专利名称：牙刷头及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种牙刷头，其具有多个基本杆状的弹性清洁元件， 这些清洁元件固定在清洁元件支架上，优选合并成簇并且从支架突出。 本发明还涉及一种用于制造这种牙刷头的方法。
背景技术：
在传统的牙刷头中，单一的长丝或硬毛通常合并成簇，以硬毛簇 的形式固定于牙刷头的清洁元件支架上。其通过所谓的定位填充的方 法进行，其中硬毛被U形翻转，从而在硬毛腿部间插入定位板。然后， 硬毛簇被填充到清洁元件支架的洞中，其中定位板被横断地在硬毛上 延伸地插入凹口，从而使得硬毛被定位于支架的凹口内壁内且被保持。 另一种方法是众所周知的，要合并成簇的硬毛被铸到清洁元件支架中， 清洁元件支架是塑料热压铸成型的，硬毛簇以其被压铸的端部被装入 热压铸模中，使其被热压铸到清洁元件支架中。
然而，这些传统的牙刷头很难向硬毛也就是硬毛簇提供有针对性 的机械特性。例如，可能需要硬毛及其上形成的硬毛簇在一个方向上 具有比另一个方向上低的硬度，比如，为了能够在清洁牙齿时在一个 方向上在牙斑表面施加更大的力，而在清洁运动期间在另一个方向上 施加比较小的力，以避免牙龈和口腔粘膜损伤，仅仅是对它们进行轻 柔地按摩。硬毛簇头仅仅被修整成有限的形状，或者硬毛簇头复杂的 形状是很难实现的。通常，硬毛头只能被修成圆形。
WO 01/12013 Al展示了牙刷及其制造方法，其中由长丝行使硬毛 的功能，其首先以其基底一个挨一个粘贴和/或焊接在条带上。通过巻 起其上固定着硬毛的条带，形成硬毛簇，然后将其固定在硬毛支架上。
其优点在于，将不同长度和/或不同强度的硬毛一个挨一个的排列，可 以实现所需的硬毛簇的特性。然而，这也很难实现硬毛簇实际有针对 性的机械特性，以及特别是簇的机械特性不能朝着所需的方向改变。
发明内容
相对于这些背景，本发明的目的在于创造改进的牙刷头及其制造 方法，以避免目前技术发展水平的缺点并且对后者以有优势的方式进 行改进。特别的，公开了能够通过非常简单的方法制造的牙刷头，其 清洁元件和清洁元件簇能够以简单的方式提供期望的依赖于方向而不 同的机械特性。
本发明目的可以根据本发明权利要求1要求保护的牙刷头来实 现。就方法来讲，上述定义的发明目的是根据权利要求20要求保护的 方法来实现。优选的本发明实施例是依赖于权利要求的发明主题。
根据本发明，清洁元件不使用传统的硬毛或长丝，这些传统的硬 毛或长丝通常使用单一的塑料纤维作为起始形状，然后被截短到所需 的硬毛长度然后合并成簇。代替这些没有方向机械特性的硬毛或长丝， 也就是说其在与纵轴交叉的所有方向上的特性是相同的，本发明使用 薄膜条作为清洁元件，薄膜条是通过适当的分离的成形方法而由薄膜 片制成的。通过适当选择起始薄膜，特别是其厚度和材料成分以及合 适的选择几何形状，为薄膜条提供所需的机械特性特别是方向特性。 因此，通过简单方式使得薄膜条具有在与其纵轴交叉的不同方向上不 同的机械特性，如抗弯强度、弹性、恢复力、弯曲曲线等。
特别的，可以使用薄的薄膜材料作为制造薄膜条的起始材料，然 后切割成为薄膜条，使得单个清洁元件具有矩形横截面，其长度优选 是其宽度的很多倍。特别的，使用厚度在10 pm 500 )im，优选约50 pm 250 ^im范围内的薄膜作为起始材料。从这种薄膜制造薄膜条，其 条宽对应于薄膜厚度的至少10倍，优选至少50倍。例如能够制造条 宽为1 mm 5 mm的薄膜条。
相对于传统的具有圆形截面的硬毛，这种由薄膜条构成的清洁元 件，或者更准确地讲，其长宽比较大的矩形横截面的优点在于，可以 改善在待清洁牙齿上的牙膏涂敷。在使用传统长丝的硬毛簇的情况下， 因为传统的硬毛的凸起基面，牙膏的研磨元素很快分散到硬毛簇的清 洁区域之外，但是扁平的薄膜条可以在清洁元件簇的头部更好地长期 地维持住牙膏和其研磨元素，并且因此将牙齿表面擦拭干净，并且有 利于牙斑的清除。
由薄膜片制造薄膜条可以依赖于不同的分离的成形方法。根据本 发明的优选实施例，薄膜条是从薄膜片冲压得到的，这种方法一方面 可以实现非常快的加工速度，另一方面对于薄膜条的不同形状可以几 乎没有限制。
最为备选或补充，制作薄膜条中可以使用激光切割作为切割方法。 通过切割工具的使用，可以在起始薄膜上进行切割并且通过这个方法， 从原始关联的薄膜切割出薄膜条形式的独立的清洁元件。本方法的优 势在于简单的制造加工过程，但这不能生产构造任意所需形状。
特别的，通过前述的冲压，可以为清洁元件在其作用于牙齿表面 的头部提供不同形状。例如，根据本发明的优选实施例，薄膜条的头 部具有多个尖顶，使得单一的清洁元件的清洁效果明显改善，因为清 洁效果主要来自于其尖顶。
本发明的另一个实施例中，清洁元件从塑料薄膜制造而成。为改 善单一清洁元件的特性，清洁元件可以由多层复合薄膜制造而成。特
别是这里可以使用多种材料的复合，例如不同的塑料层连接在一起形 成多层复合薄膜。清洁元件还可以具有优势地由塑料和非塑料材料的 混合物形成，特别是由塑料-纸-混合薄膜(所谓的塑料一纸混合板)形
成。当使用这种塑料—纸混合板制造清洁元件时，纸的成分能够被可 变地调整，特别是可以使用能吸收不同的液体(特别是水)的纸。由 于纸较高的液体吸取特性，液态或可溶于液体的药剂物质可以加入到 纸中，使得其可以在使用时在嘴中释放。特别的，可以引入化学疗法 物质，就是说使之例如直接在牙齿或牙龈上发挥效用。不同的药剂物 质，例如调味物质、抗菌媒介、增强血液循环药物等也可以加入进去。
最为备选或补充，可以通过表面涂层方法将这种药剂物质应用于 薄膜条，在薄膜作为清洁元件的起始材料的情况中，这比使用单一的 长丝和/或硬毛的更加简单。
基本上，薄膜条可以被单独设置并固定在清洁元件支架上。然而， 清洁元件优选包含合并成簇并以簇的形式共同固定在清洁元件支架上 的薄膜条。优选地，至少一些合并成簇的清洁元件在其基底连接在一 起，优选彼此整体一件地构成，其中清洁元件以其相互连接的基底然 后固定于清洁元件支架上。
从制造技术的角度来看，特别具有优点的是，不从薄膜片裁切单 一的薄膜条，而是制造一系列彼此相邻设置的薄膜条，它们通过带状 的条在其基底彼此连接。通过折叠或积累这种其上设置了薄膜条的薄 膜裁切或冲压部分的带状基底，形成薄膜条簇，然后其被固定在清洁 元件支架上，如果需要，在与其它薄膜条或其它薄膜条簇合并之后被 固定在清洁元件支架上。
特别的，薄膜条簇可以这样形成，即，多个这样通过共同基底连 接的薄膜条组合物层叠。通过例如利用粘合或者以红外线或焊接加热 的接合而连接层叠的基底部分，可以容易地形成薄膜簇。其特别的优 点在于，由具有不同材料特性的不同起始薄膜制成的薄膜条可以层叠， 以按所需的方式控制薄膜条簇的特性。具有不同几何形状和/或定向的 薄膜条也可以层叠，以控制由此产生的薄膜条簇的机械特性。例如，
向左倾的薄膜条形成的薄膜条带可以交替地层叠在向右倾的薄膜条形 成的薄膜条带上，达到在两个清洁方向上的高的挠曲强度。作为备选 或补充，设置单一的薄膜条排，其中在层叠的排中的薄膜条彼此偏移， 以形成非常严密的清洁元件布置。同样的，不同高度和/或不同宽度和/ 或不同厚的薄膜条可以层叠。
特别是合并成薄膜条簇的薄膜条在清洁元件支架上的固定可以基 本地以多种方式实现。根据本发明的有优势的实施例，薄膜条可以将 其基底填塞到清洁元件的支架的凹口中，并在那里利用与各自薄膜条 的基底部分相交延伸的锚定元件锚定。为此，对应地的锚定元件可以 推移到清洁元件支架中，使其端部在清洁元件支架的围绕凹口的壁内 延伸并且在那里被固定。当使用具有彼此并排的薄膜条的薄膜条，该 薄膜条在基底互相连接形成整体时，这种固定类型特别具有优点。各 个锚定元件可以与薄膜条排的带状基底部分相交地延伸。
前述锚定填充方法的备选方法是，薄膜条还可以材料接合地固定 到清洁元件支架上，特别是可以整体铸在上面。形成薄膜条簇的薄膜 条优选在浇注清洁元件支架之前以其基底部分进入相应的注模中。引 入到注模中的材料包围着薄膜条的基底部分，使得其可以被浇注。其 特别的优点是，在凹口内引入薄膜条的整体浇注的基底部分，这些凹 口在浇注清洁元件支架时被浇注材料填满，使其除力接合或材料接合 外，形成一个形状接合的连接。
本发明的这些特点和优点不仅源自权利要求，而且来自下面所述 的基于各附图的优选实施例，其中
图1 显示了根据本发明的第一实施例的牙刷头的侧视示意图， 显示了以薄膜条形式的清洁条的安装，
图2显示了图1所示牙刷头的俯视图，
图3显示了本发明的其它优选实施例的牙刷头的侧视详图，图解以薄膜条形式的清洁条的安装，
图4显示了图3的牙刷头的俯视图，
图5显示了本发明的其它优选实施例的牙刷头的侧视详图，图解 以薄膜条形式的清洁条的安装，
图6显示了图5的牙刷头的俯视图，
图7显示了本发明的其它优选实施例的牙刷头的侧视详图，图解
以薄膜条形式的清洁条的安装，
图8显示了图7的牙刷头的俯视图，
图9显示了本发明的其它优选实施例的牙刷头的侧视详图，图解 以薄膜条形式的清洁条的安装，
图IO显示了图9的牙刷头的俯视图，
图11显示了以薄膜条形式的清洁元件的整体透视图，其薄膜条的 安装类似图1，
图12显示了根据任一前图的牙刷的清洁元件簇的空白薄膜条的 透视图，
图13显示了清洁元件簇的放大透视示意图，该清洁元件簇由多个 薄膜条布置层叠而形成，以及
图14显示了本发明的优选实施例的牙刷头的放大的部分剖面的 俯视图，显示了在清洁元件簇中单一薄膜条的安装。
具体实施例方式
图中所示的牙刷头1基本上包括可以由塑料浇注而成的清洁元件 支架2，和大量长的大致硬毛状的清洁元件3，这些清洁元件全部固定 在前述的清洁元件支架2上并从该清洁元件支架突出。
至少前述清洁元件3的一部分由薄膜条4构成，该薄膜条固定在 清洁元件支架2上并从该清洁元件支架突出。薄膜条4都设计成有弹 性的，但是由于其几何形状和其材料结构，它们被有优势地设计为机 械性能在不同方向上有所不同。 薄膜条4以和传统牙刷基本相同的方式合并成清洁元件簇。根据
图1和2的实施例，清洁元件簇5具有朝牙刷头倾斜的薄膜条，中间 设置的清洁元件簇6具有从清洁元件支架2垂直突出的薄膜条，清洁 元件簇7具有向后朝牙刷柄8倾斜的薄膜条。如图2所示，提供总共 四排清洁元件簇，其中在所示实施例中每一排9、 10、 11和12由三组 前述的不同倾斜的清洁元件簇构成。
清洁元件簇5、 6和7每个都由层叠的薄膜条构成。更准确地讲， 每个清洁元件簇5、 6、 7都包含多个层叠的薄膜条组合物13，如图12 示例性示。大量薄膜条4 一个接一个地成排放置并在其基底部分14连 接成一个整体。薄膜条组合物13形成所谓的梳齿，大量薄膜条4一个 接一个地成排突出于其基底部分14。这些薄膜条组合物13可以特别地 通过冲压或切割薄膜片而制成，薄膜片是其起始材料，其中以在背景 技术中描述的方式，可以使用不同的薄膜，诸如由塑料层和纸层构成 的多层叠层薄膜。为形成硬毛簇5、 6或7，图12显示的多个薄膜簇组 合物13层叠并在基底部分14连接在一起。这可以例如通过粘接而力 接合地实现或者通过焊接而材料接合地实现。作为备选或补充，薄膜 条4的层叠可以这样实现，即，如图12中所示，薄膜条组合物13折 叠或者巻绕，使得多个薄膜条一个位于另一个之上。于是，几何形状 相同的薄膜条4通过多种方法层叠，和/或几何形状相同构成的薄膜条 4在基底部分14的纵向和/或在薄膜条4的纵向上彼此偏移地层叠，和 /或几何形状不同的薄膜条4层叠。同样地，具有不同材料特性的薄膜 条4层叠，以固定薄膜条簇在不同方向上可能不同的机械特性。
在薄膜条4被以上述方式层叠并连接在一起后，其以上述方式固 定于清洁元件支架2上，特别是通过整体浇注，注模或者用传统的锚 定填充法。
在图l和2所示的实施例中，薄膜条簇5、 6和7的薄膜条4全等 地层叠。虽然薄膜条4的定向在不同薄膜条簇中不同，然而，在薄膜 条簇5、 6或7中，薄膜条4几何形状相同并且全等地层叠。如图2所 示，每一薄膜条簇5、 6或7的三个薄膜条组合物13层叠。如图1所 示，薄膜条4优选在其自由端冲压或切割成两个尖顶15和16，这样可 以明显改进其清洁性能。
根据图3和4的实施例，所有薄膜条4合并成单一的薄膜条簇5， 薄膜条4也可以通过上述方式由冲压或切割的层叠薄膜条组合物13的 方法制成。然而，如图3和4所示，不同几何形状的薄膜条4彼此偏 移地层叠。如图3所示，薄膜条4特别是在长度上不同。进一步如图4 所示，薄膜条4在薄膜条组合物13的纵向上看彼此偏移地设置。
根据图5和6的实施例，牙刷头1包括其外侧的清洁元件簇5、 6 和7，它们每个都形成清洁元件簇排9和10 (见图6)。传统的硬毛簇 17在清洁元件支架2上固定在这两个清洁元件簇排9和10之间。
清洁元件簇5、 6和7由薄膜条4构成，在本实施例中，其特征在 于它们的不同几何形状和可选地它们的不同材料特性。在位于清洁元 件支架2头部的薄膜条簇5中设置弯曲的薄膜条4，其朝牙刷的头部弯 曲。置于中间的薄膜条簇6由宽度很小的垂直突出的薄膜条4构成(见 图5)。然而，朝向牙刷柄8设置且形成薄膜条簇7的薄膜条4的宽度 很大。进一步，它们都有多个尖顶15、 16。
图7和8所示的实施例中，由薄膜条4构成的薄膜条簇5呈星形 分布在清洁元件支架2上，每个薄膜条簇5都整体具有矩形横截面。 每个薄膜条簇5以前述方式由多个薄膜条组合物13构成，该薄膜条组 合物层叠且具有通过公共基底部分14而连接的在排中一个在一个之后 设置的薄膜条。例如，薄膜条4彼此偏移地设置，从而构成薄膜条4 的较厚堆积。由传统的硬毛或长丝制成的硬毛簇17位于星形薄膜簇排 列的中心。如图7所示，由薄膜条4形成的清洁元件3的长度比传统 的硬毛簇17短很多。
通过冲压，由塑料或叠层薄膜而得到的薄膜条4可以做成几乎所
有形状，如图9所示。位于清洁元件支架2头部的薄膜条簇5由锯齿 轮廓的薄膜条4构成，而朝向牙刷柄8设置的薄膜条簇6由具有近似 火山顶部形状的锥形的薄膜条4构成。同样的，如图10所示，多个薄 膜条组合物13也是层叠的。
权利要求
1.牙刷头，具有大量基本杆状的弹性清洁元件(3)，这些清洁元件优选合并成簇(5，6，7)地固定在清洁元件支架(2)上，并且从清洁元件支架突出，其特征在于，所述清洁元件(3)由薄膜条(4)构成。
2. 根据权利要求1所述的牙刷头，其中清洁元件(3)具有矩形 横截面，其长度优选是其宽度的很多倍。
3. 根据前述任一权利要求所述的牙刷头，其中薄膜条(4)的厚 度为10 pm 500 pm，优选50 pm 250 |Lnn。
4. 根据前述任一权利要求所述的牙刷头，其中薄膜条(4)的宽 度为薄膜条(4)厚度的至少10倍，优选至少50倍。
5. 根据前述任一权利要求所述的牙刷头，其中至少一个清洁元 件(3)由塑料薄膜形成。
6. 根据前述任一权利要求所述的牙刷头，其中至少一个清洁元 件(3)由塑料和其它非塑料材料的混合物形成，特别是由塑料-纸-混 合薄膜形成。
7. 根据前述任一权利要求所述的牙刷头，其中至少一个清洁元 件(3)由多层复合薄膜构成。
8. 根据前述任一权利要求所述的牙刷头，其中在薄膜条(4)中， 特别是在薄膜条(4)的纸成分中，加入至少一种药剂物质，优选地液 态或可溶于液体的药剂物质。
9. 根据前述任一权利要求所述的牙刷头，其中薄膜条(4)具有 含有至少一种药剂物质的表面涂层。
10. 根据前述任一权利要求所述的牙刷头，其中清洁元件(3)具有定向的机械特性，特别是在不同截面不同的抗弯强度、恢复力和/或 弯曲特性。
11. 根据前述任一权利要求所述的牙刷头，其中清洁元件(3)具 有多个尖顶(15， 16)。
12. 根据前述任一权利要求所述的牙刷头，其中多个清洁元件(3) 在基底部分(14)彼此连接，优选地整体一件地彼此构成。
13. 根据前述任一权利要求所述的牙刷头，其中多个彼此连接且 合并为薄膜条簇(5， 6， 7)的薄膜条(4)的多个薄膜条组合物(13) 固定在清洁元件(3)上并且/或者彼此连接特别是粘合和/或焊接在其 基底部分(14)上。
14. 根据前述任一权利要求所述的牙刷头，其中多个薄膜条组合 物(13)由一个接一个排列成行且在其基底部分(14)上整体一件地 彼此连接的薄膜条(4)构成，该薄膜条(4)层叠设置并且在由此形 成的堆叠的一个在另一个之上所处的位置在薄膜条组合物(13)的基 底部分(14)上力接合/或材料接合地彼此连接。
15. 根据前述任一权利要求所述的牙刷头，其中不同材料和/或不 同几何形状和/或不同定向的薄膜条(4)合并在一个薄膜条簇(5， 6， 7)中。
16. 根据前述任一权利要求所述的牙刷头，其中除了由薄膜条(4) 制成的清洁元件(3)，还提供由硬毛和/或长丝制成的清洁元件。
17. 根据前述任一权利要求所述的牙刷头，其中至少几个薄膜条(4)插入清洁元件支架(2)的凹口并在那里被利用锚定元件锚定， 该锚定元件垂直于在薄膜条(4)的截面设置的凹口延伸。
18. 根据前述任一权利要求所述的牙刷头，其中至少几个薄膜条 (4)以其基底部分(14)浇注在清洁元件支架(2)中。
19. 根据前述任一权利要求所述的牙刷头，其中至少几个薄膜条 (4)具有带凹槽的基底部分(14)，该凹槽能够由形成清洁元件支架 (2)的浇注材料充满。
20. 用于制造根据前述任一权利要求所述的牙刷头(1)的方法， 其中大量长的弹性清洁元件(3)优选合并成簇地固定在清洁元件支架(2)上，从而清洁元件(3)由清洁元件支架(2)突出，其特征在于， 使用薄膜条(4)作为清洁元件(3)，其由至少一个作为起始材料的 薄膜片分离得到。
21. 根据权利要求20所述的方法，其中至少部分冲压至少几个薄 膜条(4)。
22. 根据前述任一权利要求所述的方法，其中至少部分通过裁切， 特别是激光切割而由薄膜片分离得到至少几个薄膜条(4)。
23. 根据前述任一权利要求所述的方法，其中在将薄膜片分割为 单独的薄膜条(4)之前，在薄膜片上施加包含至少一种药剂物质的表 面涂层。
24. 根据前述任一权利要求所述的方法，其中在将薄膜片分割为 薄膜条之前，在薄膜片中特别是在薄膜片的纸成分中施加至少一种药剂物质。
25. 根据前述任一权利要求所述的方法，其中多个薄膜条(4)层 叠并且作为清洁元件簇(5)固定在清洁元件支架(2)上。
26. 根据权利要求25所述的方法，其中要合并成堆的薄膜片(4) 在基底部分(14)上彼此连接，特别是粘合和/或焊接。
27. 根据前述任一权利要求所述的方法，其中由薄膜片分离得到 薄膜条组合物(B)，其具有与一个公共基底部分(14)相连的多个 并排设置的薄膜条(4)。
28. 根据前述任一权利要求所述的方法，其中制成薄膜条组合物 (13),其具有相关联的基底部分(14)和多个在其上成形且几何形状不同的薄膜条(4)。
29. 根据前述任一权利要求所述的方法，其中薄膜条组合物(13) 被折叠或巻绕为薄膜条堆并由此与清洁元件支架(2)相连。
30. 根据权利要求30所述的方法，其中多个薄膜条(4)和/或薄 膜条组合物(13)层叠并且作为薄膜条簇(5， 6， 7)固定在清洁元件 支架(2)上。
31. 根据前述任一权利要求所述的方法，其中层叠的薄膜条组合 物(13)在其基底部分(140上彼此连接，特别是粘合和/或焊接。
32. 根据前述任一权利要求所述的方法，其中为了将薄膜条(4) 固定在清洁元件支架(2)上，薄膜条簇(5， 6， 7)被填塞在清洁元 件支架(2)的凹口中并在那里由相交延伸的锚定元件锚定，该锚定元 件在薄膜条(4)的一个截面上位于凹口中并且被锚定在凹口的臂上。
33. 根据前述任一权利要求所述的方法，其中薄膜条(4)被力接 合和/或材料接合地固定在清洁元件支架(2)上。
34. 根据权利要求33所述的方法，其中薄膜条(4)浇注在清洁 元件支架(2)中，特别是在浇注清洁元件支架(2)的情况中，被利 用形成清洁元件支架(2)的材料浇注。
全文摘要
本发明涉及一种牙刷头，其包括多个基本杆状的弹性清洁元件(3)，这些清洁元件固定在清洁元件支架(2)上，优选合并成簇(5，6，7)并且从支架突出。本发明还涉及一种用于制造这种牙刷头的方法。根据本发明，不使用传统的硬毛或长丝作为清洁元件(3)，这些硬毛或长丝通常使用单一的塑料纤维作为起始形状，然后该塑料纤维被截短至硬毛的期望长度并合并成簇。代替具有不定向(即，在与纵轴相交的所有方向上相同)机械特性的这种硬毛或长丝，本发明提出使用薄膜条(4)作为清洁元件(3)，所述薄膜条是通过成型方法的合适的分离而由一片薄膜制成的。通过合适地选择起始薄膜特别是其厚度和材料组成以及合适地选择几何形状，这种薄膜条能够具有期望的机械特性，特别是方向特性。特别是能够以简单的方式令薄膜条在与其纵轴相交的不同方向上具有不同的机械特性，如抗弯强度、弹性、恢复力、弯曲曲线等。
文档编号A46B9/04GK101198265SQ200680021690
公开日2008年6月11日 申请日期2006年6月7日 优先权日2005年6月16日
发明者乌尔里希·斯托科尔, 乌韦·比尔费尔特, 弗兰克·格利姆罗思, 拉尔夫·马霍, 西尔维娅·奥尔特 申请人:布劳恩股份有限公司