专利名称：清洗刷尤其牙刷的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种塑料清洗刷尤其牙刷，包括柄和长的刷头，刷头由一个在纵剖面内从柄到刷头前端缩小的刷体和固定在刷体上的刷毛组成，当刷毛在要清洗的表面上超过一定的压力时刷体可弹性挠曲地偏转。
传统的牙刷，它的柄和刷头以及必要时设在它们之间缩小的颈用塑料压注成一体以及它的刷头殖有刷毛束，根据横截面尺寸和选择的塑料有一定的弹性，但它不能满足牙齿和口腔卫生方面的特殊性。这些特殊性首先在于全副牙齿具有凸的处表面和凹的内表面这种不同的轮廓形状，刚性的刷头不能适应这些情况。些外，由于牙间隙造成的牙齿轮廓的不连续性，使刷毛只有在下列情况下才能到达牙间隙，即，一方面刷毛有足够的弹性以便能在自由齿面上避让，另一方面刷头的压力足够大。此外，牙刷和尤其它的刷毛必须设计为不产生任何局部压力尖峰，否则会在牙釉质尤其在牙龈上造成损伤。
专业界早日意识到有必要在结构上使牙刷适应这些特殊性，由附表列出的文件便可看出。在下面对先有技术的讨论中按表中使用的序号引用这些文件。
在(1)中介绍的牙刷由基本上弯曲刚性的柄和固定在柄上的刷头组成，刷头纵向横截面朝前端楔形缩小，以便在刷毛不严重弯曲的情况下也能到达口腔的狭窄部位。刷头由橡胶或其他弹性材料和埋入其中可弯曲的增强钢条组成，后者朝刷头端部方向缩小。刷头的弯曲性能仅仅由此条状的嵌入物决定，因为周围的橡胶外套没有明显的弯曲阻力。此嵌入物结合加在柄上的压力确定在要清洁的牙齿上或要按摩的牙龈上作用的压力。由于钢嵌入物的缩小，造成从柄到刷头前端渐减的弹性常数，以及在压力给定时导致殖有刷毛的刷体朝刷头前端渐增的偏转量。基于嵌入物的条状结构，所以这一偏转也横向于刷的纵轴线进行，从而不能目标准确地控制刷头。刷头与柄通过金属套管连接。因此并由于钢采用钢的嵌入物导致昂贵的加工成本。此外，这种牙刷由于这些金属的部分不再符合当代的要求。
另一种已知的设计(2)有基本上刚性的柄，柄上通过粘结连接由柔性材料例如橡胶制的刷头。此外，刷头从柄向前端方向缩小，而且朝刷毛方向呈凹形弯曲。由此应一方面在齿的前部覆盖全副牙齿的外轮廓，而在齿的后部借助其橡胶弹性避让。同样，它也应通过一直偏转至凸的弯曲曲面才能使刷毛端适应牙齿的内轮廓。借助于构成刷头的整体式模制件不能或只能不完全地实现这些特性。
在(3)中介绍的牙刷刷头设计成两部分。刷体的近柄区与柄制成一体和不能弯曲。在刷体上侧粘贴橡胶弹性部分，它构成刷头的前部以及在刷头后部的前缘处可以折弯。因此只能非常不充分地适应全副牙齿的轮廓形状，此外，由于在刷头两个部分过渡区处的弯曲和剪切力，所以牙刷的持久强度完全不够。
在(4)至(12)中提出了许多建议，将刷头分成若干段，它们通过塑料桥材料连接地、通过弹簧插件或机械地互相连接，其中刷毛束固定在各分段上。在有些这类已知的牙刷中，人们试图通过各分段适当的造型或通过用另一种塑料成分充填来封闭分段之间存在的间隙。这些方案在加工技术上仍然极为麻烦以及持久强度有限。此外，在这些已知的设计中，或不得不存在间隙和沟槽，或由于加工技术方面的原因不能避免这种沟槽和硬边。这些既不满足使用要求也不符合卫生要求。
在(13)至(16)中已知的建议同样如此，其中，或整个刷头铰接在柄上，或刷毛的栽殖再分成一个个部分甚至单个刷毛束，它们铰接地装在刷体上。
本发明的目的是将由(2)已知的具有权利要求1前序部分特征的牙刷设计为，使刷头通过变化的曲率半径最佳地适应尤其是全副牙齿的困难区，亦即其内轮廓。
按第一种实施例为达到此目的采取的措施是，刷体由沿其纵向前后布置的两个无过渡区地互相连接的区域构成，它们用不同性质的材料以及至少前区用弹性塑料制造；以及，这些区域的材料、横截面和弯曲长度选择为，使前区能以比另一段小的曲率半径偏转。
采用按本发明的设计，首先避免了刷头的任何分段以及避免了刷头各部分之间的任何铰接。刷头构成一个统一的整体，但仍然有一种沿其长度不同的弯曲特性，其中用弹性塑料制的前区在压力较小和／或牙齿轮廓弯曲强烈时，比刷头另一区避让得更加剧烈，刷头的偏转在压力较大和／或牙齿轮廓弯曲较少的情况下发生，所以全部齿面也包括全副牙齿的内轮廓均可被刷毛在压力几乎均匀的情况下到达。
刷头的两个区域可通过材料连接例如借助焊接、双成分压注等互相连接。因此，两个区域优选地用一种橡胶弹性不同的弹性塑料组成。
必要时可与上述方案组合的为达到本发明目的的另一种方案为，刷体由至少两个无过渡区地互相过渡的区域组成，其中近柄的区域有一楔角β，以及无过渡区地连接的前区有一楔角α，其中α＜β。
由于刷体两个区域楔角不同，相应地有不同的横截面或惯性矩，这些导致两个区域有程度不同的偏转，但在每个区域内导致连续的偏转。
后面那一种实施例还可以采取措施优化，即刷体以一连续渐减的楔角从近柄区朝刷头端部收缩。因此背部构成一个从具有较大横截面的近柄区向前端连续弯曲的面和在前端有最小的刷体横截面。
为保证无可指摘地控制刷头，近柄的区域通过一个弹性比它小的短区连接在柄上。
若如在牙刷中往往采用的那样在柄与刷头之间设一个横截面比两者小可弹性挠曲的颈，则此颈通过一个横截面不断增大弯曲弹性小的区域过渡到刷头近柄的区域。
采用弯曲弹性的颈，刷头可以其整体相对于柄偏转，以便例如避免也在全副牙齿的基本上平的轮廓上作用过高的压力。由于在颈与刷头弹性区之间的过渡区内存在较大的横截面，避免了在此区域内横向弹性，否则难以操纵刷头。
刷头形封闭和可更换地固定在柄上，但当然也可以与柄刚性连接。可更换地固定提供的优点是，在刷毛磨损后可以更换刷头，根据卫生学和牙医学的观点这种更换希望在较短的时间间隔内进行。
若前区用弹性塑料制造，则还可以提供这样的优点，即，它可用构成刷头窄侧的窄条围扣住近柄的区域，以便在此刷头较硬的区域也获得一个弹性层，它起保护粘膜的作用。
在另一种实施例中，弹性塑料的前区至少在近柄区的下侧层状地托在其下面，在这种情况下，此弹性塑料层可一直延伸到颈的下侧。因此在使用牙刷时的全部面向齿龈的表面均设计为橡胶弹性的。
此外，此实施例还提供了可能性，将刷头的全部刷毛固定在弹性塑料内，例如通过焊接、熔化或通过注入。这样做的优点是，刷毛可以在唯一的一道工序内完成固定以及所有的刷毛在相同的条件下固定在同样材料中，并因而也有相同的拔出强度。此外，刷毛在其固定端弹性地支承，所以刷毛在其端头可以避让到一定的程度，从而导致附加地控制刷毛压力。
按另一种实施例，刷体朝刷毛方向连续或不连续地呈凹形弯曲，以便在无压力的原始状态能适应全副牙齿凸的外轮廓形状。
包含刷毛端的包络面可以基本上是一个平面，在这种情况下，在一束内的刷毛端或个别毛束或毛束组相对于此包络面可以凸出或退后，以便在齿面和牙间隙内获得最佳效果。
也可以替代这种情况，规定，包含刷毛端的包络面是连续或不连续地凹形弯曲的，在这种情况下优选地在刷头前区内的刷毛或毛束有朝刷头端方向渐增的长度。由此也保证尽可能好地适应于全副牙齿的外轮廓。
下面借助于附图表示的实施例说明本发明。其中
图1带刷头的牙刷剖切侧视图；图2图1所示牙刷的俯视图；图3在使用状态相应于图1的牙刷视图；图4刷头断开后的视图；图5按另一种实施形式的牙刷相应于图1的视图；图6按另一种方案的刷头剖面；
图7按另一种方案的刷头俯视图；图8按一种与图1和5相比修改后的方案的刷头视图；图9刷头第三种实施形式相应于图8的视图；图10牙刷另一种实施形式的侧视图；以及图11按图10的牙刷下侧视图。
按图1的牙刷包括一个有符合人类工程学的形状的基本上刚性的柄或把1、连接在柄上的弯曲弹性的颈2和刷头3，在按图2的图纸平面内刷头3朝修圆端4缩小。优选地用硬塑料制的柄1在上侧和下侧可以有垫层5、6，它们例如用弹性塑料制成。在收缩的颈2内可有一个决定弯曲弹性的弹簧7，它用一种有与它周围的塑料相比不同的弹性模量的塑料制造。
颈2在去刷头3的过渡区8有逐渐增大的横截面，所以过渡区8基本上是刚性的。刷头3有一刷体，刷体由带圆形端4的前部区9和近柄区10组成，其中至少前者但优选地两者用弹性塑料制造。如图1所示，刷头3在其纵剖面内朝前端4楔形地收缩。在刷头3平的下侧上设形式上为毛束11的刷毛，它们例如通过焊接、注入或其他方式固定为，使它们的端头处于一个平的包络面内。
构成刷体前区9和近柄区10的弹性塑料以及这些区域沿纵轴线方向的长度和横截面变化过程选择为，在例如在全副牙齿的内轮廓上使用牙刷时，使刷头产生图3所示的偏转，也就是说，前区9弯曲成有一个比近柄区10小的曲率半径，在图4中借助半径R1和R2对此作了示意表示。
在图5表示的实施形式中，刷头3朝刷毛束11的方向轻微凹入地弯曲，以便在无压力的原始状态适应于全副牙齿的外轮廓形状，在这里，刷毛束的端头处于一个相应的凹的包络面上。除此以外刷头的结构与按图1的刷头结构一致。
取代如图1和5所示刷头3通过材料连接地与颈2的过渡区8相连，也可以如图6所示刷头3形封闭和可更换地固定在颈2上。
在按图7的实施例中，用较软的弹性塑料制的前区9用条12在刷头的窄侧围扣住近柄区10，因此它们几乎沿刷头的整个纵向长度构成了有效的粘膜保护层。
在按图8的实施例中，刷头2用弯曲弹性的塑料压注成一体。它仍有楔形纵剖面，其中，近柄区10楔角为β，前区9的楔角为α。在这里，楔角α小于楔角β，所以形成了一种从近柄区向前端方向不断变化的弯曲弹性，以及较大的弹性在前部区9的范围内。
取代在按图8的实施例中由于不同的楔角造成的不连续性，刷头的楔角也可以从近柄区到前端4的方向渐减地连续改变，所以在给定的压力下形成从刷头3近柄区朝端部4方向刷头3渐增的偏转。
显然，按图8和9的实施形式可以与按图1和5的实施形式组合，例如楔角或它们的变化过程也可以在弹性塑料制的区域9和10中实现。
在按图10和11的实施例中，前区9的弹性塑料以一层13的形式在后部区10下面延伸，后区10可用与颈2及柄1相同的材料制造，但由于它减小了的厚度，所以在牙刷加压时有足够的柔性。在此实施形式中，刷毛11只固定在弹性塑料部分9、13中，例如焊入或注入。层13也可以越过过渡区8一直延伸到颈2的区域中。
权利要求
1．塑料清洗刷尤其牙刷包括柄和长的刷头，刷头由一个在纵剖面内从柄到刷头前端缩小的刷体和固定在刷体上的刷毛组成，当刷毛在要清洗的表面上超过一定的压力时，刷体可弹性挠曲地偏转，其特征为刷体由沿其纵向前后布置的两个无过渡区地互相连接的区域(9、10)构成，它们用不同性质的材料以及至少前区(9)用弹性塑料制造；以及，这些区域的材料、横截面和弯曲长度选择为，使前区能以比另一区(10)小的曲率半径(R1)偏转。
2．按照权利要求1所述的清洗刷，其特征为两个区域(9、10)互相通过材料连接。
3．按照权利要求1或2所述的清洗刷，其特征为两个区域(9、10)用一种弹性塑料制成。
4．尤其按照权利要求1所述的清洗刷，其特征为刷体由至少两个无过渡区地互相过渡的区域组成，其中近柄的区域(10)以楔角β向无过渡区连接的前区(9)方向收缩，以及前区(9)以楔角α朝前端9收缩，在这里α＜β。
5．尤其按照权利要求1所述的清洗刷，其特征为刷体以一连续渐减的楔角从近柄区朝刷头(3)端部(4)收缩。
6．按照权利要求1至5之一所述的清洗刷，其特征为近柄的区域(10)通过一个弹性比它小的短区(8)连接在柄(1)上。
7．按照权利要求1至6之一所述的清洗刷，其中，在柄(1)与刷头(3)之间设一个横截面比两者小的可弹性挠曲的颈(2)，其特征为颈(2)通过一个横截面不断增大弯曲弹性小的区域(8)过渡到刷头(3)近柄的区域(10)。
8．按照权利要求1至7之一所述的清洗刷，其特征为刷头(3)形封闭和可更换地固定在柄(1)上。
9．按照权利要求1至8之一所述的清洗刷，其特征为弹性塑料制的前区(9)用构成刷头(3)窄侧的窄条(12)围扣住近柄的区域(10)。
10．按照权利要求1至9之一所述的清洗刷，其特征为前区的弹性塑料至少在近柄区(8)的下侧层状地托在其下面。
11．按照权利要求3至10之一所述的清洗刷，其特征为弹性塑料层(13)一直延伸到颈(2)下侧。
12．按照权利要求3至11之一所述的清洗刷，其特征为刷头(3)的全部刷毛(11)固定在弹性塑料内。
13．按照权利要求1至12之一所述的清洗刷，其特征为刷体朝刷毛(11)的方向连续或不连续地凹形弯曲。
14．按照权利要求1至13之一所述的清洗刷，其特征为包含刷毛(11)端的包络面是一平面。
15．按照权利要求1至14之一所述的清洗刷，其特征为包含刷毛(11)端的包络面是连续或不连续的凹形弯曲面。
16．按照权利要求15所述的清洗刷，其特征为在刷头(3)前区内的刷毛(11)有朝刷头端方向渐增的长度。
全文摘要
本发明涉及清洗刷尤其牙刷,包括柄(1)和长的刷头,刷头由一个在纵剖面内从柄到刷头前端缩小的柔性刷体和固定在刷体上的刷毛组成。刷体由沿其纵向前后布置的两个无过渡区地互相连接的区域(9、10)构成,它们用不同性质的材料以及至少前区(9)用弹性塑料制造。这些区域的材料、横截面和弯曲长度选择为,使前区(9)能以比另一区(10)小的曲率半径偏转。
文档编号A46B5/00GK1290141SQ99802812
公开日2001年4月4日 申请日期1999年4月7日 优先权日1998年4月9日
发明者乔治·韦劳克 申请人:科伦特工厂有限公司