专利名称：牙刷的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种牙刷，或者是手动的或者是电动的，它包括手柄和头部。如刷毛簇的清刷元件安装到该头部。当把牙膏加到清刷元件时使用者将头部插入到嘴中并以已知的方式刷牙。
背景技术：
常规牙刷的头部通常有附连清刷元件的平的或略有变化的表面。一般清刷元件是组成簇、捆或其他成组的塑料束。或者牙刷成形之前或者之后将该束附连到头部。应将清刷元件排列在头部从而可以清刷牙齿的所有区域，特别是中间邻近的地方。
一种清刷牙齿表面的方法公开在美国专利4,519,111号中，它是1985年5月28日颁发给Paolo Cavazza。这个专利公开一种牙刷，它使用两组清刷元件。一组当它们离开牙刷的远端时逐渐增加高度和第二组在牙刷头部上的长度都是一样高的(第1列，第27-33行)。
在美国专利5,896,614号中描述使用高度变化的清刷元件清刷牙齿的另一种方法。该专利是在1999年4月27日颁发给Plewitt。这个专利公开垂直于牙刷纵轴布置的几行窄带或交替的窄带和刷毛的行。交替各行的纵向外形可以是平的或者是起伏的。横向外形可以是凹的、“V”或“U”形(第1列，第53-66行)。在一个实施例中，窄带较大的尺寸是与牙刷纵轴平行对齐的(第2列，第32-40行，图5-7)；在另一个实施例中与纵轴垂直(图1-4)。按照这个专利，使用较平的(细的刷毛)窄带材料洗擦牙齿表面(第3列，第63-65行)。
1994年8月30日颁发的和转让给本申请受让人的美国专利5,341,537号，公开了设计改善从牙齿上除去斑点的一种刷毛布置。公开3组清刷元件。第1组是相对较宽的一组元件布置在与牙刷纵轴垂直的各行中。这组通常比其他组清刷元件短。第2组也与第1组各行对齐但清刷元件外侧的簇朝牙刷头部的外周边倾斜。第3组清刷元件朝牙刷头部的外侧侧向(约30E)倾斜并在牙刷头部的远端和/或近端倾斜一个较小的度数(第3列，第25-56行)。某些刷毛的这种角度有助于从齿龈线牙齿和从内部中间牙齿上清除斑点(第5列第10-16行)。
发明内容
这个发明着重说明牙齿刷毛进入牙齿中间邻近区域进行清刷作用的问题。许多先有技术牙刷的共同问题是某些刷毛的硬度使其他的刷毛离开牙齿。因此，在一般的牙刷中，刷毛很容易清刷牙齿的外表面，但很少有刷毛到达牙齿之间的区域，即中间邻近的区域。
这个发明通过使用交替的清刷元件或刷毛的不同组解决了这个问题。一组比另一组要长和有相对较硬的刷毛可以进入到中间邻近区域内。另一组包括较短、较有弹性的刷毛，在负荷下很容易压缩。
优选地，较硬的第1组刷毛互相间隔近似等于牙齿平均宽度的距离，从而它们能较好地定位适合进入牙齿之间的区域。较短、较有弹性的那组刷毛定位在较长、硬的这组刷毛之间。较短的刷毛优选地是卷曲的或者换句话说，将其构造成当使用者对牙刷加压时它能很容易压缩。当在那个压力下较短、较有弹性的刷毛压缩时，较长的硬的刷毛将进一步伸展到中间邻近区域中。各类型刷毛的这种组合有利于牙齿所有各部分的清刷。
图1是这个发明手动牙刷头部的局部透视图，该头部有一组长的、相对较硬的刷毛与较短的、较有弹性的刷毛交替排列；图2是图1的侧视图；图3是图1的顶视图；图4-6是侧视图表示长刷毛的可替换的各种结构；图7是电动牙齿的顶视图，它包括图1-4的各种刷毛布置；图8说明这个发明牙刷的刷毛和它们与牙刷使用者牙齿的接触。
具体实施例方式
图1-4说明按照这个发明的手动牙刷10。如图中所示牙刷10包括把手12和头部14。把手12可以包括弹性材料制成的适合抓握的座。但是，本发明主要涉及清刷元件相对头部14的布置。如在图1-4中所示头部14有带上表面20的底座部分18，它构成用于插入清刷元件22的底座。如在这些图中所示，1组清刷元件24以行的形式纵向对齐并且相对第2组清刷元件26较硬，而第2组清刷元件较软和比较有弹性。
本发明特别适合这样的清刷元件，它们是通过无锚成簇(anchorfree tufting，AFT)附连的束或刷毛的形式。在无锚成簇中一般通过使用超声焊接将片或膜安装到头部的各部分。刷毛穿过该片或膜延伸。刷毛的自由端或外端执行清刷功能。在片或膜相反侧的刷毛的内端通过加热使其熔融在一起以便增加无锚成簇。
在图1-3中说明的本发明的实施例中，将相对硬的刷毛或弹性壁或指状物24的第1行在大致垂直于牙刷纵轴的方向布置在跨过手动牙刷头部14的远端。朝把手12方向移动的清刷元件26的下1行是与清刷元件邻近行相比时较软和较有弹性(比较小的硬度)。在装配到牙刷头部14中之前或其中通过使刷毛具有“S”型可以获得刷毛26的柔性。对牙刷技术领域的普通技术人员来说，已知使刷毛24相对较硬和使刷毛26相对柔性的其他方法。
头部14的剩余部分包含相对硬的和弹性的清刷元件的交替行。相对硬的清刷元件的相邻行之间的距离优选地近似等于人嘴中牙齿之间的一般距离。如在图8中所示，当压力(在图8中由箭头代表的)加到牙刷上时该距离有利于长的相对硬的刷毛在牙齿中间邻近区域内的布置。清刷元件的这种组合提高牙齿所有部分的清刷作用，特别是在中间邻近区域，该区域由于嵌入的食物和堆积的牙斑倾向于腐蚀。
如在图1-4中所示每行弹性的清刷元件26包括许多(优选是2个)纵向相邻的元件。
图4说明相对硬的清刷元件的另一种构形24a。在这个实施例中，每行相对硬的清刷元件包括有斜尖顶端的纵向相邻元件，组合起来形成“V”形，这进一步有利于这些元件穿透进入到牙齿之间倒“V”形的中间邻近区域内。如果需要，使单个清刷元件有斜尖顶端形成的“V”也可以获得“V”形。
图5-6说明弹性清刷元件的还有一种构形。在本发明这个实施例中弹性清刷元件26a是呈安装在浮动清刷座30上纤维刷毛28的形式。座30是由软的弹性材料割成用于支持清刷元件28。座30是可压缩的。如在图5-6中所示使座中空获得可压缩性。如在图6中所示在使用中在压力下支持座30塌陷，其中箭头表示压力加在一个座30上。这就允许相邻的刷毛或清刷元件24更深地中间邻近的穿透。
因此图5-6的实施例提供图1-4容易压缩的“S”形清刷元件的一种变种。在这个代替方案中，可以是弹性体也可是刷毛形式的细的清刷元件28的座，是由细的柔性的弹性体支持30支持的。
如在图6中说明的那样，以同“S”元件相同的方式这些细的支持塌陷，从而允许更硬的刷毛24更深的穿透。
与图1-3的实施例类似，图5-6的弹性清刷元件26a的行可以包括许多纵向相邻的清刷元件。
同样，与图4中一样在图5-6中的每行硬的清刷元件可以包括许多纵向相邻的清刷元件。
本发明的各实施例可以有每行硬的清刷元件24跨过牙刷头部的长度大于弹性清刷元件26的长度，如在图1和3中所示。本发明也可以实施弹性元件跨过牙刷头部的长度较长。
也可以实施各实施例，使每行清刷元件侧向伸展跨过清刷头部14的整个宽度而其他元件伸展较短的距离，如在图1和3中所示。本发明可以实施或者硬的清刷元件或者弹性的清刷元件的一行或几行包括许多侧向伸展跨过牙刷头部的各个清刷元件。这将会是特别有用的，例如，清刷元件是天然的或纤维刷毛而不是说明的弹性体壁的情况。使用弹性指状体也可以达到在单行中使用许多侧向对齐的清刷元件。在这个发明的实施中也可以使用各种组合，如在硬的和/或弹性的清刷元件的一行或几行中可以有许多纵向相邻的清刷元件在那行中(如在图4中所示)，而在相同类型清刷元件的其他行中可以仅有单组清刷元件在那行中。
如说明的那样，在这个发明的优选实施中清刷元件交替行各组的组合有硬的清刷元件作为该组合的最外面的行。
任何合适形式的清刷元件都可以用作这个发明广泛实践中的清刷元件22。术语“清刷元件”是打算在通用的意义上使用，它可以包括常规的纤维刷毛或按摩元件或其他形式的清刷元件如布置在圆形横截面或任何类型所需形状包括直线部分或正弦部分的弹性指状体或壁。在使用刷毛的地方，通过穿过在簇块中合适的开孔可将刷毛安装在簇块或段上，从而将刷毛基底安装在簇块内或簇块下。
应该理解对清刷元件的特别说明仅是为了示范的目的。用各种组合(如AFT刷毛，等)和/或用相同的刷毛或清刷元件材料(如尼龙刷毛、螺旋刷毛、橡胶刷毛、等)可以实施本发明。同样，尽管各图说明的清刷元件一般垂直于头部14，但某些或全部清刷元件可以成角度，相对头部14的上表面20有不同的角度。因而可以选择清刷元件构形、材料和取向的组合从而获得特定打算的结果，以便提供附加的口腔保健，象增强清刷、牙齿抛光、牙齿增白和/或齿龈的按摩。
把手12，包括头部14，优选地是由手动牙刷使用的硬塑料制成。
这个发明也可以实施其头部14包括1个或几个动力或电动操作的带有清刷元件的可动部分。图7说明牙刷10A，它包括动力驱动的有清刷元件的可动圆盘或部分40。可动部分40可以是可转动地振动，如使用美国专利5,625,916号中表示的那类驱动机构，或者可以是内外移动，使用美国专利RE 35,941号中表示的那类驱动机构；两个专利的所有细节都插入这里作为参考。另外，除了上述的其他类型驱动也可以用其他的方式和方向运动部分40。虽然图7表示可动部分40是在头部的远端，但是可以将可动部分定位在头部中任何所需的位置上。
权利要求
1.一种牙刷包括把手，固定在把手的头部，安装在头部的第1组清刷元件，它比安装在头部的其他组清刷元件相对要硬和更长，第2组清刷元件是弹性的和比所述的第1组清刷元件更容易压缩，和所述的第1和第2组清刷元件布置在头部的交替行中。
2.如权利要求1所述的牙刷，其特征在于所述第1组清刷元件的所述行是互相间隔一定的距离、该距离近似等于人们牙齿的平均宽度。
3.如权利要求1所述的牙刷，其特征在于所述第2组清刷元件至少在其部分长度上有“S”形的形状。
4.如权利要求1所述的牙刷，其特征在于第1组清刷元件的上表面有V形的外形。
5.如权利要求4所述的牙刷，其特征在于所述第1组清刷元件的每一行包括一对纵向相邻的清刷元件，它们有斜尖的顶端以便组合形成所述V形的外形。
6.如权利要求1所述的牙刷，其特征在于每个所述第2组清刷元件是呈可压缩座的形式，该座支持它的清刷元件。
7.如权利要求6所述的牙刷，其特征在于所述可压缩座是由可压缩的软的中空弹性体制成，和它的所述清刷元件是安装在所述组合外表面上的纤维刷毛。
8.如权利要求1所述的牙刷，其特征在于第1清刷元件的所述行比第2清刷元件的所述行跨过所述头部伸展进一步的距离。
9.如权利要求1所述的牙刷，其特征在于所述第1组清刷元件位于所述第1和第2组清刷元件组合的最外端。
10.如权利要求1所述的牙刷，其特征在于至少一行所述第1组清刷元件包括纵向相邻的清刷元件。
11.如权利要求1所述的牙刷，其特征在于至少一行所述第2组清刷元件包括两个纵向相邻的清刷元件。
12.如权利要求1所述的牙刷，其特征在于所述牙刷是手动牙刷。
13.如权利要求1所述的牙刷，其特征在于牙刷的一部分包括电动的清刷元件。
全文摘要
一种牙刷包括有多种清刷元件的头部。一组清刷元件比另一组更长和相对较硬。那组与较短、较有弹性的一组清刷元件交替。较短、较有弹性的清刷元件的柔性有利于较长清刷元件穿透到使用者牙齿的中间邻近区域内。
文档编号A46B9/04GK1688226SQ03824406
公开日2005年10月26日 申请日期2003年8月18日 优先权日2002年8月19日
发明者D·J·霍尔贝恩 申请人:高露洁-棕榄公司