從廣告語初探電動牙刷關鍵技術

李路遙

摘 要：電動牙刷是消費者日常常用的個人清潔用品，為了迎合不同購買力的消費者的需求，電動牙刷有僅具備基本功能的低端產品，也有功能完備的高端產品，種類繁多的產品型號、天花亂墜的廣告用語讓消費者在購買時難免迷惑躊躇。本文透過面向普通消費者的廣告語，對電動產品的關鍵技術以及與其對應的專利申請進行了拆解和分析。

關鍵詞：電動牙刷，聲波震動，3D刷頭，位置感應

隨著經濟發展，人民生活水平日益提高，電動牙刷作為一種個人清潔用品逐漸走進消費者視線。與傳統牙刷相比，電動牙刷采用刷頭旋轉或振動的方式來清潔牙齒，單位時間內接觸面積更大、工作次數更多，相比手動牙刷而言清潔效果提高了很多。此外，傳統牙刷使用時與牙齒接觸的力度由人為控制，易破壞牙齦，而目前市場上的電動牙刷大多具有壓力感應功能，刷牙力度過高時會自動減小振動頻率。

而商家對電動牙刷種種好處的宣傳更是不遺余力。以飛利浦鉆石系列聲波震動牙刷某產品為例，其廣告宣傳語包括了“流動潔力”、“鉆石亮白型刷頭”、“雙充電系統”、“5大定制模式”等短語。對普通消費者而言，這些天花亂墜的廣告語能為他們的購物決定作出的參考非常有限。但是對技術人員和創新主體而言，每一個短語背后都凝結了一個或多個付出了創造性勞動的技術方案。

以流動潔力為例，這一短語指向的技術手段是指聲波震動。聲波牙刷的工作原理是靠微型電機的高速運動，帶動牙刷頭上下高速擺動，產生機械振動，即產生聲波。聲波牙刷適合的振動頻率在10000-37000次/分鐘之間，不同頻率的聲波牙刷達到不同程度的牙齒清潔效果。聲波牙刷的清潔效果與聲波頻率及振幅成正比。

對應于這項技術，飛利浦于2004年6月25日遞交了PCT國際專利申請，該申請隨后進入中國國家階段，申請號為CN200480018003.2，發明名稱為“采用聲波作用進行牙齒凈化的電動牙刷”，于2011年11月16日被授予專利權。

該發明要求保護一種電動牙刷，并在說明書中詳細記載了電動牙刷的工作原理：刷頭組件包括聲波系統驅動器，類似于大功率音頻揚聲器，由驅動信號控制，包括可以產生不同頻率聲波的膜盒。由膜盒產生的聲波通過聲波傳輸線傳送到牙刷頭部的聲波凈化部件，聲波凈化部件的前端部（例如刷毛）能夠由聲波驅動向著和遠離牙齒移動，前端部接觸并影響口腔中的流體產生聲波效應，起到凈化作用。

上述“鉆石亮白型刷頭”也代表了電動牙刷制造商在生產中需要不斷改進的部件，飛利浦有不少關于刷頭的專利申請，比如申請號為CN201180061297.7的國際PCT專利申請，發明名稱為“具有多個運動刷部件的電動牙刷及其刷頭”，通過在刷頭中設置偏心輪，與常規刷毛區域相配合，使得電動牙刷具有多種運動，對牙齒產生附加的清潔效果或者磨光之類的其他口腔護理效果。該申請于2016年1月11日被授予專利權。

競爭對手歐樂B的3D系列電動牙刷也有不少關于刷頭的專利，如申請號為CN200980144090.9的國際PCT專利申請，發明名稱為“電動牙刷及用于電動牙刷的刷頭”，也是通過設置刷頭中不同的運動部件來達到更好的3D清潔效果。該申請于2013年8月1日被授予專利權。其中，刷毛區不僅進行擺動旋轉運動，還發生基本上平行于刷毛區主軸的往復刺戳運動的牙刷，被稱作3D 牙刷。

飛利浦某款電動牙刷的廣告語中宣傳其3D專業刷頭具有智能提示型刷毛，3個月褪色，提醒用戶及時更換刷頭。事實上，飛利浦在刷頭的更換提醒方面確實做了一些嘗試，如申請號為CN200680022163.3的國際PCT專利申請，發明名稱為“用于一種個人護理裝置的磨損指示器”，包括反射層和反射層外部的阻擋層，阻擋層隨著時間的推移逐漸降解，反射層得以暴露，能夠將光反射給用戶，指示用戶到了更換刷頭的時間。該申請在中國國家階段的實質審查中以視撤失效結束。同年還有申請號為CN200680036806.x的國際PCT專利申請，發明名稱為“用于個人護理器具的磁驅動磨損指示器“，包括水溶性材料組件，嵌有磁性顆粒，組件下部有磁體組件，隨著時間推移，在使用過程中，水溶性材料組件反復與水接觸，緩慢溶解或膨脹，使得磁性顆粒在磁體組件的作用下逐漸移動，形成清晰的三維圖像，提示用戶到了更換刷頭的時間。該申請也在中國國家階段的實質審查中以視撤失效結束。

電動牙刷作為一種個人清潔用品，在提升外觀和使用感受方面做出了很多努力。飛利浦于2011年提出國際PCT專利申請，進入中國國家階段后其申請號為CN201180063267.x，發明名稱為“個人護理器具的隱藏用戶界面面板及其制作方法”，在刷柄內部設置用戶界面面板上需要顯示的不同清潔模式對應的漢字，通過選擇性點亮不同的LED燈來照亮相應的漢字，很好地提升了用戶體驗。

無獨有偶，歐樂B也有類似的發明專利申請，其為國際PCT專利申請，進入中國國家階段后申請號為CN201080044495.8，發明名稱為“顯示面板及制造顯示元件的半透明載體元件”，也可實現類似的功能。

隨著物聯網概念的興起，電動牙刷的中高端產品基本上都具有藍牙功能，通過藍牙與手機APP進行通信，對用戶的刷牙行為進行記錄、分析，以提供更具有個性化的刷牙建議。為了對用戶的刷牙行為進行記錄，刷頭的定位功能必不可少。

對此飛利浦提出了國際PCT專利申請，進入中國國家階段后申請號為CN201080058977.9，發明名稱為“位置感知牙刷”，在牙刷上設置溫度傳感器、加速計，所有的傳感器、加速計的信息傳送至微處理器，微處理器根據以上信息進行計算判斷刷毛是面向或背對牙齒的哪個區域。該申請于2015年3月31日被授予專利權。

歐樂B對此提出的國際PCT專利申請進入中國國家階段后的申請號為CN201480070865.3，發明名稱為“口腔護理工具的位置檢測”，通過測量不同頻率的交流電下牙刷上電極對之間的阻抗以及刷毛與水平面之間的取向角，綜合得出牙刷的位置信息。該申請于2017年4月20日被授予專利權。

飛利浦中高端電動牙刷的一個標志性功能是除了常規充電器之外，還具有玻璃杯充電座，即“雙充電系統”。在國際PCT專利申請（進入中國國家階段后的申請號為CN201180062241.3）——“用于電動牙刷的清洗玻璃器皿和充電器組合”中公開了玻璃杯充電座的技術方案：具有凹的上表面部分的底座單元中具有充電線圈，可以連接至電源；玻璃杯作為清晰器皿，底部與底座單元的上表面相適應，可以被放置到底座單元上。用戶使用時，將玻璃器皿放置在底座單元中，將電動牙刷放置在玻璃器皿中即可以進行充電。

隨著科技不斷進步和經濟不斷發展，電動牙刷的功能越來越全面，刷頭的功能性和針對性越來越強，與手機APP的藍牙連接更使得電動牙刷不僅作為一種日常清潔工具，更可以作為一種口腔保健器具出現在人們的生活中?？梢灶A測在不久的將來，電動牙刷領域專利申請的技術方案將更加具有針對性，改進點會更加細致，對于刷頭的智能定位感應、智能摩擦感應、智能力度感應會有更精確的測量。