本發(fā)明涉及一種刷具,特別是一種定力刷具。
背景技術(shù):
良好的刷牙習慣可以幫助維護口腔健康,避免蛀牙的發(fā)生。為了保持口腔的健康,每天早晚努力地刷用力地刷,希望能夠把牙齒刷得越干凈越好,最好能夠讓蛀牙永遠都不要找上門來。但是,任何事情都是過猶不及,研究報告指出刷牙的力道如果過大,可能會造成牙齒表面及牙齦的損傷,反而提高蛀牙跟罹患牙周病的風險。
世界知識產(chǎn)權(quán)組織專利第01/21035號提出一種可自動釋放過大的刷牙力量的牙刷,前述牙刷的刷頭樞設(shè)于握柄,一扁彈片的兩端分別連接刷頭與握柄使刷頭與握柄間的夾角為固定值。當刷牙力量超過一預(yù)設(shè)力量值時,扁彈片彎折變形并使刷頭與握柄間的夾角大幅改變。當扁彈片大幅彎曲的牙刷繼續(xù)受力時,刷頭與握柄間夾角產(chǎn)生更加大幅度的改變而無法維持正常的牙刷功能,藉以避免過大的力量對牙齒及牙齦造成的傷害。
美國專利第6327734號提出一種牙刷受力傳感系統(tǒng),當使用者在刷頭施加過大壓力于牙齒時可提示使用者。牙刷主體內(nèi)設(shè)置有一刷頭構(gòu)件及設(shè)置有一可塌陷及恢復(fù)形狀的拱形構(gòu)件。刷頭構(gòu)件具有從其背側(cè)延伸出并抵頂于該拱形構(gòu)件表面的沖擊元件。當刷頭施加壓力于使用者的牙齒時,刷頭構(gòu)件往牙刷主體移動并透過沖擊元件將力量傳遞到拱形構(gòu)件。當使用者施加的壓力超過一限定值時,該拱形構(gòu)件發(fā)生變形使得該刷頭結(jié)構(gòu)向牙刷主體內(nèi)塌陷以提示使用者。當該超過限定值的壓力遭到移除后,該拱形構(gòu)件透過本身的彈力回復(fù)原狀并推頂該刷頭構(gòu)件回到原位。
中國臺灣新型專利第M492666號提出一種定力刷具,系利用回饋響應(yīng)的變化提醒使用者施力超過定力值。刷具透過一彎曲彈片的兩端連接刷頭與握把。當刷牙力量超過一預(yù)設(shè)力量值時,彎曲彈片呈彎折崩潰狀態(tài),使刷頭與握 柄間的夾角大幅改變而無法維持正常的牙刷功能,藉以避免過大的力量對牙齒及牙齦造成的傷害。刷頭與握把各具有一限位部,當彎曲彈片呈彎折崩潰狀態(tài)時,刷頭與握把的二限位部相互抵靠而限制彎曲彈片的彎折角度。
前述牙刷雖然可提示使用者刷牙時的力道是否會對牙齒及牙齦造成傷害,但是在使用上存在有不同的問題。世界知識產(chǎn)權(quán)組織專利第01/21035號提出的牙刷存在使用時一旦施加超過預(yù)設(shè)值的力量,刷頭與握柄間的夾角大幅改變而無法繼續(xù)使用甚至產(chǎn)生塑性變形而毀損的問題,以及設(shè)計上使牙刷產(chǎn)生變形的力量值與每次使用時使牙刷產(chǎn)生變形的力量值間存在誤差的問題。若是使用者在使用時欲針對特定臟污的部位(例如卡在牙縫中的殘渣)加強清潔,該牙刷便無法滿足使用者欲使用較大力量進行清潔的需求。
美國專利第6327734號提出的牙刷內(nèi)部具有較多的力量傳輸結(jié)構(gòu)及組合固定結(jié)構(gòu),在使用時該些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)及細小的縫隙使每次牙刷產(chǎn)生變形的力量值均有所不同,以及容易殘留食物殘渣或其他的污染物且不易進行清理與不易保持干燥的問題。這些殘渣及污染物加上潮濕的環(huán)境容易造成病菌滋生,進而衍伸出增加使用者感染疾病機會的衛(wèi)生問題。
中國臺灣新型專利第M492666號提出的定力刷具在使用時,彎曲彈片受力可呈微量彎折狀態(tài)及彎折崩潰狀態(tài)。彎曲彈片在微量彎折狀態(tài)下的彈性系數(shù)與在彎折崩潰狀態(tài)下的彈性系數(shù)之間的差值改變幅度較小,部分使用者在使用時可能無法明確感受到彎曲彈片產(chǎn)生的力量回饋響應(yīng)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種定力刷具,用以解決現(xiàn)有技術(shù)中牙刷承受的外力超出臨界值時所產(chǎn)生的不當問題。此不當問題例如為定力誤差量過大,甚或定力失效。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種定力刷具,包含一握柄、一刷頭及一響應(yīng)件。刷頭樞設(shè)于握柄,且刷頭于一角度范圍內(nèi)活動。響應(yīng)件設(shè)于刷頭及握柄之間。響應(yīng)件具有彈性,且響應(yīng)件具有一常態(tài)凸起狀態(tài)及一崩潰凹陷狀態(tài)。刷頭活動時壓制響應(yīng)件,使響應(yīng)件呈崩潰凹陷狀態(tài)并提供一回饋響應(yīng)。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于:
本發(fā)明的刷具,一旦使用者使用會造成牙齒與牙齦傷害的力量刷牙時,此 力量造成響應(yīng)件呈現(xiàn)崩潰凹陷狀態(tài)并產(chǎn)生大幅度的凹陷變形,使得刷具大幅彎曲及提供使用者一回饋響應(yīng),提醒并阻止使用者繼續(xù)使用會造成牙齒與牙齦傷害的力量刷牙。
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述,但不作為對本發(fā)明的限定。
附圖說明
圖1為本發(fā)明第一實施例的定力刷具立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明第一實施例的定力刷具立體結(jié)構(gòu)分解圖;
圖3A為本發(fā)明第一實施例的第一型響應(yīng)件立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3B為本發(fā)明第一實施例的第一型響應(yīng)件側(cè)視圖;
圖3C為本發(fā)明第一實施例的第一型響應(yīng)件的受力對位移曲線圖;
圖4A至圖4B為本發(fā)明第一實施例的定力刷具剖視圖;
圖5A為本發(fā)明第一實施例的第二型響應(yīng)件立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5B為本發(fā)明第一實施例的第二型響應(yīng)件側(cè)視圖;
圖5C為本發(fā)明第一實施例的第二型響應(yīng)件的受力對位移曲線圖;
圖6為本發(fā)明第二實施例的定力刷具立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本發(fā)明第二實施例的定力刷具立體結(jié)構(gòu)分解圖;
圖8為本發(fā)明第二實施例的定力刷具剖視圖;
圖9為本發(fā)明第三實施例的定力刷具剖視圖;
圖10A至圖10C為本發(fā)明第四實施例至第六實施例的定力刷具示意圖。
其中,附圖標記
100、200、300、400、500、600、700 定力刷具
110、210、310、410、510、610、710 刷頭
111、211、311、411、511、611、711 刷毛座
1111、2111 刷毛座正面
1112、2112 刷毛座背面
1113、2113 刷毛座側(cè)面
112、212、312 刷毛束
113、213、313 第一限位部
114、214、315 第一抵頂部
1341、2141 凹槽
13411、21411 槽底面
115、215、316 第一樞接部
116、216、335 容置空間
120、120’、220、320 響應(yīng)件
121、121’ 凸起部
1211、1211’、2211 第一凸起段
1212、1212’、2212 第二凸起段
122、122’、222 側(cè)部
123、123’、223 支持部
124’ 支撐部
1241’ 第一端
1242’ 第二端
130、230、330 握柄
131、231、331 柄部
1311、2311 柄部正面
1312、2312 柄部背面
1313、2313 柄部側(cè)面
132、232、314 第二限位部
133、233、332 第三限位部
134、234、333 第二抵頂部
135、235、334 第二樞接部
140、240、340 樞接件
F1 第一力量
A、B 平面
D 位移
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述:
請參照圖1至圖3C,圖1為本發(fā)明第一實施例的定力刷具立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明第一實施例的定力刷具立體結(jié)構(gòu)分解圖。圖3A為本發(fā)明第一實施例的第一型響應(yīng)件立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3B為本發(fā)明第一實施例的第一型響應(yīng)件側(cè)視圖。圖3C為本發(fā)明第一實施例的第一型響應(yīng)件的受力對位移曲線圖。
本發(fā)明第一實施例的定力刷具100包含一刷頭110、一響應(yīng)件120、一握柄130及一樞接件140。刷頭110包含一刷毛座111、多個刷毛束112、一第一限位部113、一第一抵頂部114及二第一樞接部115。刷毛座111具有相對的一刷毛座正面1111及一刷毛座背面1112,以及位于刷毛座正面1111與刷毛座背面1112之間相對的二刷毛座側(cè)面1113。多個刷毛束112設(shè)置于刷毛座正面1111。刷毛座111的刷毛座背面1111還可設(shè)有一舌苔清潔部(未繪示),以供使用者清潔舌苔用。
第一限位部113設(shè)置于刷毛座背面1112并往遠離刷毛座111的方向延伸。第一抵頂部114例如為一柱條,第一抵頂部114設(shè)置于刷毛座111正面并往遠離刷毛座111的方向延伸。
于本發(fā)明第一實施例中,第一限位部113的延伸方向與第一抵頂部114的延伸方向彼此平行,但不以此為限。于本發(fā)明其他實施例中,第一限位部的延伸方向與第一抵頂部的延伸方向亦可夾一不為零的角度。二第一樞接部115分別設(shè)置于二刷毛座側(cè)面1113,且二第一樞接部115之間保持一距離。第一限位部113、第一抵頂部114及二第一樞接部115共同形成一容置空間116。
于本發(fā)明第一實施例中,刷毛座111、刷毛束112、第一限位部113、第一抵頂部114及第一樞接部115的材質(zhì)為高分子材料,以及刷毛座111、第一限位部113、第一抵頂部114及二第一樞接部115為一體成形,但不以此為限。于本發(fā)明其他實施例中,刷毛座、第一限位部、第一抵頂部及二第一樞接部亦可為組合成形。
請參照圖3A至圖3C,響應(yīng)件120例如為一彈性片,包含一凸起部121、一側(cè)部122及三支持部123。凸起部121包含一第一凸起段1211及一第二凸起段1212。第二凸起段1212突出于第一凸起段1211表面且第一凸起段1211及第二凸起段1212具有相同的突出方向。側(cè)部122環(huán)繞第一凸起段1211的邊緣使響應(yīng)件120具有盤狀結(jié)構(gòu),進而使得響應(yīng)件120具有類似剛體的高彈性系 數(shù),進而使第一凸起段1211發(fā)生凹陷變形時可感受到明顯的力量回饋,例如頓挫感。三支持部123位于側(cè)部122,且三支持部123與第一凸起段1211及第二凸起段1212有相反的突出方向。于本發(fā)明第一實施例中,側(cè)部122環(huán)繞第一凸起段1211,但不以此為限。于本發(fā)明其他實施例中,第一凸起段的邊緣亦可有部分未被側(cè)部環(huán)繞。于本發(fā)明第一實施例中,支持部123的數(shù)量為三個,但不以此為限。于本發(fā)明其他實施例中,支持部的數(shù)量可以為小于三個或是大于三個。
第一凸起段1211具有彈性而可呈凸起狀及凹陷狀,進而使得響應(yīng)件120具有一常態(tài)凸起狀態(tài)及一崩潰凹陷狀態(tài)。響應(yīng)件120呈常態(tài)凸起狀態(tài)時,第二凸起段1212往支持部123所在的平面A移動的垂直距離為D。當施加于第一凸起段1211(靠近第二凸起段1212的一側(cè))的力量小于臨界彈力,且第一凸起段1211仍在彈性限度內(nèi)時,第一凸起段1211發(fā)生彈性變形而由凸起狀轉(zhuǎn)為凹陷狀,使得移動距離D增加。當施加于第一凸起段1211的力量被移除時,第一凸起段1211的彈力使其由凹陷狀回復(fù)為凸起狀。因此,當大于臨界彈力的力量施加于第二凸起段1212時,凸出于第一凸起段1211的第二凸起段1212會帶動第一凸起段1211由凸起狀轉(zhuǎn)為凹陷狀,使得響應(yīng)件120由常態(tài)凸起狀態(tài)轉(zhuǎn)為崩潰凹陷狀態(tài),并且使得移動距離D明顯增加。
握柄130包含一柄部131、一第二限位部132、一第三限位部133、一第二抵頂部134及一第二樞接部135。柄部131具有相對的一柄部正面1311及一柄部背面1312,以及位于柄部正面1311與柄部背面1312之間相對的二柄部側(cè)面1313。第二限位部132設(shè)置于柄部背面1312。第三限位部133設(shè)置于柄部正面1311。第二樞接部135連接柄部131及第二抵頂部134。于本發(fā)明第一實施例中,第二抵頂部134為一柱條,但不以此為限。第二抵頂部134于靠近柄部正面1311的一側(cè)具有一凹槽1341。凹槽1341具有一槽底面13411。于本發(fā)明第一實施例中,柄部131、第二限位部132、第三限位部133、第二抵頂部134及第二樞接部135的材質(zhì)為高分子材料,且柄部131、第二限位部132、第三限位部133、第二抵頂部134及第二樞接部135的材質(zhì)為一體成形,但不以此為限。于本發(fā)明其他實施例中,柄部、第二限位部、第三限位部、第二抵頂部及第二樞接部亦可為組合成形。
握柄130的第二抵頂部134及第二樞接部135位于刷頭110的容置空間 116中。柄部正面1311與刷毛座正面1111朝向相同的方向。握柄130的第二樞接部135透過樞接件140樞設(shè)于刷頭110的二第一樞接部115,使得刷頭110可相對握柄130樞轉(zhuǎn)。如此一來,位于容置空間116中的第二抵頂部134可相對地靠近或遠離第一抵頂部114。響應(yīng)件120設(shè)置于凹槽1341中。響應(yīng)件120的支持部123抵靠于凹槽1341的槽底面13411,使得第一凸起段1211與槽底面13411保持一距離。響應(yīng)件120的第一凸起段1211及第二凸起段1212往遠離槽底面13411的方向凸出,且第二凸起段1212抵靠于第一抵頂部114朝向容置空間116的一側(cè)。
當刷頭110相對握柄130樞轉(zhuǎn)而使第一抵頂部114與第二抵頂部134間的間距改變時,第一抵頂部114抵壓第二凸起段1212,進而帶動第一凸起段1211產(chǎn)生凹陷變形。一旦第一凸起段1211承受超過臨界值的力量時,第一凸起段1211產(chǎn)生凹陷變形,使得響應(yīng)件120呈崩潰凹陷狀態(tài)。透過第二凸起段1212凸出于第一凸起段1211的設(shè)計,第一抵頂部114會固定施壓于第二凸起段的位置,也就是說,因第一凸起段1211的受壓位置固定,故可讓響應(yīng)件120的第一凸起段1211每次凹陷變形所需的臨界彈力趨近于定值,進而提升定力刷具100的定力效果。
第一限位部113由刷毛座111往握柄130的第二限位部132的方向延伸。第一抵頂部114由刷毛座111往握柄130的第三限位部133的方向延伸。于本發(fā)明第一實施例中,第一限位部113及第一抵頂部114分別為由刷頭110朝向第二限位部132及第三限位部133延伸的柱條。第二限位部132及第三限位部133分別為握柄130的表面,但不以此為限。在本發(fā)明其他實施例中,第二限位部及第三限位部分別為凸出于握柄表面的阻擋塊。
請參照圖4A及圖4B,圖4A及圖4B為本發(fā)明第一實施例的定力刷具剖視圖。如圖4A所示,當定力刷具100處于未使用狀態(tài)時,刷頭110未承受外界力量,響應(yīng)件120處于常態(tài)凸起狀態(tài),凸起部121的第一凸起段1211呈凸起狀而使第二凸起段1212抵靠第一抵頂部114,此時第一限位部113及第二限位部132間保持一距離,第一抵頂部114及第三限位部133彼此互相抵頂。如圖4B所示,當使用者在刷牙時,假設(shè)牙齒透過刷毛束112施加一反作用力(第一力量F1)于刷毛座111上多個刷毛束112所在位置的中心點,使第一力量F1以樞接件140為支點產(chǎn)生相對握柄130旋轉(zhuǎn)的一施力力矩,而響應(yīng)件120 的第一凸起段1211的彈力透過第二凸起段1212施加于第一抵頂部114,使彈力以樞接件140為支點產(chǎn)生相對握柄130旋轉(zhuǎn)的一抗力力矩。當使用者使用小于等于臨界值的刷牙力量刷牙時,牙齒與牙齦不會因刷牙力量過大而受到傷害。當使用臨界值的刷牙力量時,與刷牙力量達到力矩平衡的響應(yīng)件120彈力即為臨界彈力。
當?shù)谝涣α縁1小于等于臨界值時,響應(yīng)件120承受的力量小于等于臨界彈力。由于響應(yīng)件120具有類似剛體的高彈性系數(shù),因此第一凸起段1211在承受小于等于臨界彈力時僅產(chǎn)生可忽略不計的變形量。此時,響應(yīng)件120呈現(xiàn)微量凹陷狀態(tài),刷頭110相對握柄130產(chǎn)生微量樞轉(zhuǎn),第二凸起段1212往支持部123所在的平面A(槽底面13411)的移動距離D僅有微量增加。響應(yīng)件120的第一凸起段1211的彈力所產(chǎn)生的抗力力矩等于第一力量F1產(chǎn)生的施力力矩。
當?shù)谝涣α縁1大于臨界值時,響應(yīng)件120承受的力量大于臨界彈力,使得響應(yīng)件120的第一凸起段1211的結(jié)構(gòu)崩潰,并產(chǎn)生大幅度凹陷的彈性變形。此時,響應(yīng)件120呈現(xiàn)崩潰凹陷狀態(tài),刷頭110相對握柄130產(chǎn)生大幅樞轉(zhuǎn),第二凸起段1212往支持部123所在的平面A(槽底面13411)的移動距離D明顯增加。響應(yīng)件120的第一凸起段1211的彈力所產(chǎn)生的抗力力矩小于第一力量F1產(chǎn)生的施力力矩。定力刷具100的大幅度彎折變形使得定力刷具100對使用者產(chǎn)生回饋響應(yīng),藉此提醒并阻止使用者繼續(xù)使用會造成牙齒與牙齦傷害的力量刷牙。定力刷具100對使用者的回饋響應(yīng)為力量回饋、聲音回饋、變形回饋或其組合,例如響應(yīng)件120的第一凸起段1211變形時反饋力量突然的變化讓使用者感受到頓感,第一凸起段1211變形時發(fā)出聲響作為提示、第一凸起段1211變形時定力刷具100突然的彎折而不方便繼續(xù)使用等。
當使用定力刷具100的舌苔清潔部(未繪示)清潔舌苔時,刷頭110承受與第一力量F1相反方向的一第二力量,響應(yīng)件120處于常態(tài)凸起狀態(tài),凸起部121的第一凸起段1211呈凸起狀而使第二凸起段1212抵靠第一抵頂部114,此時第一限位部113及第二限位部132間保持一距離,第一抵頂部114及第三限位部133彼此互相抵頂。
隨著刷頭110相對握柄130產(chǎn)生大幅樞轉(zhuǎn),一旦刷頭110延伸線與握柄130延伸線的夾角達到α度時,向第二限位部132方向延伸的第一限位部113 與第二限位部132發(fā)生抵觸,阻止刷頭110相對握柄130繼續(xù)樞轉(zhuǎn),第二凸起段1212往支持部123所在的平面A(槽底面13411)的移動距離D無法繼續(xù)增加,進而防止響應(yīng)件120的第一凸起段1211過度凹陷變形,產(chǎn)生無法回復(fù)原狀的塑性變形。
此外,當?shù)谝幌尬徊?13與第二限位部132互相抵觸時,使用者可繼續(xù)施加稍大的力量于該刷頭110以清潔口腔中特定臟污的部位(例如卡在牙縫中的殘渣),而不會有定力刷具100變形量過大無法使用的狀況。
此外,響應(yīng)件120可以透過凸起部121的面積、厚度、凸起的弧度、材料的不同來調(diào)整凸起部121臨界彈力的大小。在本發(fā)明第一實施例中,響應(yīng)件120的材質(zhì)為鋼片且凸起部121為圓形,但不以此為限。于本發(fā)明其他實施例中,凸起部的形狀為橢圓形、圓球形或矩形,以及響應(yīng)件的材質(zhì)選自具有高彈性系數(shù)的高分子材料及金屬材料所構(gòu)成的群組。
于本發(fā)明第一實施例中,使用的響應(yīng)件120為第一型態(tài)的響應(yīng)件,但不以此為限。于本發(fā)明其他實施例中,響應(yīng)件亦可以為第二型態(tài)的響應(yīng)件120’。請參照圖5A至圖5C,圖5A為本發(fā)明第一實施例的第二型響應(yīng)件立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖5B為本發(fā)明第一實施例的第二型響應(yīng)件側(cè)視圖。圖5C為本發(fā)明第一實施例的第二型響應(yīng)件的受力對位移曲線圖。第二型態(tài)的響應(yīng)件120’相似于第一型態(tài)的響應(yīng)件120’,其差異在于第二型態(tài)的響應(yīng)件120’還包含三支撐部124’。三支撐部124’各具有相對的一第一端1241’及一第二端1242’。各支撐部124’的第一端1241’連接于側(cè)部122’。各支撐部124’的第二端1242’往遠離第一凸起段1211’、第二凸起段1212’及側(cè)部122’的方向延伸,且第二端1242’的延伸方向與第一凸起段1211’及第二凸起段1212’的突出方向相反。各支撐部124’具有彈性,使得支撐部124’的第二端1242’可移動地靠近或遠離側(cè)部122’。于本發(fā)明部分實施例中,支撐部124’的數(shù)量為三,但不以此為限。于本發(fā)明其他實施例中,支撐部的數(shù)量可以為一個、二個或大于三個。于本發(fā)明部分實施例中,第二端1242’的延伸方向與第一凸起段1211’及第二凸起段1212’的突出方向相反,但不以此為限。于本發(fā)明其他實施例中,第二端的延伸方向與第一凸起段及第二凸起段的突出方向夾一鈍角。
由于第一凸起段1211’結(jié)構(gòu)的影響,第一凸起段1211’的彈性系數(shù)大于各支撐部124’的個別彈性系數(shù)以及全部支撐部124’的總彈性系數(shù)。如此一來, 各支撐部124’產(chǎn)生彈性變形所需承受的力小于第一凸起段1211’產(chǎn)生彈性變形所需承受的力。當定力刷具100在使用時,第二型態(tài)的響應(yīng)件120’的第二凸起段1212’受力下壓,由各支撐部124’先開始產(chǎn)生變形,第二凸起段1212’往支撐部124’所在的平面B的移動距離D增加。當支持部123’到達平面B后,接著才是第一凸起段1211’開始產(chǎn)生變形,使得移動距離D繼續(xù)增加。
由于定力刷具是由刷頭110與握柄130組裝而成,因此刷頭110的第一抵頂部114與握柄130的容置槽1341的槽底面13411之間的距離存在有一公差。當?shù)谝坏猪敳?14與容置槽1341的槽底面13411之間加上公差后的距離,大于第一型態(tài)的響應(yīng)件120的第二凸起段1212與支持部123所在平面A之間的垂直距離時,第一型態(tài)的響應(yīng)件120可在容置槽1341中移動并產(chǎn)生異音。
相較之下,第二型態(tài)的響應(yīng)件120’中,支撐部124’具有彈性并可移動地靠近或遠離側(cè)部122’,使得支撐部124’可填補第一抵頂部114與容置槽1341的槽底面13411之間距離的公差,進而使得第二型態(tài)的響應(yīng)件120’的第二凸起段1212’及支撐部124’分別保持抵頂?shù)谝坏猪敳?14與容置槽1341的槽底面13411。如此一來,第二型態(tài)的響應(yīng)件120’無法在容置槽1341中移動以及產(chǎn)生異音。
此外,于本發(fā)明第一實施例中,響應(yīng)件120位于第二抵頂部134的凹槽1341中,但不以此為限。于本發(fā)明一實施例中,響應(yīng)件被夾持設(shè)置于第一抵頂部與第二抵頂部彼此相對向的二表面之間。
請參照圖6至圖8,圖6為本發(fā)明第二實施例的定力刷具立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明第二實施例的定力刷具立體結(jié)構(gòu)分解圖。圖8為本發(fā)明第二實施例的定力刷具剖視圖。本發(fā)明第二實施例的定力刷具與本發(fā)明第一實施例的定力刷具相似,在此僅針對相異之處加以說明,相同之處在此便不再贅述。
本發(fā)明第二實施例的定力刷具200包含一刷頭210、一響應(yīng)件220、一握柄230及一樞接件240。刷頭210包含一刷毛座211、多個刷毛束212、二第一限位部213、一第一抵頂部214及二第一樞接部215。刷毛座211具有相對的一刷毛座正面2111及一刷毛座背面2112,以及位于刷毛座正面2111與刷毛座背面2112之間相對的二刷毛座側(cè)面2113。多個刷毛束212設(shè)置于刷毛座正面2111。二第一限位部213分別設(shè)置于刷毛座背面2112靠近二刷毛座側(cè)面2113的二端,且二第一限位部213之間保持一距離。第一抵頂部214設(shè)置于刷毛座正面2111。第一抵頂部214與刷毛座背面2112朝向相同方向的一側(cè)具 有一凹槽2141。凹槽2141具有一槽底面21411。二第一樞接部215分別設(shè)置于二刷毛座側(cè)面2113,且二第一樞接部215之間保持一距離。二第一限位部213、第一抵頂部214及二第一樞接部215共同形成一容置空間216。于本發(fā)明第二實施例中,刷毛座211、刷毛束212、第一限位部213、第一抵頂部214及第一樞接部215的材質(zhì)為高分子材料,以及刷毛座211、二第一限位部213、第一抵頂部214及二第一樞接部215為一體成形,但不以此為限。于本發(fā)明其他實施例中,刷毛座、二第一限位部、第一抵頂部及二第一樞接部為組合成形。
握柄230包含一柄部231、二第二限位部232、一第三限位部233、一第二抵頂部234及一第二樞接部235。柄部231具有相對的一柄部正面2311及一柄部背面2312,以及位于柄部正面2311與柄部背面2312之間相對的二柄部側(cè)面2313。二第二限位部232分別設(shè)置于柄部背面2312靠近二柄部側(cè)面2313的相對二端。第三限位部233設(shè)置于柄部正面2311。第二樞接部235連接柄部231及第二抵頂部234。第二抵頂部234往遠離柄部231的方向延伸。于本發(fā)明第二實施例中,柄部231、第二限位部232、第三限位部233、第二抵頂部234及第二樞接部235的材質(zhì)為高分子材料,且柄部231、第二限位部232、第三限位部233、第二抵頂部234及第二樞接部235為一體成形,但不以此為限。于本發(fā)明其他實施例中,柄部、第二限位部、第三限位部、第二抵頂部及第二樞接部為組合成形。
響應(yīng)件220設(shè)置于第一抵頂部214的凹槽2141中。響應(yīng)件220位于側(cè)部222的支持部223抵靠于凹槽2141的槽底面21411。響應(yīng)件220的第一凸起段2211及第二凸起段2212往遠離槽底面21411的方向凸出且抵靠于第二抵頂部234朝向第一抵頂部214的一側(cè)。
于本發(fā)明第二實施例中,二第一限位部213及第一抵頂部214分別為由刷頭210朝向二第二限位部232及第三限位部233延伸的柱條。二第二限位部232及第三限位部233分別為握柄230的表面,但不以此為限。在本發(fā)明其他實施例中,第二限位部及第三限位部分別為凸出于握柄表面的阻擋塊。
請參照圖9,圖9為本發(fā)明第三實施例的定力刷具剖視圖。本發(fā)明第三實施例的定力刷具與本發(fā)明第一實施例的定力刷具相似,兩者的差異僅在于刷頭的抵頂結(jié)構(gòu)與限位結(jié)構(gòu)分別與握柄的抵頂結(jié)構(gòu)與限位結(jié)構(gòu)的位置對調(diào),相同之處在此便不再贅述。
本發(fā)明第三實施例的定力刷具300包含一刷頭310、一響應(yīng)件320、一握柄330及一樞接件340。刷頭310包含一刷毛座311、多個刷毛束312、一第 一限位部313、一第二限位部314、一第一抵頂部315及一第一樞接部316。握柄330包含一柄部331、一第三限位部332、一第二抵頂部333及二第二樞接部334。第三限位部332、第二抵頂部333及二第二樞接部334共同形成一容置空間335。
刷頭310的第一抵頂部315及第一樞接部316位于握柄330的容置空間335中。刷頭310的第一樞接部316透過樞接件340樞設(shè)于握柄330的二第二樞接部334之間,使得刷頭310可相對握柄330樞轉(zhuǎn)。如此一來,位于容置空間335中的第一抵頂部315可相對地靠近或遠離第二抵頂部333,進而抵頂位于第一抵頂部315與第二抵頂部333之間的響應(yīng)件320。當刷頭310承受大于第一臨界值的第一力量F1時,響應(yīng)件320承受大于臨界彈力的壓力而呈現(xiàn)崩潰凹陷狀態(tài),使得刷頭310相對握柄330樞轉(zhuǎn)時,第一限位部313可與第三限位部332互相抵觸。
于本發(fā)明第三實施例中,第三限位部332及第二抵頂部333分別為由握柄330朝向第一限位部313及第二限位部314延伸的柱條。第一限位部313及第二限位部314分別為刷頭310的表面,但不以此為限。在本發(fā)明其他實施例中,第一限位部及第二限位部分別為凸出于刷頭表面的阻擋塊。
請參照圖10A至圖10C及表一,圖10A至圖10C為本發(fā)明第四實施例至第六實施例的定力刷具示意圖。表一為本發(fā)明其他實施例的定力刷具刷毛束數(shù)量、刷頭長度及響應(yīng)件臨界彈力及其他參數(shù)的實驗數(shù)據(jù)資料表。表一中的實驗數(shù)據(jù)是假設(shè)兩顆牙齒接觸24束刷毛束時,承受的總壓力為150克作為基礎(chǔ),對一尺寸固定的響應(yīng)件進行彎折壓力計算所得到的結(jié)果。由于本發(fā)明第四實施例至第六實施例的刷具與前述第一實施例的刷具相似,在此僅針對不同之處加以說明,相同之處便不再贅述。
于本發(fā)明第四實施例至第六實施例的定力刷具400、定力刷具500及定力刷具600中,刷頭410的刷毛座411、刷頭510的刷毛座511及刷頭610的刷毛座611的刷毛束設(shè)置中心區(qū)域分別設(shè)置有12束、20束及24束刷毛束,但不以此為限。于本發(fā)明其他實施例中,中心區(qū)域的刷毛束數(shù)量可以為12束、20束及24束以外的任意數(shù)量。刷具上單位刷毛束施加于牙齒的力量值為一定值。刷牙時,與牙齒接觸的刷毛束數(shù)量越多,刷頭410、刷頭510及刷頭610承受的反作用力越大。一般而言,一次會有兩顆牙齒同時與刷毛束發(fā)生接觸。由于成人與兒童的永久齒、乳牙及口腔大小均不同,為了讓每個使用者根據(jù)自身口腔與牙齒的大小選用合適的定力刷具。在設(shè)計上,配合不同尺寸的刷頭上 的刷毛束數(shù)量調(diào)整響應(yīng)件尺寸與材質(zhì),以得到不同臨界彈力,確保不同使用者的牙齒在使用合適的定力刷具刷牙時,牙齒及牙齦都不會承受過大的刷牙力量。
第四實施例至第六實施例的定力刷具400、定力刷具500及定力刷具600中,刷頭410、刷頭510及刷頭610的刷毛束區(qū)域中心點至樞接件440、樞接件540及樞接件640的長度分別為L1、L1及L2。于本發(fā)明第五實施例至第七實施例中,L1為0.06米,L2為0.065米,但不以此為限。于本發(fā)明其他實施例中,刷毛束區(qū)域中心點至樞接件的長度可以小于0.06米,也可以大于0.065米。在設(shè)計上,配合不同尺寸的刷頭長度調(diào)整響應(yīng)件尺寸與材質(zhì)以得到不同臨界彈力,確保使用者的牙齒在使用不同刷頭長度的定力刷牙時都不會承受過大的刷牙力量。舉例來說,當使用者使用與兩齒接觸刷毛束數(shù)為24束,刷毛束區(qū)域中心點至樞接件長度為0.065米的定力牙刷時,定力牙刷所搭配的響應(yīng)件須選用臨界彈力為1.21875千克的響應(yīng)件,以達到在刷牙過程中避免牙齒與牙齦承受過大力量的效果。
表一
根據(jù)本發(fā)明的定力刷具,當使用者使用適當?shù)牧α克⒀罆r,響應(yīng)件的盤狀結(jié)構(gòu)使響應(yīng)件類似剛體,且響應(yīng)件的變形量是極微量的。一旦使用者使用會造成牙齒與牙齦傷害的力量刷牙時,響應(yīng)件崩潰使凸起部產(chǎn)生大幅度凹陷的彈性變形,連帶的使定力刷具也產(chǎn)生大幅度的彎折變形。定力刷具的大幅度彎折變形使得定力刷具對使用者產(chǎn)生回饋響應(yīng),藉此提醒并阻止使用者繼續(xù)使用會造 成牙齒與牙齦傷害的力量刷牙。舉例來說,使用者在使用時感受到頓感或聽到聲響,從而得知目前使用的刷牙力量可能會對牙齒與牙齦造成傷害。
另外,本發(fā)明的定力刷具的響應(yīng)件具有凸起結(jié)構(gòu),使其彈性系數(shù)明顯高出一般彎曲響應(yīng)件的彈性系數(shù)。如此一來,當使用者使用的刷牙力量小于臨界值時,本發(fā)明的定力刷具的彎折變形量遠小于使用彎曲響應(yīng)件的刷具的彎折變形量。一旦使用者使用的刷牙力量超過臨界值時,本發(fā)明的定力刷具產(chǎn)生的回饋響應(yīng)中的彎折頓挫感明顯高出采用一般彎曲響應(yīng)件的刷具可產(chǎn)生的彎折頓挫感,使得本發(fā)明的定力刷具的回饋響應(yīng)效果有明顯增進。
此外,本發(fā)明的定力刷具的刷頭承受大于第一臨界值的刷牙力量時,刷頭相對握柄樞轉(zhuǎn)變形使第一限位部與第二限位部發(fā)生抵觸,阻止刷頭相對握柄繼續(xù)樞轉(zhuǎn)。藉此防止刷頭相對握柄樞轉(zhuǎn)使響應(yīng)件的凸起部過度凹陷變形,產(chǎn)生無法回復(fù)原狀的塑性變形,而使刷具的定力功能遭到破壞。
此外,本發(fā)明的定力刷具在使用時,力量直接透過刷頭傳遞到抵靠于刷頭的響應(yīng)件凸起部的機制,避免力量傳遞過程中經(jīng)過過多的活動零件造成力量的散失,使得刷具每次變形的力量值趨于一致而提升定力效果。
此外,本發(fā)明的定力刷具的第一限位部與第二限位部互相抵觸時,使用者可繼續(xù)施加稍大的力量于刷頭以清潔口腔中特定臟污的部位(例如卡在牙縫中的殘渣),而不會有刷具變形量過大無法使用的狀況。
此外,本發(fā)明所公開第一限位部設(shè)置于刷頭外部與第二限位部設(shè)置于握柄外部的結(jié)構(gòu)以及樞轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)在使用時保持在口腔外部的結(jié)構(gòu),使得口腔中的食物殘渣及污染物不易進入樞轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),以及刷具內(nèi)部無過多易殘留污染物的縫隙且容易進行清潔并保持干燥。避免食物殘渣及污染物在潮濕的環(huán)境中滋生病菌,造成使用者感染疾病機會增加的衛(wèi)生問題。
當然,本發(fā)明還可有其它多種實施例,在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形,但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。