专利名称：能自动控制刷牙压力的牙刷的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种清洁牙齿的用品，特别涉及一种牙刷。该牙刷具有自动控制刷牙压力的能力，亦即当刷牙压力超过允许的最大值时，牙刷会自动地将刷牙压力降低到允许的最大值以下。
背景技术：
牙菌斑是导致蛀牙、牙周炎、牙齿脱落等多种牙科疾病的主要因素。用刷牙的方法清除牙齿表面上的牙菌斑，对保持牙齿健康至关重要。刷牙时，需要施加足够大的压力在牙刷刷毛上，才能把牙齿表面上的牙菌斑清除干净。研究表明，施加的压力并非越大越好。当施加的压力达到某个数值以后，施加更大的压力，并不能带来更好的清洁效果。另一方面，过大的刷牙压力会损害牙龈和牙釉质。因此，需要将刷牙压力控制在适当的范围内。 要确定合适的压力范围，就需要确定允许的最大刷牙压力值。首先，在允许的最大值以下刷牙是安全的。如果刷牙压力超过允许的最大值，则有可能损害牙龈或者牙釉质。其次，允许的最大值应该足够大，使刷牙能够尽可能多地清除牙菌斑。为了确定允许的最大值，有很多相关因素需要考虑。牙刷的刷毛的形状和分布状态、刷毛的软硬度、刷毛的材质，甚至使用者的用力方式都影响刷毛对牙龈和牙齿施加的作用力的大小和方式。因此，需要研究所有这些因素的综合影响效果，才能测试出允许的最大值。具有不同刷毛结构的牙刷，其允许的最大值往往不同。因此，需要为每种牙刷确定适合它的允许的最大值。当测试出某种牙刷的允许的最大值以后，如何让使用者将刷牙压力控制在允许的最大值以内？已经公开了多种解决方案。中国专利CNO1801827. O公开了一种牙刷，当刷牙压力超过其允许的最大值时，这种牙刷会发出声响，以提醒使用者减小刷牙压力。这种牙刷能避免过大刷牙压力对牙龈和牙齿造成损害，但仍有不足之处一、从牙刷发出声响，到使用者作出反应减轻刷牙压力，通常需要一段时间(一至数秒)。在这段时间内，刷毛仍然在使用过大的压力冲击牙龈和牙齿。这可能造成伤害。二、需要使用者自己调节刷牙的力度，才能减轻刷牙压力，这带来不便。中国专利CN00803222. X公开了一种牙刷，当刷牙压力超过其允许的最大值时，这种牙刷的某些部位会改变颜色，或者闪烁灯光，以此提醒使用者减轻刷牙压力。这种牙刷的一个明显缺点是刷牙时，除非使用者紧紧盯住牙刷体的某些部位观察，否则使用者往往会忽视这种光学警示信号，继续以过大的压力刷牙。另外，美国专利US7281289和US5355544公开的牙刷，当刷牙压力超过其允许的最大值时，牙刷的颈部会突然翻转，从而带动牙刷头偏离牙龈和牙齿。这两种牙刷能“即时”终止过大刷牙压力对牙龈和牙齿的危害。其不足之处是，翻转后的牙刷不能自动恢复到正常状态，需要使用者手动助其恢复，这将使刷牙的进程变得时断时续。这里要特别提及美国专利US5146645以及中国专利CN03817737。美国专利US5146645公开了一种牙刷。它在牙刷的颈部设置了两条彼此分隔开的横梁。其中，靠近牙刷背面一侧的横梁被构造成拱形结构，大致沿牙刷手柄的纵向延伸。其公开的申请文件声称，当刷牙压力未超过允许的最大值时，这两条横梁将提供足够的支撑能力，以支撑使用者正常刷牙。当刷牙压力超过允许的最大值时，具有拱形结构的横梁会突然(向另一条横梁的方向)弯曲，致使牙刷颈部的支撑能力突然减弱，刷牙压力迅速减小。但本发明人研究后发现，刷牙时，该具有拱形结构的横梁将承受(指向牙刷背面一侧的)挤压力，另一横梁将承受(分别指向牙刷头部和尾部两个方向上的)拉力。在这种力学结构下，这种具有拱形结构的横梁要么不能(向另一条横梁的方向)弯曲，要么只能逐渐(向另一条横梁的方向)弯曲。这两种结果都不能致使牙刷颈部的支撑能力减弱。这意味着，即使刷牙压力超过允许的最大值，刷牙的动作仍然能够继续进行。中国专利CN03817737公开的牙刷有一个独特的部件——具有弧形横截面的金属弹簧片。具有弧形横截面的弹簧片具有如下力学特性当承受来自其纵向中轴面方向上的扭力时，如果扭力未超过其能承受的最大扭力，则弹簧片将保持正常的支撑能力。如果扭转应力超过其能承受的最大扭力，则弹簧片的支撑能力会突然减弱。专利CN03817737在牙刷的手柄内设置具有弧形横截面的金属弹簧片，使牙刷手柄具有这样的功能如果刷牙压力·未超过允许的最大值，则牙刷手柄内的金属弹簧片将保持正常的支撑能力。此时，牙刷手柄具有正常的支撑能力，使用者可以正常刷牙。一旦刷牙压力超过允许的最大值，则牙刷手柄内的金属弹簧片的支撑能力会突然减弱，致使牙刷手柄的支撑能力突然减弱，刷牙压力迅速降低到允许的最大值以下。此时，金属弹簧片将恢复正常的支撑能力，牙刷手柄因而获得正常的支撑能力，使用者可以正常刷牙。专利CN03817737公开的牙刷能够自动地将刷牙压力控制在允许的最大值以内，是一种较好的技术方案。但是，这种牙刷仍然具有不足之处一、这种牙刷采用的弹簧片的厚度必须相当薄。为了避免弹簧片尖锐的边缘对使用者造成伤害，弹簧片必须被包覆在其它材料内。同时，包覆弹簧片的材料必须相当软，否则包覆材料将阻挡弹簧片弯曲，使弹簧片丧失功能。太软的包覆材料可能让使用者触摸时产生不舒适感。二、牙刷手柄被施加与刷牙的扭力相反方向上的压力时，很容易弯曲。手柄在这个方向上的支撑能力很弱，这可能让使用者不习惯。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种能自动控制刷牙压力的牙刷，亦即当刷牙压力超过允许的最大值时，该牙刷能自动将刷牙压力降低到允许的最大值以下。并且，本发明至少能部分地克服上述现有技术方案的缺点。本发明的目的是这样实现的一种牙刷，包括一个手柄(20)、一个刷头(40)、以及一个较细的颈部(30)。颈部
(30)的上端(31)与刷头(40)连接，其下端(32)与手柄(20)连接。刷毛束(70)等清洁元件被固定在刷头(40)的承载基面(41)上。其特征在于在颈部区域，设置支撑梁(50)，支撑梁(50)的一端与颈部上端(31)连接，支撑梁(50)的另一端与颈部下端(32)连接；在颈部区域，设置翻转梁(60)，翻转梁￠0)的一端与颈部上端(31)连接，翻转梁￠0)的另一端与颈部下端(32)连接；支撑梁(50)与翻转梁(60)彼此分开，并保持合适的距离；支撑梁(50)设置在翻转梁(60)的前侧；支撑梁(50)具有合适的弹性，使其在承受刷牙的扭力时，能产生预设的形变，并且在解除刷牙的扭力后，能自行恢复原状；翻转梁(60)具有弹性翻转结构，使其在承受刷牙的扭力时具有如下功能当刷牙压力未超过允许的最大值时，翻转梁￠0)具有正常的支撑能力；当刷牙压力超过允许的最大值时，翻转梁￠0)的支撑能力会突然减弱。本文约定，“刷牙的扭力”是指刷牙时，手柄(20)和刷头(40)对颈部(30)施加的扭力。本文约定以牙刷刷头(40)上承载刷毛束(70)的基面(41)为参照物，刷毛束
(70)的自由端所在的一侧，称之为牙刷的“前侧”。
翻转梁(60)具有多种可选的弹性翻转结构。在本发明的一个实施例中，翻转梁
(60)至少包括第一弹簧片(61)和第二弹簧片(62);第一弹簧片(61)的一个纵向侧边与第二弹簧片￠2)的一个纵向侧边彼此连接；第一弹簧片￠1)和第二弹簧片￠2)具有合适的形状、长度、宽度和厚度，并且彼此保持适当的夹角。在本发明的某些实施例中，翻转梁￠0)还包括第三弹簧片￠3);第三弹簧片(63)的一个纵向侧边与第一弹簧片￠1)的自由纵向侧边彼此连接；第三弹簧片￠3)具有合适的形状、长度、宽度和厚度，并与第一弹簧片￠1)彼此保持适当的夹角。在本发明的另一些实施例中，第一弹簧片￠1)或第二弹簧片￠2)或第三弹簧片
(63)之中，至少有一个弹簧片具有呈弧形的横切面。在本发明的一个实施例中，翻转梁￠0)至少包括第一弹簧片￠1);第一弹簧片
(61)具有呈弧形的横切面。在本发明的某些实施例中，翻转梁￠0)至少包括第一弹簧片￠1);第一弹簧片
(61)具有呈封闭环状的横切面。这种具有呈封闭环状的横切面的弹簧片(61)，在外观上看起来像一条中空的管。它具有多种可供选择的横截面形状，比如圆环、椭圆环等。呈管状的翻转梁出0)的一个优点是，它更容易清洗。在承受刷牙的扭力时，弹簧片厚度较薄的部位较易弯曲，且具有较好的抗疲劳能力。因此，可以将弹簧片的某些部位构造得比较薄。当弹簧片因承受刷牙的扭力而发生弯曲时，其发生弯曲的区域将被限制在厚度较薄区域内。这样能增加弹簧片抗疲劳的能力。例如，在本发明的一个实施例中，第一弹簧片(61)和(或)第二弹簧片(62)和(或)第三弹簧片￠3)上具有厚度较薄区域(61A)。弹簧片在厚度较薄区域(61A)的厚度，比弹簧片在另一些部位的厚度较薄。在本发明的一个实施例中，第一弹簧片(61)和(或)第二弹簧片(62)和(或)第三弹簧片出3)具有呈弧形的边缘^lD)。当翻转梁￠0)承受刷牙的扭力而发生弯曲时，弧形边缘(61D)的中部所在区域更易弯曲。借此，可以将翻转梁￠0)发生弯曲的位置控制在弧形边缘(61D)的中部附近。在本发明的一个实施例中，支撑梁(50)具有厚度较薄区域(50A)。支撑梁(50)在厚度较薄区域(50A)的厚度，比支撑梁(50)在另一些部位的厚度较薄。在本发明的另一个实施例中，部分支撑梁(50)具有波浪状结构(50B)。上述两种方案都有助于增加支撑梁(50)的弹性。在本发明的某些实施例中，支撑梁(50)的长度与翻转梁(60)的长度大致相等。但在本发明的一些实施例中，支撑梁(50)的长度比翻转梁￠0)的长度较长。而在本发明的另一些实施例中，翻转梁￠0)的长度比支撑梁(50)的长度较长。在本发明的一个实施例中，在颈部(30)区域，设置套管(33)，套管(33)的一端与颈部上端(31)连接，套管(33)的另一端与颈部下端(32)连接；套管(33)柔软且富有弹性；支撑梁(50)和翻转梁(60)被包围在套管(33)内。设置套管(33)使牙刷的颈部(30)区域便于清洗。支撑梁(50)和翻转梁(60)可以采用相同的材料制造，也可以分别采用不同的材料制造。通常，优选某些具有较强抗疲劳能力的热塑性塑料，比如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、共聚聚酯(PETG)等制造支撑梁(50)、以及第一弹簧片(61)、第二弹簧片￠2)和第三弹簧片(63)，并使支撑梁(50)、以及第一弹簧片(61)、第二弹簧片￠2)和第三弹簧片(63)具有合适的形状、长度、宽度和厚度。这样，支撑梁(50)、以及第一弹簧片(61)、第二弹簧 片(62)和第三弹簧片￠3)将具有合适的弹性，使其在承受刷牙的扭力时，能产生预设的形变，并且在解除刷牙的扭力后，能自行恢复原状。牙刷颈部(30)承受的刷牙的扭力由支撑梁(50)和翻转梁(60)分担。翻转梁(60)在承受刷牙的扭力时具有如下功能当分配到翻转梁￠0)上的扭力，其大小未超过翻转梁
(60)能承受的最大扭力时，翻转梁￠0)具有正常的支撑能力；当分配到翻转梁￠0)上的扭力，其大小超过翻转梁￠0)能承受的最大扭力时，翻转梁￠0)的支撑能力会突然减弱。翻转梁￠0)能承受的最大扭力由以下因素共同决定第一弹簧片￠1)、第二弹簧片(62)和第三弹簧片￠3)的形状、长度、宽度和厚度，以及它们之间的夹角，以及制造它们的材料和工艺。因此，只须为第一弹簧片(61)、第二弹簧片(62)和第三弹簧片(63)确定合适的形状、长度、宽度和厚度，以及确定弹簧片之间的夹角，并确定制造它们的材料和工艺，就可以为翻转梁￠0)预设它能承受的最大扭力。通常，需要对牙刷刷毛的形状和分布状态、刷毛的软硬度、刷毛的材质，以及使用者的用力方式等因素进行分析、测试，借此为实施例I配置一个允许的最大刷牙压力值。如果刷牙压力未超过允许的最大值，则可以在确保安全的前提下，有效地清除牙菌斑。如果刷牙压力超过允许的最大值，则有可能损害牙龈或者牙釉质。根据前述方法确定实施例I的刷牙压力的允许的最大值以后，需要为支撑梁
(50)、第一弹簧片￠1)和第二弹簧片￠2)确定适当的形状、长度、宽度、厚度和角度，以及采用的制造材料和工艺，以使支撑梁(50)和翻转梁(60)共同构成的双梁结构能满足如下条件当刷牙压力未超过允许的最大值时，支撑梁(50)和翻转梁(60)共同构成的双梁结构中，分配到翻转梁￠0)上的扭力，其大小未达到翻转梁￠0)预设的能承受的最大扭力；当刷牙压力达到允许的最大值时，支撑梁(50)和翻转梁(60)共同构成的双梁结构中，分配到翻转梁￠0)上的扭力，其大小刚好达到翻转梁￠0)预设的能承受的最大扭力。在未使用的时候，实施例I的牙刷处于正常状态，支撑梁(50)和翻转梁(60)共同构成的双梁结构具有正常的支撑能力。此时，来自任何方向上的、适度的压力，都不能使支撑梁(50)和翻转梁￠0)弯曲。牙刷在各个方向上都具有较好的支撑能力。在使用的时候，当刷牙压力未超过允许的最大值时，分配到翻转梁￠0)上的扭力，其大小未达到翻转梁￠0)预设的能承受的最大扭力，此时翻转梁￠0)具有正常的支撑能力。支撑梁(50)和翻转梁(60)共同构成的双梁结构能提供足够的支撑力，以支撑使用者正常刷牙。在使用的时候，当刷牙压力超过允许的最大值时，分配到翻转梁(60)上的扭力，其大小超过翻转梁￠0)预设的能承受的最大扭力，翻转梁￠0)的支撑能力会突然减弱，由此导致翻转梁￠0)和支撑梁(50)突然弯曲。 施加到刷头(40)上的刷牙压力迅速降低到允许的最大值以下。此时，分配到翻转梁￠0)上的扭力，其大小降低到翻转梁￠0)预设的能承受的最大扭力以下。翻转梁￠0)恢复正常的支撑能力。翻转梁￠0)和支撑梁(50)自行恢复原状。牙刷手柄恢复正常的支撑能力，使用者可以正常刷牙。可以采用现已公开的制造牙刷的工艺制造本发明公开的牙刷。牙刷的手柄(20)、刷头(40)、以及颈部(30)等部件，通常采用注塑工艺制造。有时，还需要采用注塑工艺，把热塑性弹性体(21)固定在牙刷手柄(20)上的某些部位，借此在手柄上形成具有舒适触感的抓握区域。另外，还需要将刷毛束(70)等清洁元件固定在刷头(40)上。这些都是不言而喻的。一个优选的制造方案是，采用注塑工艺，将支撑梁(50)与手柄(20)、刷头(40)、以及颈部(30)等部件作为一个整体制造(部件I)，将翻转梁￠0)单独作为一个整体制造(部件2)。然后，使用超声波焊接工艺，将部件I和部件2焊接成一个整体。通过以上说明可以看出，本发明公开的牙刷能够自动地将刷牙压力控制在允许的最大值以下。它自动监测、自动控制刷牙压力，无需使用者自己调节刷牙的力度，因而使用起来相当方便。当刷牙压力降低到正常范围以后，它能迅速恢复到正常状态，以供使用者继续使用，因而刷牙的连续进程基本不会被打断。因此，本发明至少部分地克服了前述现有技术方案的缺点。下面结合本发明的实施例，进一步说明本发明的技术特征。
图I是本发明的实施例I的透视图，显示牙刷在未被使用时，实施例I呈现的状态。图IA是图I中的牙刷颈部的放大图。图IAl是图IA中的牙刷颈部的分解示意图，显示牙刷颈部的详细结构。图1A2、图1A3分别是在图IA中沿A-A和Al-Al平面获取的剖面图。图2是本发明的实施例I的透视图，显示刷牙压力超过允许的最大值时，牙刷颈部发生弯曲时呈现的状态。图2A是图2中的牙刷颈部的放大图。图2A1是图2A中的牙刷颈部的分解示意图，显示牙刷颈部的详细结构。图3是本发明的实施例2的牙刷颈部的透视图，显示牙刷在未被使用时，牙刷颈部呈现的状态。图3A是图3中的牙刷颈部的分解示意图，显示牙刷颈部的详细结构。图3A1、图3A2分别是在图3中沿B-B和Bl-Bl平面获取的剖面图。图4是本发明的实施例3的牙刷颈部的透视图，显示牙刷在未被使用时，牙刷颈部呈现的状态。
图4A是图4中的牙刷颈部的分解示意图，显示牙刷颈部的详细结构。图4A1、图4A2分别是在图4中沿C-C和C1-C1平面获取的剖面图。图5是本发明的实施例4的牙刷颈部的透视图，显示牙刷在未被使用时，牙刷颈部呈现的状态。图5A是图5中的牙刷颈部的分解示意图，显示牙刷颈部的详细结构。图5A1、图5A2分别是在图5中沿D-D和Dl-Dl平面获取的剖面图。
图6是本发明的实施例5的牙刷颈部的透视图，显示牙刷在未被使用时，牙刷颈部呈现的状态。图6A是图6中的牙刷颈部的分解示意图，显示牙刷颈部的详细结构。图6A1、图6A2分别是在图6中沿E-E和El-El平面获取的剖面图。图6A3是实施例5的翻转梁的透视图，显示在翻转梁上构造的下凹区域呈现的状态。图7是本发明的实施例6的牙刷颈部的透视图，显示牙刷在未被使用时，牙刷颈部呈现的状态。图7A是图7中的牙刷颈部的分解示意图，显示牙刷颈部的详细结构。图7A1、图7A2分别是在图7中沿F-F和Fl-Fl平面获取的剖面图。图8是本发明的实施例7的牙刷颈部的透视图，显示牙刷在未被使用时，牙刷颈部呈现的状态。图8A是图8中的牙刷颈部的分解示意图，显示牙刷颈部的详细结构。图8A1、图8A2分别是在图8中沿G-G和Gl-Gl平面获取的剖面图。图9是本发明的实施例8的翻转梁的分解示意图，显示翻转梁的结构。图10是本发明的实施例9的翻转梁的分解示意图，显示翻转梁的结构。图11是本发明的实施例10的翻转梁的分解示意图，显示翻转梁的结构。图12是本发明的实施例11的翻转梁的分解示意图，显示翻转梁的结构。图12A1、图12A2分别是在图12中沿H-H和Hl-Hl平面获取的剖面图。图13是本发明的实施例12的翻转梁的分解示意图，显示翻转梁的结构。图13A1是在图13中沿K-K平面获取的剖面图。图14是本发明的实施例13的翻转梁的分解示意图，显示翻转梁的结构。图14A是本发明的实施例13的牙刷颈部的左视图，显示牙刷在未被使用时，牙刷颈部呈现的状态。图15是本发明的实施例14的支撑梁的分解示意图，显示支撑梁的结构。图16是本发明的实施例15的支撑梁的分解示意图，显示支撑梁的结构。图17是本发明的实施例16的支撑梁的分解示意图，显示支撑梁的结构。图18是本发明的实施例17的牙刷颈部的透视图，显示牙刷在未被使用时，牙刷颈部呈现的状态。图18A是图18中的牙刷颈部的分解示意图，显示牙刷颈部的详细结构。图18A1是在图18中沿L-L平面获取的剖面图。图18A2是实施例17的牙刷颈部填充柔软材料后的结构示意图。图19是本发明的实施例18的牙刷颈部的分解示意图，显示牙刷颈部的详细结构。
图20是本发明的实施例19的牙刷颈部的分解示意图，显示牙刷颈部的详细结构。图21是本发明的实施例20的牙刷颈部的透视图，显示牙刷在未被使用时，牙刷颈部呈现的状态。图21A是图21中的牙刷颈部的分解示意图，显示牙刷颈部的详细结构。
图21B是图21A中的牙刷颈部的分解示意图，进一步显示牙刷颈部的详细结构。图21A1、图21A2分别是在图21中沿M-M和Ml-Ml平面获取的剖面图。图22是本发明的实施例21的牙刷颈部的透视图，显示牙刷在未被使用时，牙刷颈部呈现的状态。图22A是图22中的牙刷颈部的分解示意图，显示牙刷颈部的详细结构。图22B是图22A中的牙刷颈部的分解示意图，进一步显示牙刷颈部的详细结构。图22A1、图22A2分别是在图22中沿N-N和Nl-Nl平面获取的剖面图。图23是本发明的实施例22的牙刷颈部的透视图，显示牙刷在未被使用时，牙刷颈部呈现的状态。图23A是图23中的牙刷颈部的分解示意图，显示牙刷颈部的详细结构。图23B是图23A中的牙刷颈部的分解示意图，进一步显示牙刷颈部的详细结构。图23A1、图23A2分别是在图23中沿P-P和Pl-Pl平面获取的剖面图。图24是一种制造本发明的牙刷的方法的示意图。图25是一种制造本发明的牙刷的方法的示意图。图中20_牙刷手柄、21-热塑性弹性体、30-牙刷颈部、30A-热塑性弹性体、30B-热塑性弹性体、31-颈部上端、32-颈部下端、33-套管、34A-第一封闭片、34B-第二封闭片、35-分隔片、40-刷头、41-承载刷毛束的基面、50-支撑梁、50A-厚度较薄区域、50B-波浪状结构、50C-加厚区域、50D-第一支撑条、50E-第二支撑条、60-翻转梁、60A-厚度较薄区域、61-第一弹簧片、611-下凹区域、61B-支撑块、61C-支撑条、61D-弧形边缘、62-第二弹簧片、63-第二弹簧片、70-刷毛束、ZZ-中轴面。详细实施方式图I是本发明的实施例I的透视图，显示牙刷在未被使用时，实施例I呈现的状态。实施例I是一种能自动控制刷牙压力的牙刷，它包括一个手柄(20)、一个刷头(40)、以及一个较细的颈部(30)。颈部(30)的上端(31)与刷头(40)连接，颈部(30)的下端(32)与手柄(20)连接。刷毛束(70)等清洁元件被固定在刷头(40)的承载基面(41)上。图IA是图I中的牙刷颈部(30)的放大图。图IAl是图IA中的牙刷颈部(30)的分解示意图，显示牙刷颈部(30)的详细结构。图中虚线标明颈部上端(31)、颈部下端(32)、支撑梁(50)、以及翻转梁￠0)在未分解前，它们所在的位置。图1A2、图1A3分别是在图IA中沿A-A和Al-Al平面获取的剖面图。通过图I、图1A、图IAl可以看出，实施例I在牙刷的颈部(30)区域，设置支撑梁(50)，支撑梁(50)的一端与颈部上端(31)连接，支撑梁(50)的另一端与颈部下端(32)连接；同时，在颈部区域，设置翻转梁(60)，翻转梁￠0)的一端与颈部上端(31)连接，翻转梁(60)的另一端与颈部下端(32)连接；支撑梁(50)与翻转梁￠0)彼此分开，并保持合适的距离；支撑梁(50)设置在翻转梁￠0)的前侧。
通过图IAl、图1A2、图1A3还可以看出，支撑梁(50)与翻转梁(60)大致沿牙刷颈部(30)纵向分布，但实施例I的支撑梁(50)与翻转梁￠0)彼此并不保持平行。通过图1A1、图1A2、图1A3可以进一步看出，翻转梁(60)包括第一弹簧片(61)和第二弹簧片(62);第一弹簧片(61)的一个纵向侧边与第二弹簧片(62)的一个纵向侧边彼此连接；第一弹簧片￠1)和第二弹簧片￠2)具有合适的形状、长度、宽度和厚度，并且彼此保持适当的夹角。支撑梁(50)和翻转梁(60)可以采用相同的材料制造，也可以分别采用不同的材料制造。通常，优选某些具有较强抗疲劳能力的热塑性塑料，比如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、共聚聚酯(PETG)等制造支撑梁(50)、以及第一弹簧片￠1)和第二弹簧片(62)，并使支撑梁(50)、以及第一弹簧片￠1)和第二弹簧片￠2)具有合适的形状、长度 、宽度和厚度。这样，支撑梁(50)、以及第一弹簧片￠1)和第二弹簧片￠2)将具有合适的弹性，使其在承受刷牙的扭力时，能产生预设的形变，并且在解除刷牙的扭力后，能自行恢复原状。牙刷颈部(30)承受的刷牙的扭力由支撑梁(50)和翻转梁(60)分担。翻转梁(60)具有如下功能当分配到翻转梁￠0)上的扭力，其大小未超过翻转梁￠0)能承受的最大扭力时，翻转梁￠0)具有正常的支撑能力；当分配到翻转梁￠0)上的扭力，其大小超过翻转梁(60)能承受的最大扭力时，翻转梁￠0)的支撑能力会突然减弱。翻转梁￠0)能承受的最大扭力由以下因素共同决定第一弹簧片￠1)和第二弹簧片￠2)的形状、长度、宽度和厚度，以及它们之间的夹角，以及制造它们的材料和工艺。因此，只须为第一弹簧片(61)和第二弹簧片(62)确定合适的形状、长度、宽度和厚度，以及确定弹簧片之间的夹角，并确定制造它们的材料和工艺，就可以为翻转梁(60)预设它能承受的最大扭力。通常，需要对牙刷刷毛的形状和分布状态、刷毛的软硬度、刷毛的材质，以及使用者的用力方式等因素进行分析、测试，借此为实施例I配置一个允许的最大刷牙压力值。如果刷牙压力未超过允许的最大值，则可以在确保安全的前提下，有效地清除牙菌斑。如果刷牙压力超过允许的最大值，则有可能损害牙龈或者牙釉质。根据前述方法确定实施例I的刷牙压力的允许的最大值以后，需要为支撑梁(50)、第一弹簧片￠1)和第二弹簧片￠2)确定适当的形状、长度、宽度、厚度和角度，以及采用的制造材料和工艺，以使支撑梁(50)和翻转梁(60)共同构成的双梁结构能满足如下条件当刷牙压力未超过允许的最大值时，支撑梁(50)和翻转梁(60)共同构成的双梁结构中，分配到翻转梁￠0)上的扭力，其大小未达到翻转梁￠0)预设的能承受的最大扭力；当刷牙压力达到允许的最大值时，支撑梁(50)和翻转梁(60)共同构成的双梁结构中，分配到翻转梁￠0)上的扭力，其大小刚好达到翻转梁￠0)预设的能承受的最大扭力。在未使用的时候，实施例I的牙刷处于正常状态，支撑梁(50)和翻转梁(60)共同构成的双梁结构具有正常的支撑能力。此时，来自任何方向上的、适度的压力，都不能使支撑梁(50)和翻转梁￠0)弯曲。牙刷在各个方向上都具有较好的支撑能力。在使用的时候，当刷牙压力未超过允许的最大值时，分配到翻转梁￠0)上的扭力，其大小未达到翻转梁￠0)预设的能承受的最大扭力，此时翻转梁￠0)具有正常的支撑能力。支撑梁(50)和翻转梁(60)共同构成的双梁结构能提供足够的支撑力，以支撑使用者正常刷牙。
在使用的时候，当刷牙压力超过允许的最大值时，分配到翻转梁(60)上的扭力，其大小超过翻转梁￠0)预设的能承受的最大扭力，翻转梁￠0)的支撑能力会突然减弱，由此导致翻转梁￠0)和支撑梁(50)突然弯曲。施加到刷头(40)上的刷牙压力迅速降低到允许的最大值以下。此时，分配到翻转梁￠0)上的扭力，其大小降低到翻转梁￠0)预设的能承受的最大扭力以下。翻转梁￠0)恢复正常的支撑能力。翻转梁￠0)和支撑梁(50)自行恢复原状。牙刷手柄恢复正常的支撑能力，使用者可以正常刷牙。图2是本发明的 实施例I的透视图，显示刷牙压力超过允许的最大值时，牙刷颈部
(30)发生弯曲时呈现的状态。图2A是图2中的牙刷颈部(30)的放大图。图2A1是图2A中的牙刷颈部(30)的分解示意图，显示牙刷颈部(30)的详细结构。图中虚线标明颈部上端(31)、颈部下端(32)、支撑梁(50)、以及翻转梁￠0)在未分解前，它们所在的位置。需要指出的是，本发明的所有实施例的牙刷，都包括一个手柄(20)、一个刷头
(40)、以及一个较细的颈部(30);颈部(30)的上端(31)与刷头(40)连接，颈部(30)的下端(32)与手柄(20)连接；刷毛束(70)等清洁元件被固定在刷头(40)的承载基面(41)上。因为本发明的特征主要体现在牙刷的颈部(30)，因此，在以下说明本发明的其它实施例时，只涉及牙刷的颈部(30)，而省略牙刷的其它部分。图3是本发明的实施例2的牙刷颈部(30)的透视图，显示牙刷在未被使用时，牙刷颈部(30)呈现的状态。图3A是图3中的牙刷颈部(30)的分解示意图，显示牙刷颈部(30)的详细结构。图中虚线标明颈部上端(31)、颈部下端(32)、支撑梁(50)、以及翻转梁￠0)在未分解前，它们所在的位置。图3A1、图3A2分别是在图3中沿B-B和Bl-Bl平面获取的剖面图。实施例2与实施例I的不同之处在于翻转梁(60)除包括第一弹簧片(61)和第
二弹簧片￠2)外，还包括第三弹簧片￠3);第三弹簧片￠3)的一个纵向侧边与第一弹簧片(61)的自由纵向侧边彼此连接；第三弹簧片￠3)具有合适的形状、长度、宽度和厚度，并与第一弹簧片(61)彼此保持适当的夹角。实施例2的翻转梁(60)与实施例I的翻转梁(60)具有大致等效的功能，即当分配到翻转梁￠0)上的扭力，其大小未超过翻转梁￠0)能承受的最大扭力时，翻转梁(60)具有正常的支撑能力；当分配到翻转梁￠0)上的扭力，其大小超过翻转梁￠0)能承受的最大扭力时，翻转梁￠0)的支撑能力会突然减弱。借此，实施例2的牙刷同样能将刷牙压力自动控制在允许的最大值以下。其实现的原理，基本上和实施例I相同，在此不再赘述。图4是本发明的实施例3的牙刷颈部(30)的透视图，显示牙刷在未被使用时，牙刷颈部(30)呈现的状态。图4A是图4中的牙刷颈部(30)的分解示意图，显示牙刷颈部(30)的详细结构。图中虚线标明颈部上端(31)、颈部下端(32)、支撑梁(50)、以及翻转梁￠0)在未分解前，它们所在的位置。图4A1、图4A2分别是在图4中沿C-C和Cl-Cl平面获取的剖面图。
实施例3与实施例2的不同之处在于翻转梁(60)的第二弹簧片(62)和第三弹簧片(63)具有呈弧形的横切面。实施例3的翻转梁(60)与实施例2的翻转梁(60)具有大致等效的功能。借此，实施例3的牙刷同样能将刷牙压力自动控制在允许的最大值以下。其实现的原理，基本上和实施例I相同，在此不再赘述。图5是本发明的实施例4的牙刷颈部(30)的透视图，显示牙刷在未被使用时，牙刷颈部(30)呈现的状态。图5A是图5中的牙刷颈部(30)的分解示意图，显示牙刷颈部(30)的详细结构。图中虚线标明颈部上端(31)、颈部下端(32)、支撑梁(50)、以及翻转梁￠0)在未分解前，它们所在的位置。图5A1、图5A2分别是在图5中沿D-D和Dl-Dl平面获取的剖面图。实施例4与实施例I的不同之处在于翻转梁(60)仅仅包括第一弹簧片(61);第一弹簧片￠1)具有呈弧形的横切面。实施例4的翻转梁(60)与实施例3的翻转梁(60)具有大致等效的功能。借此，实施例4的牙刷同样能将刷牙压力自动控制在允许的最大值以下。其实现的原理，基本上和实施例I相同，在此不再赘述。图6是本发明的实施例5的牙刷颈部(30)的透视图，显示牙刷在未被使用时，牙刷颈部(30)呈现的状态。 图6A是图6中的牙刷颈部(30)的分解示意图，显示牙刷颈部(30)的详细结构。图中虚线标明颈部上端(31)、颈部下端(32)、支撑梁(50)、以及翻转梁￠0)在未分解前，它们所在的位置。图6A1、图6A2分别是在图6中沿E-E和El-El平面获取的剖面图。同实施例4 一样，实施例5的翻转梁(60)也仅仅包括第一弹簧片(61)。实施例5与实施例4的不同之处在于实施例5的第一弹簧片(61)具有呈圆环状的横切面。这种具有呈封闭环状的横切面的弹簧片(61)，在外观上看起来像一条中空的管。它具有多种可选择的横截面形状，比如圆环、椭圆环等。呈管状的翻转梁(60)的一个优点是，它更容易清洗。实施例5的翻转梁(60)与实施例4的翻转梁(60)具有大致等效的功能。即当分配到翻转梁￠0)上的扭力，其大小未超过翻转梁￠0)能承受的最大扭力时，翻转梁(60)具有正常的支撑能力；当分配到翻转梁￠0)上的扭力，其大小超过翻转梁￠0)能承受的最大扭力时，翻转梁￠0)的支撑能力会突然减弱。借此，实施例4的牙刷同样能将刷牙压力自动控制在允许的最大值以下。其实现的原理，基本上和实施例I相同，在此不再赘述。作为一种备选方案，可以在实施例5的翻转梁(60)上的适当位置构造下凹区域(611)。当翻转梁￠0)因承受刷牙的扭力而发生弯曲时，翻转梁￠0)的下凹区域(611)所在位置更易弯曲。借此，可以将翻转梁￠0)发生弯曲的位置控制在下凹区域￠11)附近。图6A3是实施例5的翻转梁￠0)的透视图，显示翻转梁￠0)在设置下凹区域(611)后呈现的状态。图7是本发明的实施例6的牙刷颈部(30)的透视图，显示牙刷在未被使用时，牙刷颈部(30)呈现的状态。图7A是图7中的牙刷颈部(30)的分解示意图，显示牙刷颈部(30)的详细结构。图中虚线标明颈部上端(31)、颈部下端(32)、支撑梁(50)、以及翻转梁￠0)在未分解前，它们所在的位置。图7A1、图7A2分别是在图7中沿F-F和Fl-Fl平面获取的剖面图。实施例6与实施例5的不同之处在于实施例6的第一弹簧片(61)具有呈椭圆环状的横切面。实施例6的翻转梁(60)与实施例5的翻转梁(60)具有大致等效的功能。借此，实施例6的牙刷同样能将刷牙压力自动控制在允许的最大值以下。其实现的原理，基本上和实施例I相同，在此不再赘述。 图8是本发明的实施例7的牙刷颈部(30)的透视图，显示牙刷在未被使用时，牙刷颈部(30)呈现的状态。图8A是图8中的牙刷颈部(30)的分解示意图，显示牙刷颈部(30)的详细结构。图中虚线标明颈部上端(31)、颈部下端(32)、支撑梁(50)、以及翻转梁￠0)在未分解前，它们所在的位置。图8A1、图8A2分别是在图8中沿G-G和Gl-Gl平面获取的剖面图。实施例7与实施例6的不同之处在于实施例7的第一弹簧片(61)具有呈不规则环状的横切面。实施例7的翻转梁(60)与实施例6的翻转梁(60)具有大致等效的功能。借此，实施例7的牙刷同样能将刷牙压力自动控制在允许的最大值以下。其实现的原理，基本上和实施例I相同，在此不再赘述。图9是本发明的实施例8的翻转梁(60)的分解示意图，显示翻转梁(60)的结构。图中虚线标明颈部上端(31)、颈部下端(32)、以及翻转梁￠0)在未分解前，它们所在的位置。实施例8是实施例I的一种改进。实施例8与实施例I的不同之处在于实施例8的翻转梁￠0)的第一弹簧片￠1)和第二弹簧片￠2)上具有厚度较薄区域^lA)。弹簧片在厚度较薄区域(61A)的厚度，比弹簧片在另一些部位的厚度较薄。在承受刷牙的扭力时，弹簧片厚度较薄区域(61A)较易弯曲，且具有较好的抗疲劳能力。因此，当弹簧片承受刷牙的扭力而发生弯曲时，其发生弯曲的区域将大致被限制在厚度较薄区域(61A)内。这样能增加弹簧片抗疲劳的能力。图10是本发明的实施例9的翻转梁(60)的分解示意图，显示翻转梁(60)的结构。图中虚线标明颈部上端(31)、颈部下端(32)、以及翻转梁￠0)在未分解前，它们所在的位置。实施例9也是实施例I的一种改进。实施例9与实施例I的不同之处在于在实施例9的翻转梁￠0)靠近颈部上端(31)和颈部下端(32)的位置，分别设置支撑块^lB)。支撑块(61B)有两个侧面分别与第一弹簧片￠1)和第二弹簧片￠2)连接。其另有一个侧面与颈部上端(31)或颈部下端(32)连接。设置支撑块(61B)后，当翻转梁￠0)承受刷牙的扭力而发生弯曲时，第一弹簧片(61)和第二弹簧片(62)的、与支撑块(61B)连接的区域，基本不会发生弯曲。这相当于减少了翻转梁(60)的长度。
当刷牙压力超过允许的最大值时，支撑梁(50)和翻转梁(60)会受力弯曲。如果扭力不解除，则支撑梁(50)和翻转梁(60)会继续弯曲，带动刷头(40)向后侧转动，直到翻转梁￠0)与支撑梁(50)接触，此时，继续弯曲的进程被阻止。如果翻转梁￠0)的长度比支撑梁(50)的长度较长，那么，从支撑梁(50) 和翻转梁￠0)开始弯曲到它们弯曲的进程被阻止，期间刷头(40)转动的角度将比较小。反之，如果支撑梁(50)的长度比翻转梁(60)的长度较长，那么，从支撑梁(50)和翻转梁(60)开始弯曲到它们弯曲的进程被阻止，期间刷头(40)转动的角度将比较大。图11是本发明的实施例10的翻转梁(60)的分解示意图，显示翻转梁(60)的结构。图中虚线标明颈部上端(31)、颈部下端(32)、以及翻转梁(60)在未分解前，它们所在的位置。实施例10是实施例3的一种改进。实施例10与实施例3的不同之处在于在实施例10的翻转梁￠0)的第一弹簧片￠1)的两端，分别设置支撑条￠10。支撑条(61C)有一个侧面与第一弹簧片￠1)连接，其另有一个侧面与颈部上端(31)或颈部下端(32)连接。设置支撑条(61C)可以增加翻转梁￠0)的硬度，但基本不影响翻转梁￠0)的功能。图12是本发明的实施例11的翻转梁(60)的分解示意图，显示翻转梁(60)的结构。图中虚线标明颈部上端(31)、颈部下端(32)、以及翻转梁(60)在未分解前，它们所在的位置。图12A1、图12A2分别是在图12中沿H-H和Hl-Hl平面获取的剖面图。实施例10也是实施例I的一种改进。实施例10与实施例I的不同之处在于在实施例10的翻转梁(60)的某些位置截取的横切面，比如在图12中沿H-H平面获取的剖面图，与在实施例10的翻转梁(60)的另外一些位置截取的横切面，比如在图12中沿Hl-Hl平面获取的剖面图，它们具有不同的形状、大小或厚度。不过，必须确保翻转梁￠0)具有平滑的内、外壁。支撑梁(50)和翻转梁￠0)具有多种可选择的外形。但优选某些与牙刷手柄(20)、刷头(40)、和颈部(30)的外观相协调的、富有美感的外形。为了获得需要的外形，支撑梁(50)和翻转梁￠0)的横截面的形状通常随支撑梁(50)或翻转梁￠0)的外形变化而变化。图13是本发明的实施例12的翻转梁(60)的分解示意图，显示翻转梁(60)的结构。图中虚线标明颈部上端(31)、颈部下端(32)、以及翻转梁(60)在未分解前，它们所在的位置。图13A1是在图13中沿K-K平面获取的剖面图。实施例12是实施例4的一种改进。虽然同实施例4 一样，实施例12的翻转梁(60)也仅仅包括第一弹簧片(61)，且其第一弹簧片(61)也具有呈弧形的横切面。但实施例12与实施例4的不同之处在于首先，实施例12的翻转梁(60)的横切面的形状，与实施例4的翻转梁(60)的横切面的形状不同。其次，实施例4的翻转梁(60)以牙刷颈部(30)纵向的中轴面(ZZ)为轴面，呈对称分布；但实施例12的翻转梁￠0)呈非对称分布。实施例12的翻转梁(60)与实施例4的翻转梁(60)具有大致等效的功能，即当分配到翻转梁￠0)上的扭力，其大小未超过翻转梁￠0)能承受的最大扭力时，翻转梁(60)具有正常的支撑能力；当分配到翻转梁￠0)上的扭力，其大小超过翻转梁￠0)能承受的最大扭力时，翻转梁￠0)的支撑能力会突然减弱。
借此，实施例12的牙刷同样能将刷牙压力自动控制在允许的最大值以下。其实现的原理，基本上和实施例I相同，在此不再赘述。图14是本发明的实施例13的翻转梁(60)的分解示意图，显示翻转梁(60)的结构。图中虚线标明颈部上端(31)、颈部下端(32)、以及翻转梁(60)在未分解前，它们所在的位置。图14A是本发明的实施例13的牙刷颈部(30)的左视图，显示牙刷在未被使用时，牙刷颈部(30)呈现的状态。实施例13也是实施例I的一种改进。实施例13与实施例I的不同之处在于实施例13的翻转梁￠0)的第一弹簧片￠1)或第二弹簧片￠2)具有呈弧形的边缘^lD)。当翻转梁￠0)承受刷牙的扭力而发生弯曲时，弧形边缘(61D)的中部所在区域更易弯曲。借此，可以将翻转梁￠0)发生弯曲的位置控制在弧形边缘^lD)的中部附近。·图15是本发明的实施例14的支撑梁(50)的分解示意图，显示支撑梁(50)的结构。图中虚线标明颈部上端(31)、颈部下端(32)、以及支撑梁(50)在未分解前，它们所在的位置。实施例14是实施例I的一种改进。实施例14与实施例I的不同之处在于实施例14的支撑梁(50)具有厚度较薄区域(50A)。支撑梁(50)在厚度较薄区域(50A)的厚度，比支撑梁(50)在另一些部位的厚度较薄。承受刷牙的扭力时，支撑梁(50)厚度较薄区域(50A)较易弯曲，且具有较好的抗疲劳能力。因此，当支撑梁(50)承受刷牙的扭力而发生弯曲时，其发生弯曲的区域将大致被限制在厚度较薄区域(50A)内。这样能增加支撑梁(50)抗疲劳的能力。图16是本发明的实施例15的支撑梁(50)的分解示意图，显示支撑梁(50)的结构。图中虚线标明颈部上端(31)、颈部下端(32)、以及支撑梁(50)在未分解前，它们所在的位置。实施例15也是实施例I的一种改进。实施例15与实施例I的不同之处在于实施例15的部分支撑梁(50)具有波浪状结构(50B)。波浪状结构(50B)有助于增加支撑梁(50)的弹性。图17是本发明的实施例16的支撑梁(50)的分解示意图，显示支撑梁(50)的结构。图中虚线标明颈部上端(31)、颈部下端(32)、以及支撑梁(50)在未分解前，它们所在的位置。实施例16也是实施例I的一种改进。实施例16与实施例I的不同之处在于在实施例16的支撑梁(50)的两端，设置加厚区域(50C)。支撑梁(50)在加厚区域(50C)的厚度，比支撑梁(50)在其它部位的厚度较厚。借此，支撑梁(50)在加厚区域(50C)的支撑能力，比支撑梁(50)在其它未加厚部分的支撑能力更强。这样一来，在功能上，相当于缩短了支撑梁(50)的长度。图18是本发明的实施例17的牙刷颈部(30)的透视图，显示牙刷在未被使用时，牙刷颈部(30)呈现的状态。图18A是图18中的牙刷颈部(30)的分解示意图，显示牙刷颈部(30)的详细结构。图中虚线标明颈部上端(31)、颈部下端(32)、支撑梁(50)、以及翻转梁￠0)在未分解前，它们所在的位置。
图18A1是在图18中沿L_L平面获取的剖面图。实施例17是实施例12的一种改进。实施例17与实施例12的不同之处在于实施例17的支撑梁(50)与翻转梁(60)分别分布于牙刷颈部(30)纵向的中轴面(ZZ)的两侦牝并且，如果沿中轴面(ZZ)、从牙刷前侧向牙刷后侧正投影，则支撑梁(50)和翻转梁(60)的投影区域不重叠。此种结构，使实施例17的支撑梁(50)、翻转梁(60)以及手柄(20)、刷头(40)、和颈部(30)等部件，仅用一次注塑工艺，就可以制造出来。为了使实施例17的颈部(30)看起来更完整，可以在颈部(30)的某些区域设置柔软材料，比如热塑性弹性体(30A，30B)。图18A2是实施例17的牙刷颈部(30)设置柔软材料后的结构示意图。需要特别指出的是，为了避免热塑性弹性体(30A，30B)阻挡支撑梁
(50)和翻转梁￠0)弯曲，需要确保热塑性弹性体(30A，30B)沿中轴面(ZZ)、从牙刷前侧向牙刷后侧正投影产生的投影区域彼此不重叠。图19是本发明的实施例18的牙刷颈部(30)的分解示意图，显示牙刷在未被使用时，牙刷颈部(30)呈现的状态。图中虚线标明颈部上端(31)、颈部下端(32)、支撑梁(50)、翻转梁￠0)以及套管(33)在未分解前，它们所在的位置。实施例18也是实施例I的一种改进。实施例18与实施例I的不同之处在于实施例18增设套管(33)，将支撑梁(50)和翻转梁(60)包围在套管(33)内。套管(33)的一端与颈部上端(31)连接，其另一端与颈部下端(32)连接。套管(33)柔软并富有弹性，因此不会阻挡支撑梁(50)和翻转梁￠0)承受刷牙的扭力而发生弯曲。为实施例18加装套管(33)的一个优选的方法是采用柔软的热收缩材料制造套管。然后把牙刷颈部(30)套入套管(33)中。加热套管(33)，使其收缩。套管(33)受热收缩后，其两端将分别夹紧颈部上端(31)与颈部下端(32)。通常，可以在颈部上端(31)与颈部下端(32)的合适位置构造沟槽，以使套管(33)的两端可以部分地嵌入沟槽中。图20是本发明的实施例19的牙刷颈部(30)的分解示意图，显示牙刷在未被使用时，牙刷颈部(30)呈现的状态。图中虚线标明颈部上端(31)、颈部下端(32)、翻转梁(60)以及套管(33)在未分解前，它们所在的位置。实施例19是实施例18的一种改进。实施例19与实施例18的不同之处在于实施例19取消了支撑梁(50)。图21是本发明的实施例20的牙刷颈部(30)的透视图，显示牙刷在未被使用时，牙刷颈部(30)呈现的状态。图21A是图21中的牙刷颈部(30)的分解示意图，显示牙刷颈部(30)的详细结构。图中虚线标明颈部上端(31)、颈部下端(32)、支撑梁(50)、以及翻转梁￠0)在未分解前，它们所在的位置。图21B是图21A中的牙刷颈部(30)的分解示意图，进一步显示牙刷颈部(30)的
详细结构。图21A1、图21A2分别是在图21中沿M-M和Ml-Ml平面获取的剖面图。实施例20是实施例2的一种改进。实施例20与实施例2的不同之处在于实施例20的支撑梁(50)由第一支撑条(50D)和第二支撑条(50E)构成。第一支撑条(50D)和第二支撑条(50E)彼此隔开。第一支撑条(50D)的一端与颈部上端(31)连接，其另一端与颈部下端(32)连接。第一支撑条(50D)的一个纵向侧边与第三弹簧片￠3)的自由纵向侧边连接。第二支撑条(50E)的一端与颈部上端(31)连接，其另一端与颈部下端(32)连接。第二支撑条(50E)的一个纵向侧边与第二弹簧片￠2)的自由纵向侧边连接。实施例20的支撑梁(50)和翻转梁(60)与实施例2的支撑梁(50)和翻转梁(60)具有大致等效的功能。借此，实施例20的牙刷同样能将刷牙压力自动控制在允许的最大值以下。其实现的原理，基本上和实施例I相同，在此不再赘述。这里需要指出的是实施例20的第一弹簧片(61)在纵向上呈“倒V字形”结构，其中部向牙刷的前侧弯曲 。借此，当翻转梁￠0)承受刷牙的扭力而发生弯曲时，其发生弯曲的区域将大致被控制在“倒V字形”结构的中部附近。实施例20结构简单，便于清洗，也容易制造。图22是本发明的实施例21的牙刷颈部(30)的透视图，显示牙刷在未被使用时，牙刷颈部(30)呈现的状态。图22A是图22中的牙刷颈部(30)的分解示意图，显示牙刷颈部(30)的详细结构。图中虚线标明颈部上端(31)、颈部下端(32)、支撑梁(50)、以及翻转梁￠0)在未分解前，它们所在的位置。图22B是图22A中的牙刷颈部(30)的分解示意图，进一步显示牙刷颈部(30)的
详细结构。图22A1、图22A2分别是在图22中沿N-N和Nl-Nl平面获取的剖面图。实施例21是实施例3的一种改进。实施例21与实施例3的不同之处在于实施例21设置第一封闭片(34A)和第二封闭片(34B)。其中，第一封闭片(34A)的一端与颈部上端(31)连接，其另一端与颈部下端(32)连接。第一封闭片(34A)的一个纵向侧边与第
三弹簧片(63)的自由纵向侧边连接，其另一个纵向侧边与支撑梁(50)的一个纵向侧边连接。第二封闭片(34B)的一端与颈部上端(31)连接，其另一端与颈部下端(32)连接。第二封闭片(34B)的一个纵向侧边与第二弹簧片￠2)的自由纵向侧边连接，其另一个纵向侧边与支撑梁(50)的一个纵向侧边连接。设置第一封闭片(34A)和第二封闭片(34B)后，实施例21的牙刷颈部(30)呈完全闭合的结构，这使得它便于清洁。并且，还能避免支撑梁(50)和翻转梁(60)的边缘对口腔组织的可能损伤。通常，制造第一封闭片(34A)和第二封闭片(34B)的材料，与制造支撑梁(50)和翻转梁(60)的材料相同。但作为一种选择，制造第一封闭片(34A)或第二封闭片(34B)的材料，也可以与制造支撑梁(50)或翻转梁￠0)的材料不同。第一封闭片(34A)和第二封闭片(34B)的厚度比较薄，并且采用具有弹性的材料制造。它们不会对支撑梁(50)和翻转梁(60)的功能产生明显影响。借此，实施例21的牙刷同样能将刷牙压力自动控制在允许的最大值以下。其实现的原理，基本上和实施例3相同，在此不再赘述。图23是本发明的实施例22的牙刷颈部(30)的透视图，显示牙刷在未被使用时，牙刷颈部(30)呈现的状态。图23A是图23中的牙刷颈部(30)的分解示意图，显示牙刷颈部(30)的详细结构。图中虚线标明颈部上端(31)、颈部下端(32)、支撑梁(50)、以及翻转梁￠0)在未分解前，它们所在的位置。
图23B是图23A中的牙刷颈部(30)的分解示意图，进一步显示牙刷颈部(30)的
详细结构。图23A1、图23A2分别是在图23中沿P-P和Pl-Pl平面获取的剖面图。实施例22是实施例21的一种改进。实施例22与实施例21的不同之处在于实施例21设置分隔片(35)。分隔片(35)的一端与颈部上端(31)连接，其另一端与颈部下端
(32)连接。分隔片(35)的一个纵向侧边，与第一封闭片(34A)和第三弹簧片(63)相互连接的那个纵向侧边连接。分隔片(35)的另一个纵向侧边，与第二封闭片(34B)和第二弹簧片(62)相互连接的那个纵向侧边连接。
在功能上，分隔片(35) —方面增强支撑梁(50)的支撑能力，同时又增强翻转梁 (60)的支撑能力。但实施例22的支撑梁(50)和翻转梁(60)与实施例21的支撑梁(50)和翻转梁￠0)具有大致等效的功能。借此，实施例22的牙刷同样能将刷牙压力自动控制在允许的最大值以下。其实现的原理，基本上和实施例I相同，在此不再赘述。图21是一种制造本发明的牙刷的方法的示意图。图22是另一种制造本发明的牙刷的方法的示意图。可以采用现已公开的制造牙刷的工艺制造本发明公开的牙刷。牙刷的手柄(20)、刷头(40)、以及颈部(30)等部件，通常采用注塑工艺制造。有时，还需要采用注塑工艺，把热塑性弹性体(21)固定在牙刷手柄(20)上的某些部位，借此在手柄上形成具有舒适触感的抓握区域。另外，还需要将刷毛束(70)等清洁元件固定在刷头(40)上。这些都是不言而喻的。一个优选的制造方案是，采用注塑工艺，将支撑梁(50)与手柄(20)、刷头(40)、以及颈部(30)等部件作为一个整体制造(部件I)，将翻转梁￠0)单独作为一个整体制造(部件2)。然后，使用超声波焊接工艺，将部件I和部件2焊接成一个整体。
权利要求
1.一种牙刷，包括一个手柄(20)、一个刷头(40)、以及一个较细的颈部(30)。颈部(30)的上端(31)与刷头(40)连接，颈部(30)的下端(32)与手柄(20)连接。刷毛束(70)等清洁元件被固定在刷头(40)的承载基面(41)上。其特征在于 在颈部(30)区域，设置支撑梁(50)，支撑梁(50)的一端与颈部上端(31)连接，支撑梁(50)的另一端与颈部下端(32)连接； 在颈部(30)区域，设置翻转梁(60)，翻转梁￠0)的一端与颈部上端(31)连接，翻转梁(60)的另一端与颈部下端(32)连接； 支撑梁(50)与翻转梁(60)彼此分开，并保持合适的距离； 支撑梁(50)设置在翻转梁￠0)的前侧； 支撑梁(50)具有合适的弹性，使其在承受刷牙的扭力时，能产生预设的形变，并且在解除刷牙的扭力后，能自行恢复原状； 翻转梁(60)具有弹性翻转结构，使其在承受刷牙的扭力时具有以下功能当刷牙压力未超过允许的最大值时，翻转梁￠0)具有正常的支撑能力；当刷牙压力超过允许的最大值时，翻转梁￠0)的支撑能力会突然减弱。
2.按权利要求I所述的牙刷，其特征在于 翻转梁￠0)至少包括第一弹簧片￠1)和第二弹簧片(62)； 第一弹簧片(61)的一个纵向侧边与第二弹簧片(62)的一个纵向侧边彼此连接； 第一弹簧片出1)和第二弹簧片￠2)具有合适的长度、宽度和厚度，并且彼此保持适当的夹角。
3.按权利要求2所述的牙刷，其特征在于 翻转梁￠0)还包括第三弹簧片(63)； 第三弹簧片(63)的一个纵向侧边与第一弹簧片(61)的自由纵向侧边彼此连接； 第三弹簧片出3)具有合适的长度、宽度和厚度，并与第一弹簧片￠1)彼此保持适当的夹角。
4.按权利要求2或权利要求3所述的牙刷，其特征在于 第一弹簧片出1)或第二弹簧片￠2)或第三弹簧片￠3)之中，至少有一个弹簧片具有呈弧形的横切面。
5.按权利要求I所述的牙刷，其特征在于 翻转梁(60)至少包括第一弹簧片(61)； 第一弹簧片出1)具有呈弧形的横切面。
6.按权利要求I所述的牙刷，其特征在于 翻转梁(60)至少包括第一弹簧片(61)； 第一弹簧片出1)具有呈封闭环状的横切面。
7.按权利要求2或权利要求3或权利要求4或权利要求5或权利要求6所述的牙刷，其特征在于 第一弹簧片出1)和(或)第二弹簧片￠2)和(或)第三弹簧片￠3)具有厚度较薄区域(61A)； 弹簧片在厚度较薄区域^lA)的厚度，比弹簧片在另一些部位的厚度较薄。
8.按权利要求2或权利要求3或权利要求4或权利要求5或权利要求6所述的牙刷，其特征在于 第一弹簧片￠1)和(或)第二弹簧片￠2)和(或)第三弹簧片￠3)具有呈弧形的边缘(61D)。
9.按权利要求I所述的牙刷，其特征在于 支撑梁(50)具有厚度较薄区域(50A)； 支撑梁(50)在厚度较薄区域(50A)的厚度，比支撑梁(50)在另一些部位的厚度较薄。
10.按权利要求I所述的牙刷，其特征在于 支撑梁(50)的长度比翻转梁￠0)的长度较长。
11.按权利要求I所述的牙刷，其特征在于 翻转梁￠0)的长度比支撑梁(50)的长度较长。
12.按权利要求I所述的牙刷，其特征在于 在颈部(30)区域，设置套管(33)，套管(33)的一端与颈部上端(31)连接，套管(33)的另一端与颈部下端(32)连接； 套管(33)柔软且富有弹性； 支撑梁(50)和翻转梁￠0)被包围在套管(33)内。
全文摘要
一种能自动控制刷牙压力的牙刷，具有以下特征在颈部(30)区域设置支撑梁(50)和翻转梁(60)。翻转梁(60)具有弹性翻转结构，使其在承受刷牙的扭力时具有以下功能当刷牙压力未超过允许的最大值时，翻转梁(60)具有正常的支撑能力；当刷牙压力超过允许的最大值时，翻转梁(60)的支撑能力会突然减弱。这种牙刷能提供安全的刷牙压力，避免过大压力损害牙龈和牙齿。
文档编号A46B15/00GK102949001SQ20111024905
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月26日 优先权日2011年8月26日
发明者丁松俊 申请人:丁松俊