专利名称：提供受控的刷牙力的可换头牙刷的制作方法
技术领域：
本发明涉及可换头牙刷及其使用方法，并更详细地涉及可换头部由位于头部末端的带凸缘的弹性联接器连接到柄部的可换头牙刷，该弹性联接器压配合在位于柄部末端的相应环形圈中；根据所选弹性材料的硬度，弹性联接器或多或少地起到减弱使用者施加到柄部的刷牙力。
背景技术：
诸如在美国专利632,524、1,131,863和5,224,234中所公开的那些可换头牙刷，在技术上是已知的，它们提供了成本上可行的更换已磨损刷毛的装置。此类牙刷还使得在诸如手术之后或使用者正在进行化学药物治疗的情况下，牙刷的频繁地被建议更换更容易，以避免聚集微生物和细菌。然而，在这些专利中已公开的插接型头部更换机构将可更换头部刚性地锁到柄上，并没有解决过度的刷牙力会造成嘴中口腔软组织特别是齿龈损伤的问题。
美国专利5,903,949和PCT公布的专利申请WO 98/37788、99/16332和99/39610公开了在头部和柄部间具有挠性连接的牙刷，有助于保护口腔的软组织免受过度的刷牙力。美国专利5,903,949、WO 98/37788和WO99/39610中的挠性连接包括减薄牙刷结构的相对刚性的材料，该减薄部分用一种弹性地挠曲的材料充填。另一种办法是，如WO99/16332中的挠性连接包括一种连接头部和柄部的机械式铰链，该铰链包含一个限制头部和柄部的相对旋转的扭转元件，并且该元件能使牙刷恢复到原来的形状。具有固定的硬度的特定弹性挠曲材料，或者另一种具有固定的弹性系数的特定扭转元件，它们在这些特定的牙刷中的应用，限制了该牙刷结构处于平均刷牙力水平或处于假定的，即任意的，过度的刷牙力水平。
因此，存在着对具有可换头牙刷的明显需求，这也提供了一种减弱特定使用者们的刷牙力的装置，以避免损伤嘴的口腔软组织。
发明的内容本发明包括一种牙刷及其使用的方法，其中该牙刷具有头部及柄部，头部具有第一末端和第二末端，该第一末端具有从其表面伸出的刷毛，而第二末端具有从其上伸出的成钝角的弹性联接器；弹性联接器具有锥形体，该锥形体带有在其上及下表面上延伸的凸缘；弹性联接器被构造成在柄部末端的环形圈中是可拆卸的压配合；环形圈被构造成使得凸缘延伸经过其顶部及底部以使弹性联接器保持其位置，刷牙期间，弹性联接器将吸收使用者施加至柄部的至少一部分力，以便减弱作用在口腔软组织上的刷牙力。
由使用者控制刷牙力的本发明的使用牙刷方法，包括给使用者提供多个可更换的头部，每个头部都带有一个弹性联接器，它具有显然不同的肖氏A硬度或范围约在0-80的硬度。于是使用者选择具有所期望硬度的弹性联接器的可更换头部，以适当地减弱使用者的具体刷牙力。
附图的简要说明
图1是本发明牙刷的一个实施例的从柄部端所见的顶视立体视图；图2是图1的牙刷的头向立体视图，表示该牙刷前部的放大图；图3是图2所示牙刷的位于头部末端的弹性联接器和位于柄部末端的环形圈的另一个放大图；图4是本发明牙刷的第二个实施例的右视图，表示位于头部末端的弹性联接器的挠曲，该联接器位于柄部末端的环形圈中，将头部连接到柄部。运动的角度由各端的带箭头的垂直线表示，在这种情况下，因为该联接器是由相对高的硬度的弹性材料组成，角度相对地小；图5是本发明牙刷的第三个实施例的右视图，表示位于头部末端的弹性联接器的挠曲，该联接器位于柄部末端的环形圈中，将头部连接到柄部。运动的角度由各端的带箭头的垂直线表示，在这种情况下，角度大于示于图4中第二个实施例的角度；因为该联接器具有较低的硬度；和图6是本发明牙刷的第四个实施例的右视图，表示位于头部末端的弹性联接器的挠曲，该联接器位于柄部末端的环形圈中，将头部连接到柄部。运动的角度由各端的带箭头的垂直线表示，在这种情况下，角度仍比示于图5中第三个实施例的角度大，因为该联接器具有更低的硬度。
本发明的详细说明参见附图，其中在几个图并特别是在图1中，相同的标号代表相同的或类似的元件；其中10表示依据本发明的牙刷。牙刷10包含在一端的有刷毛支承头24的头部12和在另一端的弹性联接器14。牙刷10还包含柄部16，它由弹性联接器14连接到头部12，该联接器14可拆卸地压配合在柄部16第一端的环形圈26中。
如上所述，弹性联接器14自头部12的末端以钝角延伸。这个钝角可通过观察如图2中所示的其互补的锐角“a”来更清楚地确定，图2是本发明的牙刷10的头部和柄部的前部的放大立体视图。角度“a”可由假想的水平面沿着弹性联接器14的上凸缘18的平坦的底面测得，即该底面与越过环形圈26的平坦上表面30是同一个平面。角度“a”可在约5°-约45°的范围中。因此，弹性联接器以约175°-约135°的互补钝角自头部末端延伸。角度“a”在约8°-约20°的范围较好，对应于弹性联接器14相对于头部12以约172°-约160°的钝角延伸。头部12以相对于环形圈26成那样的锐角嵌入弹性联接器14，以允许头部12在联接器的弹性材料中运动，而不会与环形圈26的刚性上表面30相干涉。这种运动图示于图4、5及6中。
现参见图3，其中表示了本发明的弹性联接器14和环形圈26的另一个放大图。可见到弹性联接器14的锥形体20被构造成紧密地装在环形圈26的环形内表面28中。如图3中所示的箭头所指示，通过弹性联接器14的下凸缘22被压向环形圈26结构的相对较硬的材料，弹性联接器压配合到环形圈中。一旦弹性联接器14在环形圈26中放好，则下凸缘22将不受压缩并且与上凸缘18相配合以保持弹性联接器14紧贴在环形圈26中，致使在一般的刷牙力下头部12将不会与柄部16分离。
参见图1、2及3，如图所示，靠近环形圈26的柄部16的末端是弧形的或沿着柄部16的纵向轴线与假想的水平面(未图示)成角度，所以环形圈26本身将与弹性联接器14有一个夹角，以便在弹性联接器14被插在其中时易于插入。环形圈26以此角度相对于水平面定位，可低于水平面大约0°-20°。
弹性联接器14可用与其结合的热塑性弹性材料模压而成，包括一种热塑性的热塑性硬橡胶(TPV)，它由聚丙烯和三元乙丙橡胶(EPDM)的混合物组成，它可按照Santoprene(商标)买到，在美国专利5,393,796中作了描述，或者按照Vryam(商标)可买到聚丙烯和天然橡胶混合物组成的另一种TPV，Santoprene和Vryam两者都是由Advanced Elastomeric Systems Lp，Akron，Ohio 44311销售的弹性材料。另一个，和优先选用的弹性材料是Dynaflex G6713(商标)，是由GLS Corp.，Cary，Illinois 60013销售的一种热塑性弹性材料。这些和别的合适的弹性材料一般具有的肖氏A硬度约在0-80的范围内。多个这种头部12可以做得适合于使用者，具有各种弹性联接器14，每种都具有独立的肖氏A硬度，诸如0，10，20，30，40，50，60，70和80；以允许使用者去选择具体的硬度，以造成所期望的该使用者的具体刷牙力的减弱。使用者刷牙力的这种减弱与所使用的具体弹性联接器的屈服或挠曲成比例。图6图示了一种非常软的，屈服的弹性联接器14，它具有0-10范围内的肖氏A硬度，并将很大地减弱使用者的刷牙力。图5图示了一种屈服较少的弹性联接器14，它将提供比图6中所示的较少的减弱，并可具有30-50范围内的肖氏A硬度。最后，图4图示了一种比图5或图6中所示更少屈服的弹性联接器14，具有大约60-80的肖氏A硬度，并将稍微减弱使用者的刷牙力。
头部12和柄部16较好是用相对硬的塑料模压而成，诸如聚丙烯，或者若希望外观透明则用聚酯，诸如聚对苯二甲酸乙烯酯。一种合适的聚丙烯，具有由ASTM测试方法D790测得的挠曲模数216,000psi(15,186kg/cm2)，可从Huntsman Corporation，Longview，Texas，75603以商品名称Huntsman Polypropylene P4G3Z-039买到。另一种合适的聚丙烯可从Amoco Polymers，Inc.，Alpharetta，Georgia30202-3914，以商品名称7635买到，具有的挠曲模数约为275,000psi(19,334kg/cm2)。使用此种216,000psi(15,186kg/cm2)-275,000psi(19,334kg/cm2)材料的牙刷柄部将提供增大的刚性，以允许使用者在刷牙期间更好地控制和操纵牙刷头的位置。
在本发明的制造中有用的常规的一种部件注塑模具可从MachinesBoucherie Nv，Izegem，Belgium买到。该模具能安装在一般的注塑成型机中，诸如300吨注塑成型机中，该机器可从Engel Canada，Inc.，Guelph，Ontario买到。
权利要求
1.一种可更换头部的牙刷包括头部和柄部，该头部具有从其一个末端延伸的刷毛和从其另一末端以钝角延伸的弹性联接器；该弹性联接器被构造成可拆卸地压配合在位于柄部末端的环形圈中；该弹性联接器具有约0-约80范围的肖氏A硬度，其中，在刷牙期间弹性联接器将吸收由使用者施加在柄部的至少一部分力，以减弱对于口腔软组织的刷牙力。
2.如权利要求1的牙刷，其特征在于，弹性联接器具有从其顶面和底面延伸出去的凸缘，和该环形圈被构造成当弹性联接器被连接到环形圈时，两个凸缘经过环形圈顶面和底面延伸将与环形圈紧密接触，以可靠地保持该弹性联接器紧贴在环形圈中，这样使头部在一般的刷牙力下将不会与柄部分离。
3.如权利要求1的牙刷，其特征在于，该弹性联接器从头部的末端以钝角延伸，该钝角为约175°-约135°。
4.如权利要求1的牙刷，其特征在于，该环形圈以与沿手柄部的纵向轴线的假想的水平面成一个角度地定位。
5.如权利要求4的牙刷，其特征在于，该环形圈以一角度与水平面成一个角度地定位，该角度在水平面以下约0°-20°。
6.如权利要求1的牙刷，其特征在于，该弹性联接器是用热塑性弹性体或其组合物模压成的。
7.如权利要求6的牙刷，其特征在于，热塑性的弹性体是选自由EPDM构成的材料组和聚丙烯与天然橡胶的混合物。
8.一种控制刷牙力的方法包括提供多个可更换头部和一个柄部，每个头部都具有由其一个末端延伸的刷毛和由其另一个末端以一个钝角延伸的弹性联接器；每个弹性联接器都构造成可拆卸地压配合在位于柄部末端的环形圈中；每个弹性联接器具有在约0-约80范围内的独立的肖氏A硬度；选择具有具体的肖氏A硬度的弹性联接器特定的头部，以便为使用者提供适当地减弱其具体的刷牙力，以保护该具体的使用者口腔软组织。
9.如权利要求8的方法，其特征在于，可更换头部的弹性联接器具有的肖氏A硬度，该硬度可从由0，10，20，30，40，50，60，70和80的组中选择。
全文摘要
本发明涉及可更换头部牙刷及其使用方法，这些牙刷具有连接于弹性联接器的柄部，该弹性联接器压配合在位于柄部末端的环形圈中；根据所选弹性材料的硬度，该弹性联接器造成或多或少地减弱使用者的刷牙力。
文档编号A46B15/00GK1642456SQ01823326
公开日2005年7月20日 申请日期2001年5月23日 优先权日2000年5月24日
发明者R·福克斯, J·希彭, D·克瑙布, I·勒瑟罗, P·弗兰克, R·莫斯科维奇 申请人:高露洁-棕榄公司