料。也可以使用其他兼容的柔性和刚性或半刚性材料。
145.根据本文的各种实施例，气动系统的振荡—在压力和吸力之间切换—使隔膜523和513快速脉动，这交替地使空间550脉动，从而相对于牙齿的表面上下驱动经由附接构件附接的牙托412a和412b，以产生动力牙刷100的刷牙动作。也就是说，当流体(例如，空气)被交替地压入空间550和从空间吸出时，桨状件511和521交替地彼此远离和朝彼此返回，导致空间交替地膨胀和收缩。因此，牙托412a和412b以向上和向下移动分开，这使长丝414a和414b沿着牙齿表面刷牙。
146.本文的实施例提供了用于驱动机构420的复合设计。例如，隔膜523和513可以由类似于用于制造扬声器振膜软弹性体膜的材料的无菌柔性材料(诸如但不限于硅橡胶、热塑性弹性体(tpe)(也称为热塑性橡胶)、热塑性聚氨酯(tpu)、乳胶、乙烯基、丁腈或能够承受高频反复充气和放气的其他柔性材料)形成，并且桨状件和外框架可以由刚性材料，例如硬塑料形成。硬塑性材料提供很好的刚性手柄，其附接到动力手柄。这使使用者能够完全控制整个牙刷在口腔内部和外部的定位以进行冲洗和清洁。硬塑料可以根据本领域已知的技术模制或形成。外框架的材料可以具有环向强度，该环向强度与形成隔膜的材料的剪切强度一起使在气动系统使驱动机构脉动时能量损失最小。如上文所阐述，通过将软弹性体膜材料与刚性材料结合使用，可以避免针对纯软弹性体材料形成的囊状件的低效率。例如，纯软弹性体材料的囊状件可以允许在与垂直于桨状件的期望方向不同的方向上移动。当囊状件内的压力增加时，软弹性体材料的膨胀在各个方向上发展，从而导致效率损失。因此，本文的实施例利用硬的刚性材料和软的弹性体材料的复合囊状件设计来针对最佳效率将空转和力移动控制在一个方向上。此外，隔膜513和523的横截面形状可以有助于控制在期望方向上的膨胀方向并减少效率损失。
147.隔膜523和513、桨状件511和521以及刚性框架515和525可以通过注射模塑或经由本领域已知的其他方法形成。隔膜523和513也可以由使用本领域已知的方法拉伸成形或结合在一起的mylar、pvc或其他片材构成。
148.由于隔膜523和513由柔性弹性材料制成，因此空间550倾向于在由气动系统提供的正内部压力的情况下充气和膨胀，导致驱动机构(例如桨状件511和521)的表面被从通过隔膜523和513中心的定位的平面推开。当负内部压力由气动系统施加时，隔膜523和521倾向于放气和收缩，导致桨状件511和521被拉向中心平面。牙托412分别附接到桨状件521和511，并且因此共享驱动机构420的运动。驱动机构420的中心平面的位置虽然包括在用于刷牙的刷头400中，但取决于刷头400相对于下颌和上颌牙齿的咬合表面的取向以及由颌肌所施加的压力。如上文所描述，使用者可以轻轻咬下刷头400以使刷头的牙托挠曲并适应使用者牙弓的形状。
149.在牙托之间具有单个大空间的驱动机构的一个益处是，无论使用者的咬合是否存在“倾斜”(例如，咬合压力的不平衡)，咬合压力在整个牙托上都由驱动机构均衡。例如，使用者可能在口腔的后部施加比口腔的前部更高的咬合压力。压力梯度沿驱动机构420的囊状件中心向下，并且由使用者施加的咬合压力由隔膜分配，使动力牙刷能够适应由使用者
施加的咬合压力的变化性和不规则性。此外，桨状件有助于跨隔膜分配较高的咬合压力，以在整个囊状件上均匀分配压力，这与局部压力梯度相对。
150.气动系统的实施例
151.图15示出了根据本文公开的实施例的可以用于驱动驱动机构420的气动系统1500的示意图。图15示出了横跨手柄部分200和刷头组件400的气动系统。气动系统1500提供电能到长丝移动的转换。例如，参考图1，气动系统1500操作以使刷头400的驱动机构420振荡以交替地将牙托412a和412b带到一起并驱动牙托412a和412b分开以产生刷牙动作。
152.气动系统1500包括连接到出口止回阀1502和入口止回阀1503的隔膜泵1501。出口止回阀1503连接到入口截止阀1504。出口止回阀1502连接出口旁通阀1505、压力换能器1506和驱动机构1507。隔膜泵1501可以为例如由马达204驱动的隔膜207，以在图2的隔膜207和机架下部208之间产生振荡压力梯度。驱动机构1507可以与上文描述驱动机构420基本上相同。
153.在操作中，在处理装置(例如，图2的处理装置215)的控制下，入口截止阀1503打开，并且出口旁通阀1505关闭。隔膜泵1501被操作并且入口止回阀1503被打开以允许流体(例如，气态或液态流体)进入系统1500并且被保持在泵1501中。同时，打开出口止回阀1502，以使流体进入驱动机构1507并将流体保持在其中。这种构造允许压力在系统1500中增大到期望的水平。
154.一旦达到期望水平，就关闭入口截止阀1504以将系统1500与额外的进入压力隔离，并且打开出口旁通阀1505，从而将隔膜泵1501联接到驱动机构1507。当打开出口旁通阀1505时，隔膜泵1501继续操作，这使驱动机构1507与隔膜泵1501同步振荡。
155.在各种实施例中，当隔膜泵1501的操作从上止点位置开始时，理想地执行驱动机构1507在相对方向上移动牙托的设计。例如，图16a至图16c示出了气动系统1500的多种操作状态。图16a至图16c示出了气动系统1500的简化表示，例如，出于说明目的，出口止回阀1502、入口止回阀1503、入口截止阀1504、出口旁通阀1505和压力换能器1506被分组为元件1510。图16a示出了压力增大阶段，其中入口截止阀1503打开，出口旁通阀1505关闭，入口止回阀1503打开，并且出口止回阀1502打开。一旦达到期望压力，在第一状态(图16b)下，隔膜泵1501在上止点处开始，其中泵1501中的流体体积最大，并且驱动机构1507中的流体量最小。这表示操作期间泵的每个冲程的上限以及驱动机构1507处于静止状态(例如，抽吸或驱动机构中不存在流体)。在第二状态(图16c)下，泵1501处于冲程的下限(例如，泵中的流体体积最小)并且驱动机构中的流体体积最大化。在第一状态下，牙托可以彼此间隔最小距离，而在第二状态下牙弓可以彼此间隔最大距离。
156.替代性地，可以使用封闭系统泵。当它启动时，系统中只有空气来增大内部压力。然而，操作与上文结合图16a至图16c描述的相同。例如，泵1501应在上止点(tdc)处启动，以使封闭系统能够包含尽可能多的空气。随后当1501移动到下止点(bdc)时，泵中的所有空气都被排出到囊状件1507。如果1507已经静止在中间位置，则此对牙托420的第一动作将为迫使它们分开。当泵从bdc移动到tdc时，牙托被泵1501的真空作用强行拉在一起。
157.根据一些实施例，可以使用以下方法来确保泵1501从上止点位置启动。例如，以下方法可以确保当牙刷100关闭时，泵1501的操作在隔膜处于上止点位置时停止。首先，处理装置在操作期间监测马达(例如，马达204)电流，并为典型的全转(例如，隔膜的全冲程)创
建电流特征。对马达位置的控制基于什么电流被供应给马达供应电流。处理装置可以基于监测来定义何时切断到马达功率的电力的电流电平，从而始终实现上止点。发光二极管和接收器可以设置在手柄部分200中以检测飞行中隔膜位置以定义何时停止在tdc。如上文所描述，可以操作入口止回阀1503以允许压力增大从上止点位置开始。可选地，压力传感器可以检测压力增大以确保达到期望的压力级。
158.优化牙齿清洁构件(例如，刷部件410a和410b)的位移以实现期望的刷牙动作需要平衡系统的气动部件的动态表现，包括因素，诸如系统的总空气体积、泵在每个冲程期间的压力特性、驱动机构的机械特性以及空气递送通道和路径的流动性能。
159.马达204的速度影响上述参数。针对马达的速度的度量为每分钟转数。根据实施例，目标速度为大约每秒30至80转。根据一些实施例，大约48至55hz的目标速度可以提供最佳效果。
160.如上文所描述，马达204针对每次旋转引起泵204的压缩和抽吸冲程。根据一些实施例，针对压缩冲程的最大正压力落在20至30磅每平方英寸(psi)的范围内，并且最大负压力被限制至大约-14.7psi的绝对真空。根据一些实施例，绝对真空被限制至大约-6至-9psi。因此，在压缩冲程上存在更多的可用压力。然而，随着系统中的压力的增加，根据状态方程pv＝mrt，推出的空气的体积减小。由于这种压力差，存在导致最大驱动机构偏转的一定最佳正平均压力。根据一些实施例，压力控制值可以包括在气动系统中以在压力增加到高于最佳正平均压力的情况下释放压力。然而，可能期望一定正压力来保持驱动机构的轻微膨胀以在口腔中产生舒适的感觉。这种轻微膨胀可以消耗更少的能量实现振荡动作。
161.根据实施例，由泵207每冲程排出的空气的体积可以与空气输送部件的体积和驱动机构(例如，空间505)的体积平衡。每转总偏转可以与正压力侧每冲程增加的体积加上负压力冲程上从驱动机构减去的体积有关。这种体积改变也可以与驱动机构中的平均压力有关。随着平均囊状件压力的增加，针对任何给定马达，驱动机构中的体积改变(以及对应的牙齿接触部件位移)将减小。
162.施加到牙托的咬合力可能对驱动机构中的平均压力进行补充，这会对气动系统的性能产生负面影响。根据一些实施例，动力牙刷的气动系统包括压力控制值，该压力控制值从系统释放压力以减轻由使用者的咬合压力施加的压力。存在可以适合包括在替换刷头中的几种阀实施方式(即鸭嘴阀、伞阀或挡板阀)，诸如动力牙刷中使用的那些。
163.互锁系统的实施例
164.图17示出了根据本文公开的实施例的可以与牙刷100一起使用的示例性互锁系统。图17示出了牙刷100的分解图，其中刷头400与手柄部分200分离，从而露出从上盖221延伸的鼻锥体222。图17所示的刷头400可为基本上类似于贯穿本公开公开的刷头(例如，图5a至图13)。刷头400包括从驱动机构420延伸的护套530。护套530附接到颈部430，并且可以可选地在颈部430的底边缘432处提供识别带。识别带420可以为具有美学色彩以将一个刷头与另一个区分开来的部件，例如，在不同使用者计划使用具有相同手柄部分200的不同刷头的情况下。
165.在各种实施例中，刷头400的颈部430被构造成与鼻锥体222交接，例如通过颈部400的内表面接触鼻锥体222的外表面。颈部430的底边缘(或使用时的识别带432)可以接触上盖221。
166.在图17的说明性示例中，互锁系统1700设置在鼻锥体222与颈部430之间。互锁系统1700被构造成将刷头400可移除地联接到手柄部分200。例如，第一互锁部件(其示例在图19a至图19c中提供)设置在鼻锥体222上，该第一互锁部件被构造成与颈部430的对应的第二互锁部件(其示例在图18a至图18c中提供)交接。在一些实施例中，刷头400可以放置在鼻锥体222上，例如，经由在大约平行于手柄部分200的长度的方向上移动，并且随后，一旦刷头400到达相对于鼻锥体222的设计位置，可对刷头400施加沿圆周方向的旋转扭转动作，这使第一和第二互锁部件相互作用并将刷头400锁定到鼻锥体222和手柄部分200(例如，如图20所示)。在相对的圆周方向上的旋转扭转动作可以使第一和第二交接部件解锁，从而允许刷头从鼻锥体222移除。
167.在一些实施例中，第一和第二互锁部件的互锁还可以使护套530中的入口532进入与出口230的气密密封。例如，可以在入口532和出口230中的一者或多者处提供o形环或其他密封构件(未示出)。当刷头400放置在鼻锥体222上时，可以使入口532和出口230进入彼此接触状态。随后，在扭转刷头400以将其与鼻锥体锁定在适当位置后，互锁系统可以拉动入口532更靠近出口230，从而向其间的密封构件施加更大的压力，并提供入口532与出口230之间的气密密封。通过确保流体路径不经历流体损失，提供气密密封可以减少压力损失并提高气动系统的效率。
168.图18a至图18c示出了根据示例性实施例的互锁系统1700的示例性第一互锁部件。图18a示出了颈部430的第一侧的透视图，其中护套530以及刷头400的其余部分被移除。图18a描绘了从颈部430上方且朝向手柄部分200的颈部430的第一侧的视图。图18b示出了颈部430的与第一侧相对的第二侧的透视图，其中护套530以及刷头400的其余部分被移除。图18b描绘了从颈部430上方且朝向手柄部分200的颈部430的第二侧的视图，类似于图18a。图18c示出了颈部430的仰视图(例如，从手柄部分200的位置)，其中手柄部分200被移除。
169.图18a至图18c示出了作为颈部430的一部分包括的示例性第二互锁部件1710。在说明性示例中，颈部430具有第二互锁部件1710形成在其中的锥形开口。图18a至图18c所示的示例性第二互锁部件1710可以称为内部锁定部件。在一些实施例中，颈部430可以为根据已知技术被模塑或形成以包括内部锁定构件的硬塑料。在另一示例中，可以形成颈部430并且将内部锁定部件结合到颈部430的内表面。
170.在图18a至图18c的示例中，可以邻近颈部430的上边缘(例如，接触护套530的边缘)设置间隔环1702，经组装时护套530的唇缘533(参见图9)可以搁置在该间隔环上并起到促进颈部430与护套530之间的结合和对齐的作用。环1702可以可选地包括突起部1703，该突起部在朝向护套530的方向上向上延伸并且被构造成与包括在护套530的唇缘中的切口534互锁。
171.内部锁定部件1710可以设置在环1703的与突起部1703相对的一侧。互锁部件1710可以包括一个或多个锁定构件，例如图18a所示的第一锁定构件1711和图18b所示的第二锁定构件1715。第一和第二锁定构件1711和1715被说明性地示出为分别定位在颈部430的第一侧和第二侧上，彼此相对。
172.第一锁定构件1711包括具有面向第二锁定构件1715的矩形前表面的主体1712以及锁定特征部1713。锁定特征部1713被示例性地示出为具有延伸到主体1712的成角度侧面的凸起表面，从而形成比如图18a所示的凸起表面更宽的基部。锁定特征部1713被示出为定
位到主体1712的端部。在说明性示例中，主体1712的厚度(例如，主体1712在径向方向上从颈部430的内表面延伸的距离，如图18c所示)从包括锁定特征部1713的端部到相对的端部逐渐变窄。这可以像斜坡或倾斜面板一样提供密封压力。
173.类似地，第二锁定构件1715包括具有面向第一锁定构件1711的基本上正方形的前表面的主体1716以及锁定特征部1717。锁定特征部1717被示例性地示出为具有延伸到主体1716的成角度侧面的凸起表面，从而形成比如图18b所示的凸起表面更宽的基部。锁定特征部1717被示出为定位到主体1716的端部。在说明性示例中，主体1716的厚度(例如，主体1716在径向方向上从颈部430的内表面延伸的距离)是恒定的。
174.图19a至图19c示出了根据示例性实施例的互锁系统1700的示例性第二互锁部件。图19a示出了鼻锥体222的第一侧的透视图，其中刷头400被移除。图18b示出了鼻锥体222的与第一侧相对的第二侧的透视图。图19c示出了鼻锥体222的俯视图，其中刷头400被移除。
175.图19a至图19c示出了作为鼻锥体222的一部分包括的示例性第一互锁部件1720。在说明性示例中，鼻锥体222包括设置在鼻锥体22的与手柄部分200相对的端部处的第一互锁部件1720。图19a至图19c所示的示例性第一互锁部件1720可以称为外部锁定部件。在一些实施例中，鼻锥体222可以根据已知技术被模塑或形成为包括外部锁定构件。在另一示例中，外部锁定构件可以单独形成并结合到鼻锥体222。
176.在图19a至图19c的示例中，外部锁定部件1720可以设置在鼻锥体222的外圆周侧上。外部锁定部件1720可以包括被构造成接纳锁定构件(例如，锁定构件1711和/或1715)的一个或多个凹陷部。例如，外部锁定部件1720可以包括图19a所示的第一凹陷部1721和图19b所示的第二凹陷部1725。第一和第二凹陷部1721和1725被说明性地示出为分别定位在鼻锥体222的第一侧和第二侧上，彼此相对。
177.第一凹陷部1721包括被构造成接纳例如第一锁定构件1711的多个区域。例如，可以提供第一区域1722，其在来自鼻锥体222的轴向区域中从鼻锥体222的端部延伸为距鼻锥体222的端部的设计距离。第一凹陷部1721还包括在设计距离处的第二区域1723，其在鼻锥体222的圆周方向上从第一区域1722延伸。锁定特征部1724设置在第二区域1723的与第一区域1722相对的端部处。锁定特征部1724被说明性地示出为从第二区域1723在轴向方向上的凹陷部，具有延伸到第二区域1723的成角度侧面，从而形成适应于接纳例如锁定特征部1713的凹陷部。第一区域1721在圆周方向上的宽度可以对应于主体1713的长度并且第二区域1722的高度对应于主体1713在轴向方向上的宽度。锁定特征部1724适应于接纳锁定特征部1713。
178.类似地，第二凹陷部1725包括被构造成接纳例如第二锁定构件1715的多个区域。例如，可以提供第一区域1726，其在来自鼻锥体222的轴向方向上从鼻锥体222的端部延伸为距鼻锥体222的端部的设计距离。第二凹陷部1726还包括在设计距离处的第二区域1727，其在鼻锥体222的圆周方向上从第一区域1726延伸。锁定特征部1728设置在第二区域1727的与第一区域1726相对的端部处。锁定特征部1728被说明性地示出为从第二区域1727在轴向方向上的凹陷部，具有延伸到第二区域1727的成角度侧面，从而形成适应于接纳例如锁定特征部1717的凹陷部。第一区域1726在圆周方向上的宽度可以对应于主体1716的长度并且第二区域1727的高度对应于主体1716在轴向方向上的宽度。锁定特征部1728适应于接纳锁定特征部1717。
179.例如，图20示出了互锁系统1700的操作流程图。图20示出了互锁系统1700的三个移动阶段。在第一状态下，第二互锁部件1710定位在第一互锁部件1720内；在第二状态下，第二互锁部件1710由第一互锁部件1720接纳；并且在第三状态下，第二互锁部件1710与第一互锁部件1720交接以将护套530(例如，作为刷头400的一部分)联接到鼻锥体222(例如，作为手柄部分200的一部分)。
180.更特别地，图20描绘了颈部430的具有第二锁定构件1715的第二侧和鼻锥体222的具有第二凹陷部1725的第二侧的透视图。为清楚起见，颈部430和环1703的外部结构已被移除，并且仅描绘了第二锁定构件1715和护套530。然而，应当理解，实际上图20中描述的各方面由于颈部430而无法直接观察，因此在颈部430内执行。
181.在操作中，如上文所概述，在第一状态下，第二锁定构件1715定位在第二凹陷部1725的第一区域1726上方。凹陷部1725的在径向方向上的深度被设计成与主体1716在径向方向上的厚度相对应，以接纳第二锁定构件171。一旦经对齐，刷头400在轴向方向上的横向移动就使第二锁定构件1715朝向凹陷部1725的第一区域1726的底边缘滑动。选择预先设计的距离(例如，底边缘的位置)以允许颈部400的底边缘接触鼻锥体222或上盖221。从第二状态(例如，其中第二锁定构件搁置在区域1726的底表面上)，可以将旋转扭动力施加到刷头400(或手柄部分200)以使第二锁定构件1715在圆周方向上滑动并进入第二区域1727。锁定特征部1717在凹陷部1727的上表面上施加力，直到锁定特征部1717由锁定构件1728接纳为止，如图20所示(例如，第三状态)。由锁定特征部1717施加的压力被释放，并且锁定特征部1717与锁定特征部1728交接以将刷头400相对于鼻锥体222并因此相对于手柄部分200锁定在适当位置。
182.锁定特征部1728和1717的成角度侧面也可以为释放刷头400与手柄部分200的联接做准备。例如，成角度侧面允许于在圆周方向上施加足够的力后，锁定特征部1717相对于锁定特征部1728滑动，从而退出锁定特征部1728。第二锁定构件1715相对于第二凹陷部1725的状态随后可以反转，允许从鼻锥体222移除刷头400。
183.虽然以上示例是参考第二锁定构件1715和第二凹陷部1725描述的，但是由于形成在相同的部件(例如，颈部430和鼻锥体222)上，因此第一锁定构件1711和第一凹陷部1715与第二锁定构件1715和第二凹陷部1725同时经历相似状态。例如，在第一状态下，第一锁定件1711定位在第一凹陷部1721的第一区域1722上方。一旦经对齐，横向移动(例如，由于导致第二锁定构件1715的横向移动的相同力的施加)就使第一锁定构件1711滑动到凹陷部1721的第一区域1722中。从第二状态(例如，其中第一锁定构件搁置在区域1722的底表面上)，旋转扭动力(例如，对导致第二锁定构件1715的旋转移动的相同力的施加)使第一锁定构件1711滑动进入第二区域1723。随后锁定特征部1713由锁定特征部1724接纳(例如，第三状态)，从而将刷头400相对于鼻锥体222锁定在适当位置。
184.虽然上文提供了互锁系统的具体示例，但本文的实施例不仅限于那些示例。例如，可以使用任意数量的锁定构件和对应的凹陷部。也就是说，可以提供与单个凹陷部交接的单个锁定构件。类似地，可以根据需要使用三个或更多个锁定构件和凹陷部对。此外，第一和第二锁定构件(及对应的凹陷部)不需要定位在相对侧上，而是可以以任何期望的角度偏移。例如，第二锁定构件可以相对于第一锁定构件在圆周方向上偏移30度、45度、50度、90度等。第一和第二凹陷部可以类似地偏移。
185.刷头组件的附加实施例
186.图21a至图21b示出了根据本文公开的实施例的可以与图1的动力牙刷一起使用的示例性刷头组件的各种视图，其中长丝被移除。图21a至图21b示出了与上文描述的刷头组件400基本上相同的刷头组件2100，不同的是刷头组件2100包括拱形滑动接头2110，该拱形滑动接头中的第一个牢固地附接到桨状件511并钩在牙托412a上。类似地，第二个所示的拱形滑动接头牢固地附接到桨状件521并钩在牙弓412b上。替代性地，它们可以牢固地连接到压力垫523和513。这种类型的滑动接头可以代替狭槽607和605。在这些类型的挂钩在桨状件的每一端处的情况下，中心弹珠可以卡入，并且随后将整个牙刷牙托旋转在适当位置。这是一种在使用寿命结束时更换整个刷板同时保留囊状件组件420的方法。
187.图22示出了根据本文公开的实施例的可以与图1的动力牙刷一起使用的另一示例性刷头组件。图22示出了与刷头组件400基本上相似的刷头组件2200，不同的是刷头组件2200包括牙托2212a和2212b。牙托2212a和2212b可以与牙托412a和412b基本上相同，不同的是牙托2212a和2212b的横截面为“u”形。也就是说，例如，当刷牙时，牙托2212a和2212b的柔性指状部基本上垂直于口腔的咬合平面，而不是如上文所描述倾斜。
188.图23示出了根据本文公开的实施例的适用于小童的与图1的动力牙刷一起使用的刷头的附加示例。该组件包括儿童尺寸牙托2312a和2312b、驱动机构2320和颈部2330，类似于上文结合图5a和图5b所述的那些。类似地，图9和图10中描绘的组件可以与所示的儿童尺寸牙托一起使用。此外，儿童尺寸牙托2312a和2312b可以由软弹性体材料制成。类似地，刷毛2314b可以由比成人型式中使用的材料更软的材料制成。
189.图24示出了用于将刷毛附接到刷头框架2402的夹式布置2400。夹2401包括在其磨损时可以很容易地移除的刷毛2514b。
190.图25a至图25b示意性地示出了可以与系统一起使用的另一示例性牙托，包括图1、4、5a至5f以及和b中描绘的那些。牙托2512a和2512b包括限定牙齿通道的侧面的第一侧2501和第二侧2502。内表面2517包含刷毛2514a和2514b。牙齿通道的相对浅度由侧刷毛的角度补偿。驱动机构，诸如囊状件，被示意性地示出为2520。上牙托和下牙托连接到囊状件，例如诸如在图10和图11中描绘的。
191.图25c示出了具有被设计成同时刷使用者的所有牙齿的全弓牙托的另一实施例的示意图。图25c中所示的实施例可以看作是上述所有实施例中描述的具有相同部件和功能的半牙弓对中的一对。
192.图26和图27示出了根据一些实施例的可以与图4的刷头一起使用的驱动机构的示例的示意图。
193.处理装置
194.图28是示出可以结合本文描述的各种实施例使用的示例性有线或无线处理装置2800的框图。例如，系统2800可以实现为处理器装置215或实现为承载在图2的pcba 210上的部件。系统2800可以为能够执行呈软件形式的指令并执行数据通信的处理器启用装置。也可以使用其他计算机系统和/或架构，如本领域技术人员将清楚的。
195.系统2800优选地包括一个或多个处理器，诸如处理器2810。可以提供附加处理器，诸如管理输入/输出的辅助处理器、执行浮点数学运算的辅助处理器、具有适合快速执行信号处理算法的架构的专用微处理器(例如，数字信号处理器)、用于双处理器或多处理器系
统的附加微处理器或控制器或协处理器。此类辅助处理器可以为分立处理器或者可以与处理器2810集成。
196.处理器2810优选地连接到通信总线2805。通信总线2805可以包括用于促进系统2800的存储与其他外围部件之间的信息传输(例如，到气动系统2875)的数据通道。此外，通信总线2805可以提供用于与处理器2810通信的一组信号，包括数据总线、地址总线和控制总线(未示出)。通信总线2805可以包括任何标准或非标准总线架构，诸如例如符合工业标准架构(isa)、扩展工业标准架构(elisa)、微通道架构(mca)、外围部件互连(pci)本地总线或电气和电子工程师协会(ieee)颁布的标准(包括ieee 188通用接口总线(gpib)、ieee 696/s-100等)的总线架构。
197.气动系统2875基本上类似于本文所公开的气动系统，例如，结合图2和图15至图16c。例如，气动系统2875可以包括经由衬套206和偏心件205联接到隔膜207的马达204，流体路径包括管229和驱动机构420(图2)。此外，气动系统2875还可以包括隔膜泵1501、出口止回阀1502、入口止回阀1503、入口截止阀1504、出口旁通阀1505、压力换能器1506和驱动机构1507(图15)。
198.系统2800优选地包括主存储器2815并且还可以包括辅助存储器2820。主存储器2815为在处理器2810上执行的程序提供指令和数据(诸如动力牙刷的一个或多个功能)的存储。例如，主存储器2815可以为用于执行驱动气动系统2875的示例性方法的程序提供指令和数据的存储，如上文所描述。应当理解，存储在存储器中并由处理器2810执行的程序可以根据任何合适的语言，包括但不限于c/c 、java、javascript、perl、visual basic、.net、用于pic或任何微处理器的定制语言等来编写和/或编译。主存储器2815通常为基于半导体的存储器，诸如动态随机存取存储器(dram)和/或静态随机存取存储器(sram)。其他基于半导体的存储器类型包括例如同步动态随机存取存储器(sdram)、rambus动态随机存取存储器(rdram)、铁电随机存取存储器(fram)等，包括只读存储器(rom)。
199.辅助存储器2820可以可选地包括内部存储器2825和/或可移动介质2830。以任何众所周知的方式读取和/或写入可移动介质2830。可移动存储介质2830可以为例如磁带驱动器、光盘(cd)驱动器、数字多功能盘(dvd)驱动器、其他光驱动器、闪存驱动器等。
200.可移动存储介质2830为其上存储有计算机可执行代码(例如，所公开的软件模块)和/或数据的非暂时性计算机可读介质。存储在可移动存储介质2830上的计算机软件或数据被读入系统2800以供处理器2810执行。
201.在替代性实施例中，辅助存储器2820可以包括用于允许将计算机程序或其他数据或指令加载到系统2800中的其他类似装置。此类装置可以包括例如外部存储介质2845和通信接口2840，该通信接口允许软件和数据从外部存储介质2845传输到系统2800。外部存储介质2845的示例可以包括外部硬盘驱动器、外部光驱动器、外部磁光驱动器等。辅助存储器2820的其他示例可以包括基于半导体的存储器，诸如可编程只读存储器(prom)、可擦除可编程只读存储器(eprom)、电可擦除只读存储器(eeprom)或闪存存储器(类似于eeprom的面向块的存储器)。
202.系统2800可以包括通信接口2840。通信接口2840允许软件和数据在系统2800与外部装置、网络或其他信息源之间传输。例如，计算机软件或可执行代码可以经由通信接口2840从网络服务器传输到系统2800。通信接口2840的示例包括内置网络适配器、网络接口
卡(nic)、个人计算机存储卡国际协会(pcmcia)网络卡、卡总线网络适配器、无线网络适配器、通用串行总线(usb)网络适配器、调制解调器、网络接口卡(nic)、无线数据卡、通信端口、红外接口、ieee 1394火线或能够将系统2800与网络或其他计算装置介接的任何其他装置。通信接口2840优选地实现工业公布的协议标准，诸如以太网ieee 802标准、光纤通道、数字用户线(dsl)、异步数字用户线(adsl)、帧中继、异步传输模式(atm)、综合数字服务网络(isdn)、个人通信服务(pcs)、传输控制协议/互联网协议(tcp/ip)、串行线路互联网协议/点对点协议(slip/ppp)等，但也可以实现定制或非标准接口协议。
203.经由通信接口2840传输的软件和数据通常采用电通信信号2855的形式。这些信号2855可以经由通信信道2850提供给通信接口2840。在实施例中，通信信道2850可以为有线或无线网络，或任何种类的其他通信链路。通信信道2850承载信号2855并且可以使用各种有线或无线通信装置来实现，包括电线或电缆、光纤、常规电话线、蜂窝电话链路、无线数据通信链路、射频(“rf”)链路或红外链路等等。
204.计算机可执行代码(即，计算机程序诸如所公开的应用程序，或软件模块)存储在主存储器2815和/或辅助存储器2820中。计算机程序也可以经由通信接口2840接收并存储在主存储器2815和/或辅助存储器2820中。此类计算机程序在被执行时使系统2800能够执行所公开的实施例的各种功能，例如对气动系统2875的控制。
205.在本说明书中，术语“计算机可读介质”用于指用于向系统2800提供计算机可执行代码(例如，软件和计算机程序)的任何非暂时性计算机可读存储介质。此类介质的示例包括主存储器2815、辅助存储器2820(包括内部存储器2825、可移动介质2830和外部存储介质2845)以及与通信接口2840通信地耦接的任何外围装置(包括网络信息服务器或其他网络装置)。这些非暂时性计算机可读介质为用于向系统2800提供可执行代码、编程指令和软件的装置。
206.在使用软件实现的实施例中，软件可以存储在计算机可读介质上并通过可移动介质2830、i/o接口2835或通信接口2840加载到系统2800中。在这种实施例中，软件以电通信信号2855的形式加载到系统2800中。软件在由处理器2810执行时，优选地使处理器2810执行在附录28-4中的一个或多个中描述的特征和功能。
207.在实施例中，i/o接口2835提供系统2800的一个或多个部件与一个或多个输入和/或输出装置之间的接口。在各种实施例中，i/o接口2835提供系统2800的部件与系统2800外部的一个或多个装置或系统(例如，经网络与系统2800通信的装置)之间的接口。其他示例性输入装置包括但不限于切换器或其他触敏装置、生物计量传感装置等。输出装置的示例包括但不限于发光二极管(led)显示器、液晶显示器(lcd)、真空荧光显示器(vfd)、表面传导电子发射显示器(sed)、场发射显示器(fed)等等。例如，动力牙刷可以包括位于手柄部分200上的显示器，该显示器显示电池203的充电状态或与牙刷100的使用者相关的其他信息。
208.系统2800还可以包括促进经数据网络的无线通信的可选无线通信部件。无线通信部件可以包括天线系统2870、无线电系统2865和基带系统2860。在系统2800中，射频(rf)信号在无线电系统2865的管理下由天线系统2870经空气发射和接收。
209.在一个实施例中，天线系统2870可以包括一个或多个天线和执行切换功能以为天线系统2870提供发射和接收信号路径的一个或多个多路复用器(未示出)。在接收路径中，接收到的rf信号可以从多路复用器耦接到低噪声放大器(未示出)，该低噪声放大器放大接
收到的rf信号并将放大的信号发送到无线电系统2865。
210.在替代性实施例中，无线电系统2865可以包括被配置为经各种频率通信的一个或多个无线电部件。在实施例中，无线电系统2865可以将解调器(未示出)和调制器(未示出)组合在一个集成电路(ic)中。解调器和调制器也可以为单独的部件。在传入路径中，解调器剥离rf载波信号，留下基带接收信号，该基带接收信号从无线电系统2865发送到基带系统2860。
211.基带系统2860还对用于传输的数字信号进行编码并生成路由到无线电系统2865的调制器部分的基带发射信号。调制器将基带发射信号与rf载波信号混合，生成rf发射信号，该rf发射信号被路由到天线系统2870并且可以通过功率放大器(未示出)。功率放大器放大rf发射信号并将其路由到天线系统2870，在天线系统处信号被切换到天线端口用于发射。
212.基带系统2860还与处理器2810通信地耦接，该处理器可以为中央处理单元(cpu)。处理器2810可以访问数据存储区域2815和2820。处理器2810优选地被配置为执行可以存储在主存储器2815或辅助存储器2820中的指令(即，计算机程序，诸如所公开的示例性方法)。计算机程序也可以从基带处理器2860接收并存储在主存储器2815或辅助存储器2820中，或一经接收即执行。此类计算机程序在被执行时使系统2800能够执行所公开的实施例的各种功能。例如，数据存储区域2815或2820可以包括各种软件模块。
213.其他方面
214.各种实施例也可以主要在硬件中实现，例如使用部件，诸如专用集成电路(“asic”)或现场可编程门阵列(“fpga”)。实现能够执行本文描述的功能的硬件状态机对于相关领域的技术人员而言将是显而易见的。还可以使用硬件和软件两者的组合来实现各种实施例。
215.此外，本领域的技术人员将理解，结合上述附图和本文公开的实施例描述的各种说明性逻辑框、模块、电路和方法步骤通常可以实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地展示硬件和软件的这种可互换性，上文已根据它们的功能性总体上描述了各种例示性部件、块、模块、电路和步骤。此类功能性是实现为硬件还是软件取决于特定的应用以及对整个系统所施加的设计约束。熟练的人员可以针对每一特定应用以不同方式来实现所描述的功能性，但这样的实施决策不应被解释为会引起脱离本发明的范围。此外，模块、框、电路或步骤内的功能分组是为了便于描述。在不脱离本发明的情况下，可以将特定功能或步骤从一个模块、块或电路转移到另一个。
216.此外，结合本文公开实施例描述的各种说明性框、模块和方法可以使用如下各项来实现或执行：通用处理器、数字信号处理器(“dsp”)、asic、fpga或其他可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件部件或其经设计以执行本文描述的功能的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但在替代性方案中，处理器可以是任何处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实现为计算装置的组合，例如，dsp与微处理器的组合、多个微处理器的组合、一个或多个微处理器结合dsp核心，或任何其他这种配置。
217.虽然上文已经描述了某些实施例，但是应当理解，所描述的实施例仅作为示例。因此，不应基于所描述的实施例来限制本文所描述的系统和方法。相反，本文描述的系统和方法应当仅根据所附权利要求结合以上描述和附图来限制。