专利名称：电动牙刷及用于电动牙刷的牙刷头部的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及一种电动牙刷，并且具体地讲涉及一种用于此类电动牙刷的牙刷头部，所述牙刷头部具有刷毛支撑件，所述刷毛支撑件包括用于活动地安装刷毛支撑件的安装装置，所述刷毛支撑件载有若干个外部刷毛簇和若干个内部刷毛簇，其中所述外部刷毛簇具有比内部刷毛簇的高度大的高度，使得在由簇的自由端限定的工作表面中形成具有凹槽形的底部的中心凹陷。
背景技术：
在电动牙刷上，已知使用可旋转地驱动的有刷毛的部分，所述有刷毛的部分包括多个固定到基本上圆的、板形的刷毛支撑件上的刷毛簇，所述支撑件的旋转轴线相对于有刷毛的部分通常在中心延伸。有刷毛的部分通常以摆动往复运动形式被旋转，在合适时可在所述摆动往复运动上叠加摆动刺戳运动。尽管最初使用基本上平面的有刷毛的部分(在该部分上，簇的自由端位于共用平面内)，但为了改进对于邻间空间的清洁，建议使用有刷毛的部分，所述有刷毛的部分在边缘处具有较长且进一步突出的簇以利用其突出更好地刺入到邻间区域中。例如，EP 0835081 Bl公开了如下的簇，它们在纵向轴线的区域中被布置在圆形的可旋转地驱动的有刷毛的部分的圆周上，并且突出超过被布置在更内侧的簇。有刷毛的部分的外周上的此类延伸的簇具有良好的自我居中效果，所述居中在有刷毛的部分的旋转驱动期间将牙刷居中定位在相应的牙齿上，并且确实能够改进对于邻间空间的清洁，然而对于邻接邻间空间的齿面部分的清洁尚未能获得最佳效果。此外，有刷毛的部分的此类构型无法再真正轻柔地从一个牙齿移动到另一个牙齿，这导致牙刷头部在清洁运动期间在牙刷的纵向上产生刺戳感。从US-D 478, 214,US-D 517，325或旧_0 455，556 了解到类似构造的牙刷头部，它们是可旋转地驱动的并且在有刷毛的部分的工作表面中包括中心凹口或凹陷。本领域还提出了一种可旋转地驱动的牙刷头部，所述牙刷头部具有作为凹陷的弯曲凹槽，所述凹槽横跨有刷毛的部分横向延伸，从而形成有刷毛的部分的工作表面并且被构造为如同通过簇被研磨过一样。通过有刷毛的部分或其工作表面中的这种基本上单轴的凹陷，有可能不仅更好地保持牙粉或类似的凝胶型牙齿清洁剂，而且也获得对牙齿的更好的清洁效应，同时产生更适意、更轻柔的清洁感觉。上升至相对的周向侧部的工作表面的轮廓更好地紧贴横向齿面，所述横向齿面(比如讲)以紧密贴合的方式被包封，以便具体地讲邻接邻间空间的齿面的区域被更好地清洁。然而，通过凹槽形的凹陷横跨整个有刷毛的部分横向延伸的有刷毛的部分的此类已知构型，邻间空间的清洁性能会降低或需要过度的不可取的接触压力以使中心簇充分地弓闻。从这种现实情况出发，本发明的一个目的是提供一种改进的电动牙刷并且因此提供一种改进的牙刷头部，它们避免了现有技术的缺点，同时以有利的方式进一步发展了现有技术。具体地讲，所述目的旨在高效且最彻底地清洁邻间空间而不损害对齿面的清洁效果，同时期望牙刷在操作期间赋予轻柔的、惬意的清洁感并通过充分的自我居中效果提供易握持性。
发明内容
根据本发明，该目的通过如权利要求1所述的牙刷头部以及如权利要求18所述的电动牙刷来实现。本发明的优选实施方案为从属权利要求的主题。因此，建议提供一种用于电动牙刷的(可分离地安装的)牙刷头部，所述牙刷头部具有刷毛支撑件，所述刷毛支撑件载有至少两个外部刷毛簇和若干个内部刷毛簇。外部刷毛簇和内部刷毛簇的刷毛的自由端限定牙刷头部的工作表面，即工作表面为用于清洁牙齿的接触表面。内部刷毛簇被布置成使得内部刷毛簇的刷毛的自由端形成工作表面中的中心凹陷，所述中心凹陷被实施为在一个方向上具有弯曲的凹形凹槽，所述弯曲在一个实施方案中为连续弯曲(这意味着内部刷毛簇和外部刷毛簇被修剪成符合连续弯曲并因此不通过平坦端部以阶梯状方式逼近连续弯曲)。所谓连续弯曲是指每个内部刷毛簇的刷毛的修剪遵从凹槽的弯曲，因此内部刷毛簇中的每一个均具有由相应的内部刷毛簇的刷毛的自由端限定的弯曲上表面，所述相应的内部刷毛簇形成中心凹陷的工作表面的一部分。当它们形成内部凹陷时，外部刷毛簇具有比内部刷毛簇的高度大的高度。根据本发明，外部刷毛簇中的至少一个在靠近刷毛支撑件的周边侧的其自由端的外边缘上具有斜面。尽管具有其在一个方向上的弯曲的中心凹陷可适于最佳地包封牙齿的前表面和侧表面(可发现折中的弯曲同时适应于更强烈弯曲的臼齿和不太弯曲的门齿)，但由斜面限定的工作表面已经在清洁相邻牙齿的侧表面和/或(部分地)前表面。因此，尽管某个牙齿是通过形成中心凹陷的刷毛用优选地刷毛支撑件的旋转摆动运动来清洁的，但形成斜面的刷毛已经清洁了相邻牙齿的一部分。由于斜面和中心凹陷可交会成峰状刷毛结构，因此该峰状刷毛结构可透入到邻间区域中以便起到相应的清洁作用。在另一个实施方案中，在斜面和中心凹陷之间， 在工作表面中形成了平坦平台。刷毛支撑件具有用于将刷毛支撑件活动地安装到牙刷头部上的安装装置，使得能够通过电动牙刷的柄部部分的驱动布置来驱动刷毛支撑件进行运动，具体地为旋转摆动运动。总体上，所提出的牙刷头部对于牙齿的正面和侧面以及对于牙齿之间的邻间区域提供良好的清洁能力。此外，由于特定的设计，可提供牙刷头部，该牙刷头部对于齿龈是柔和的，能够自我居中并在操作时提供平滑的口感。刷毛支撑件优选为大致板形的。在一个实施方案中，中心凹陷从所述凹陷的中心至所述凹陷的边缘具有约0. 4mm 至约1. 0mm、具体地为约0. 6mm至0. 8mm的高度差异。这降低了在臼齿以及前牙上的良好清洁特性。在一个实施方案中，在切过牙刷头部的横截面中的凹槽形的凹陷的边缘处的切线与平行于载有刷毛支撑件的表面的刷毛的平面之间的角度最大介于约10度和约25度之间，具体地为最大介于约15度和约20度之间。以小于约25度且具体地为小于约20度的角度修剪的刷毛可通过本领域已知的常规刷毛圆化方法被充分地圆化。内部刷毛簇的被圆化的刷毛因此对于齿龈是柔和的，并且避免了对齿龈造成伤害。因此，如上所述，通过外部刷毛簇的斜面获得了改善的邻间清洁效果。具体地讲，端面的横向边缘可为斜面的。一方面，所述外部刷毛簇可由于斜面的缘故而更好地透入到邻间空间中。另一方面，牙刷头部可更容易且更轻柔地从一个牙齿移动至下一个牙齿，因为周向外位簇的斜面比如讲以楔形倾斜面的方式将有刷毛的部分凸起到下一个齿面上。因此，牙刷头部可尤其轻柔地从一个牙齿被推至下一个牙齿。在一个实施方案中，外部刷毛簇一般可为朝内侧和外侧均为斜面的，其中具体地讲内斜面形成中心凹陷。因此，有刷毛的部分的工作表面以尤其紧密的贴合性抵靠圆体的齿面。内侧斜面为比如讲有刷毛的部分的工作表面的中心中凹槽形弯曲凹陷的延续。这也将增强上齿龈的清洁效果，即，硬牙齿物质和齿龈之间的边界区域的清洁。取决于簇的应用和构型，斜面的明显程度可不同。当周向簇的所述斜面相对于所述簇的非斜面的端面以大约20°至60°，优选地25°至40°的角度倾斜时，可在牙齿之间及它们的表面上获得良好的清洁效果。一般来讲，可以各种方式选择斜面的深度，其中如果所述斜面延伸盖过所述簇在其端部处的宽度的大约25%至75%，则在容易进入到邻间空间中和保持对齿面的清洁能力之间实现有利的折中。在该上下文中，“宽度”被理解为指簇的垂直于所述簇的纵向轴线且相对于斜面的纵向为横向的尺度。尤其有效的是外部刷毛簇，具体地讲是与所述斜面组合的外部刷毛簇，这时所述簇至少以它们的外侧朝外部周边侧相对于刷毛支撑件上的垂线以锐角倾斜，并且优选大约以在1.5°至30°、具体地为1.5°至15°，优选3°至5°范围的角度倾斜。因此，在牙刷头部的往复运动期间，外部刷毛簇在一个方向上扣紧所需的阻力减小，因此导致更好地插入到邻间空间中。在本发明的另一方面，所述外部刷毛簇具有朝其自由端和/或横向侧面不断增大的横截面积，随着它们背离刷毛支撑件而延伸，所述自由端和/或横向侧面展开。具体地讲，所述外部刷毛簇在纵截面图中观察时可为梯形形状，使得簇的自由端宽于其在刷毛支撑件上的基座。一方面，簇的这种梯形构型使得在它们的自由端上具有较大的工作表面。这也使得能够更好地将牙粉保持在刷毛端上。另一方面，扇型舒展开使得簇内的刷毛能够更容易地彼此相对移动，这在总体上导致了对牙齿轮廓的更好的适应性和改善的清洁性能。 具体地讲，利用外部刷毛簇的自由端的横向斜面，所述簇获得了有利的具有更切实边缘的几何比例，所述边缘更好地紧贴牙齿的边界轮廓。外部刷毛簇的梯形构型可相对于刷毛支撑件上的垂线为不对称的。具体地讲，面向内部刷毛簇的所述簇的内侧面可基本上垂直于刷毛支撑件的表面延伸，而背离内部刷毛簇的相应簇的外侧朝外侧以锐角向刷毛支撑件上的垂线倾斜。因此，外侧面向外偏离成一角度，而内侧面是直立的，即，它们基本上垂直于刷毛支撑件的表面对齐。在本发明的另一方面，若干个外部刷毛簇能够与它们的自由端一起形成接合的、 连续的表面，所述表面在平面图中可具有细长形状。另一方面，这确保了覆盖大面积的清洁效果。另一方面，牙粉或牙齿清洁剂被更好地保持在工作表面的内部凹陷中。在这种细长的有刷毛的部分上，在有刷毛的部分的自由端上的前述斜面可平行于和/或相切于细长端面的纵向轴线延伸。在本发明的另一方面，外部刷毛簇在相对的周边侧上设置在相对的周向扇区中的外圆周上，以便有刷毛的部分的工作表面中的中心凹陷在相对的较长周向簇之间延伸。 在该排列中，外部刷毛簇不沿着有刷毛的部分的整个圆周设置，而是仅设置在优选地小于60° /扇区角度的有限角形扇区中，同时没有较长的升高的外部刷毛簇周向地定位在中间扇区中，其中中心区域中的凹槽形弯曲凹陷位于其最深处。凹槽形中心凹陷比如讲横跨整个有刷毛的部分横向延伸。在所述扇区中(其中凹槽形的凹陷位于其最深处)，外部的周向簇适合于凹槽形的凹陷轮廓的构型或它们形成其一部分。牙刷头部一般可以多种方法来驱动。取决于牙刷的构型和其驱动器，可实施不同的驱动运动形式。在本发明的另一方面，驱动运动包括围绕旋转轴线的摆动旋转运动，所述旋转轴线延伸穿过刷毛支撑件。在本发明的一个实施方案中，所述旋转轴线可垂直于刷毛支撑件的平面而穿过其中心点或重心延伸。任选地，可沿旋转轴线提供附加的脉冲运动。然而，根据本发明的一个可供选择的实施方案，也有可能偏心地定位旋转轴线，以便在有刷毛的部分的不同的周向侧部上产生不同大小的运动分量。在本发明的另一方面， 所述偏心度适用于较长的外部刷毛簇，即，旋转轴线平行于穿过相对的外部较长簇的连接线而位移。取决于有刷毛的部分的构型，所述偏心度可为以各种方式形成一方面，在不同的周向侧部上的理想地不同大小的清洁运动之间具有良好的折中，并且另一方面，当旋转轴线将刷毛支撑件的直径线分成至45%，至多70%至30%的长度比率时，仍然获得容许的振动运动。作为另外一种选择或除此之外，还可使刷毛支撑件的旋转轴线以锐角向由所述支撑件限定的平面偏斜，其中相对于刷毛支撑件的平面，倾斜角度优选地在89°至65°、具体地为88°至82°的范围内。因此，结合有刷毛的部分的凹槽形弯曲表面轮廓，有可能在旋转运动上叠加刺戳运动。优选地，将旋转轴线倾斜成使得有刷毛的部分背离牙刷的柄部部分倾斜。给定有刷毛的部分的旋转摆动，在本发明的另一方面，在平面图中看起来是细长的周向地外部的较长簇的端面以弧线围绕旋转轴线延伸，具体地讲以大致的圆弧围绕旋转轴线延伸。在本发明的另一方面，外部刷毛簇的外端上的斜面可仍然以直线延伸，优选地基本上横切于簇的弓形弯曲的细长端面延伸。一方面，这简化了簇的生产过程。另一方面，这导致了斜面及与其相伴的非斜切端面的沿周向变化的宽度，这可使得以楔面方式将对应的簇连续地插入到邻间空间中和从所述邻间空间中退出。然而，根据本发明的可供选择的实施方案，也有可能使斜面同等地以弓形曲线围绕旋转轴线延伸，具体地讲使得簇的斜面和/或剩余的非斜切端面具有在周向上恒定的轮廓和宽度。因此，有可能使簇尤其轻柔地与齿面接触，并且有利地或均勻地向邻间空间中刺入。在本发明的另一方面，刷毛支撑件并非具有严格的正圆形构型而是具有轻微卵形和/或椭圆形。作为另外一种选择或除此之外，有可能使至少簇的外部的行不被布置在一个圆上而是布置在一个环上，所述环在一侧上或多侧上是平坦的，具体地讲呈卵形和/或椭圆形。另一方面，可通过具有此种卵形或椭圆形轮廓的有刷毛的部分来实现高的刷毛密度。另一方面，此种形式对于单独的簇的移动具有有益效果。具体地讲，当椭圆的短轴或卵形的横向轴线平行于中心凹陷(其在刷毛支撑件的中性位置可在横切于牙刷纵向的方向上延伸)的凹槽形轮廓的纵向轴线延伸时，定位在垂直于其所布置的直径线上的外部较长簇相对于定位在凹槽形的凹陷的深区中的簇将获得附加的运动分量，以便获得尤其有效的邻间清洁作用。该椭圆或卵形的形状可在某种程度上从理想的几何形状非对称地变形。外部刷毛簇可沿大约覆盖有刷毛的部分或刷毛支撑件的25%至75%的圆周的距离而包封内部刷毛簇。内部刷毛簇(其自由端限定工作表面中的所述中心凹陷)能够用它们的自由端形成基本上连续的表面，使得产生连续的凹槽形的凹陷(在此，必须区分由刷毛(它们彼此紧靠以致无法分辨单独的刷毛簇)的自由端形成的连续表面和中心凹陷的连续弯曲-后者可用连续的表面或用其中刷毛簇之间存在间隙的表面来获得)。一方面，有可能因此紧贴在齿面的全表面周围，并且因此获得覆盖大区域的清洁效应。另一方面，对牙粉或牙齿清洁剂的定位具有有益效果，所述牙粉或牙齿清洁剂被保持在有刷毛的部分的工作表面上，因而不会轻易地在簇之间流动而落到刷毛支撑件上。由刷毛的自由端形成的凹槽形的底部可被构造为圆柱面形状的一部分。在这种布置中，凹槽形的底部或圆柱面形状的截面的半径为约9mm至约15mm，具体地为约IOmm至约 13mm，并且具体地为约12mm。在本发明的可供选择的另一方面，所述内部刷毛簇可以它们的自由端形成独立端面，由于所述独立端面的缘故，可更好地排出所去除的碎屑(由于在刷毛簇的各个自由端表面之间存在间隙)。如上所述，根据本发明的一个方面，提议使中心凹陷以其表面轮廓适形于齿面的弯曲的侧轮廓，使得即使各个簇没有较大变形，簇的工作表面也会紧贴齿面轮廓，并且为了邻间清洁，用外位簇来围绕中心凹陷，所述外位簇相对于凹陷在长度或高度上突出。通过一方面在周向边缘处升高的阶梯式突出的簇和另一方面有刷毛的部分或工作表面(其弯曲被成形为适形于齿面轮廓)的弯曲的凹槽形的轮廓状中间部分，有可能一方面邻间空间被刺穿的足够远并且另一方面横向齿面在它们的整个表面上也在邻接邻间空间的部分中被处理和清洁而不使中间的簇过度地弯离。根据本发明的一个方面，在中心凹陷与具有更大高度的所述外部刷毛簇之间提供阶梯形的高度跳跃。应当指出的是，刷毛也可以组来提供而不是以簇提供。因此，对刷毛簇的任何提及也可作为另外一种选择被看作是提及根据本发明的大部分刷毛，如上文和下文所述且如权利要求所述的那样。此外，作为另外一种选择，还可使用其他类型的牙齿清洁元件来替代刷毛。与在中间具有平面凹陷的有刷毛的部分不同，在中心区域内以及也在朝向较长的外部刷毛簇的有刷毛的部分的区域中的簇紧贴牙齿的横向侧而不会弯离。此外还产生更轻柔的清洁感觉；具体地讲，当将牙刷头部从一个牙齿移到至下一个牙齿时，因为由于变化的簇高度且也由于在中心区域中各个簇在刷子扫过齿面时被连贯地推开，牙刷头部(比如讲)沿凹陷的弯曲表面在下一个牙齿的侧面周围被推动，而牙刷头部不会比如讲陷入到凹陷中。具体地讲，对有刷毛的部分进行旋转驱动还产生轻柔的擦拭运动，因为紧紧围住齿面的簇随着与旋转轴线的距离的增加而更强烈地弯曲。阶梯式突出的外部刷毛簇还使得自我居中效果加强，这有利于握持。有刷毛的部分表面的凹陷的中心部分的凹槽形弯曲一般可以多种方法来获得。例如，可提供对应地弯曲的刷毛支撑件，而簇具有均勻的长度。然而，在本发明的另一方面， 簇且具体地讲内位簇在它们的长度上有变化，使得它们以它们的自由端限定所述凹槽形弯曲。具体地讲，在由自由端限定的工作表面的弯曲方向上，内位簇的长度可随着与刷毛支撑件的中心点的距离的增加而增加，以例如限定中心凹陷的凹槽形弯曲。通过簇的这种变化的长度，有可能获得轻柔的清洁感觉和有刷毛的部分在牙齿上的轻柔运动，因为进一步突出的刷毛能够由于它们的更大长度而更容易地弯向一边。在另一方面，牙刷头部具有凹槽形的底部，所述底部在垂直于弯曲方向的方向上基本上是直线的或起伏的。因此，提供了在横向牙齿延伸中对刷毛端部形貌的改善的适应性。为了获得中心凹陷的表面的连续弯曲，凹陷区域中的限定所述工作表面的内部刷毛簇的自由端不具有平行于刷毛支撑件延伸的端面，而是具有以锐角偏斜于刷毛支撑件的表面的端面，其中不同的内部刷毛簇具有以不同方式倾斜的端面，使得所述以不同方式倾斜的端面以互补方式限定中心凹陷的所述凹槽形轮廓的路径。具体地讲，可使簇的自由端的端面斜度更明显地随着簇与刷毛支撑件的中心的距离的增加而增加，因此在有刷毛的部分的周向边缘的方向上导致凹槽形的底部的越来越陡峭的壁。在另一个实施方案中，内部刷毛簇的自由端具有弓形端面以便最佳地适形于预期的中心凹陷的连续弯曲。一般来讲，簇可在它们的自由端形成平面表面。在该情况下，内部刷毛簇限定比如讲呈折角型构造形式的所述凹槽形弯曲，所述构造具有从簇至簇逐步增加的倾斜度。然而，在本发明的另一方面，内部刷毛簇的自由端可具有非平面的而是弓形的端面，使得相邻簇的互补的自由端限定连续弯曲的包封性表面，所述表面形成前述凹槽形的凹陷。所述各个簇的弯曲端面有利地为单轴地弯曲的，即它们自身已经弯曲成了凹槽形状， 以便它们以直线在一个方向上延伸，同时在与其垂直的方向上具有弯曲。有刷毛的部分的工作表面的中心区域的凹槽形弯曲的底部一般可为对称构型，即基本上以抛物线方式延伸。在这种情况下，内部刷毛簇以它们的自由端按基本上相等的速率上升至有刷毛的部分的相对的周边侧。在本发明的另一方面，也可在有刷毛的部分的工作表面中提供中心凹陷的弯曲的不对称路径；具体地讲，在所述情况下可提供香蕉形凹槽弯曲。在该排列中，限定有刷毛的部分的工作表面中的中心凹陷的簇不相等地上升至相对的周向侧部，以便凹槽形的凹陷的所述一个上边缘高于相对边缘。此外，这可例如用来补偿使用者在非精确的切向而是略微 V形的取向上将牙刷头部顶靠齿面定位的倾向。凹槽形的凹陷的所述不对称的明显程度一般可不同。在本发明的优选的另一方面，不对称的弯曲可以如此明显，以至于一个假想的倾斜平面(其位于凹陷的最高点上和 /或反映所述凹槽形弯曲的近似计算的平均倾斜度)相对于优选垂直于刷毛支撑件的有刷毛的部分的主轴，以2°至10°，优选3. 5° 士 1°的倾斜角度倾斜。在该排列中，双边地布置在中心凹陷的相对侧上且在高度上突出于邻接的凹陷部分的水平之上的簇可具有不同的高度，所述高度的差异在所述较长簇的高度的5%至 20%，优选10% 士5%的范围内并且等于具体地为大约0. 3至2mm，优选0. 5至1. 0mm。具有有刷毛的部分的倾斜工作表面的非对称高度轮廓可以是一个优点，尤其是当有刷毛的部分以其有刷毛的部分的主轴(所述主轴垂直地延伸到刷毛支撑件上和/或平行于簇的统计主要方向上)和/或刷毛支撑件被布置成相对于牙刷轴线倾斜以便有刷毛的部分的主轴以锐角向牙刷纵向轴线上的垂线倾斜时，在所述布置中可有利地提供5°至 15°、优选5°至10°的倾斜角度。有刷毛的部分的高度轮廓的倾斜可取向在与刷毛支撑件的倾斜相对的方向上，以便有刷毛的部分的倾斜被至少部分地补偿。因此，给定有刷毛的部分的三维驱动，即，围绕旋转轴线的旋转运动和沿刺戳轴线(其可大致平行于旋转轴线和/或有刷毛的部分的主轴)的刺戳运动，有可能一方面降低刺戳运动的强度或其在齿龈上的作用力，以及另一方面仍获得高效的清洁性能并保持自我居中效果。在本发明的另一方面，一方面充分深入地刺入到邻间空间中的良好的邻间清洁与另一方面邻接齿面区域的无阻碍清洁及轻柔的清洁感之间的良好折中是通过外部较长的簇和中心凹陷的相邻区域之间的高度跳跃来实现，所述高度跳跃的幅度在大约0. 5mm至 3mm，优选大约1. 5mm士0. 5mm的范围内。在另一个实施方案中，将根据上述特征的牙刷头部设置在根据权利要求18和19 的电动牙刷中。因此，与旋转地摆动的牙刷头部相结合的刷毛端部形貌被证明是尤其有利的，在所述电动牙刷上牙刷头部往复地摆动经过某个枢转角度。刷毛支撑件的安装装置因此允许通过电动牙刷的柄部部分中所存在的驱动部件而以旋转摆动的方式驱动刷毛支撑件。在一个实施方案中，当刷毛支撑件在非偏置的中性位置时，中心凹陷的凹槽形的底部在横切于牙刷的纵向轴线的方向上延伸。因此，当使用者在操作期间在水平位置用手握持牙刷时，凹槽形的凹陷在该中性位置垂直延伸。因而在该保持位置中，外部刷毛簇可被布置在垂直地延伸的凹槽的侧部(即外部刷毛簇因而沿牙刷的纵向轴线被布置成彼此相对的)。
当单独地或以任何子组合方式使用时(无论它们在权利要求中的概要如何)，本发明的这些和其他特征可形成本发明的主题，所述特征将不仅由于权利要求而且也由于随后的描述和附图而变得显而易见，所述描述和附图更详细地说明了本发明的优选实施方案。在附图中，图1为电动牙刷的示意性侧视图，所述电动牙刷具有根据本发明的一个优选实施方案的可旋转地驱动的牙刷头部；图2为图1的牙刷的牙刷头部的顶部平面图；图3为沿平行于牙刷的纵向轴线的图2的线B-B截取的牙刷头部的纵截面图；图4为沿图2的线A-A截取的图2的牙刷头部的纵截面图；图5为以放大示意图表示的图3的外部较长刷毛簇中的一个的放大侧视图，示出了所述簇的斜角；图6为根据本发明的另一个有利实施方案的图1的牙刷的牙刷头部的示意性顶部平面图；图7为沿平行于牙刷的纵向轴线的图6的线B-B截取的牙刷头部的纵截面图；图8为沿图6的线A-A截取的牙刷头部的纵截面图；图9为根据本发明的另一个实施方案的图1的牙刷头部的示意性顶部平面图；图10为沿平行于牙刷的纵向轴线的图9的线B-B截取的牙刷头部的纵截面图；图11为沿图9的线A-A截取的牙刷头部的纵截面图；图12为根据本发明的另一个实施方案的图1的牙刷头部的示意性顶部平面图13为沿平行于牙刷的纵向轴线的图12的线B-B截取的牙刷头部的纵截面图14为沿图12的线A-A截取的牙刷头部的纵截面图15为根据本发明的另一个实施方案的图1的牙刷头部的示意性顶部平面图16为沿平行于牙刷的纵向轴线的图15的线B-B截取的牙刷头部的纵截面图17为沿图15的线A-A截取的牙刷头部的纵截面图18为根据本发明的另一个实施方案的图1的牙刷头部的示意性顶部平面图19为沿平行于牙刷的纵向轴线的图18的线B-B截取的牙刷头部的纵截面图20为沿图18的线A-A截取的牙刷头部的纵截面图21为根据本发明的另一个实施方案的图1的牙刷头部的示意性顶部平面图22为沿平行于牙刷的纵向轴线的图21的线B-B截取的牙刷头部的纵截面图23为沿图21的线A-A截取的牙刷头部的纵截面图24为根据本发明的另一个实施方案的图1的牙刷头部的示意性顶部平面图25为沿平行于牙刷的纵向轴线的图M的线B-B截取的牙刷头部的纵截面图26为沿图M的线A-A截取的牙刷头部的纵截面图27为根据本发明的另一个实施方案的图1的牙刷的牙刷头部的示意性纵截面
图，其中周向外部较长刷毛簇在它们的外端上具有内斜面；并且图观为图27的牙刷头部的示意性功能图，其示出了有刷毛的部分的弯曲的工作表面是如何紧紧围住齿面的。
具体实施例方式应当提出的是，虽然所示出的本发明的牙刷头部的示例性实施方案总是包括形成中心凹陷的内部刷毛簇和斜面的外部刷毛簇之间的阶梯状高度阶跃，但这不应当被理解为是对本发明的限制。阶梯状高度阶跃被认为是任选的特征。图1所示的示例性电动牙刷1包括柄部部分2和适于可分离地耦接到其上的牙刷头部4。牙刷头部4包括连接到柄部部分2上的牙刷1的颈部部分3，所述颈部部分3被构造成局部中空管的形式。柄部部分2在其内部中容纳优选地呈可再充电电池形式的能源20、优选地呈电动马达形式的马达5、和控制装置21。在所示的实施方案中，马达5的旋转运动通过传动装置22转化为传动轴23的摆动旋转运动，所述传动轴延伸穿过颈部部分3至牙刷头部4的远端。牙刷1可用安装在柄部部分2上的开关M来启动和停用。在已知的使用合适的传动装置(例如，与所示实施方案中不同的锥齿轮传动装置 25)的已知方式中，在传动轴23的端部，刷毛载体7可被驱动以围绕旋转轴线9进行摆动旋转运动，所述旋转轴线基本上在横切于牙刷纵向轴线沈的方向上延伸。当发生这种情况时，由牙刷头部4的刷毛支撑件7所扫过的角度范围的值有利地在大约士35° 士5°的范围内，也可能具有在士 10°至士 100°的范围内的摆动。摆动频率可有变化并且介于例如 IOHz和IOOHz之间。在图1所示的实施方案中，旋转轴线9与牙刷纵向轴线沈形成直角。 此外，在第三维度上提供牙刷头部4的驱动器以便其在旋转轴线或摆动轴线的方向上作脉冲运动。
可用于牙刷1的牙刷头部4的刷件的一个示例性实施方案示出于图2至5中。在该实施方案中，刷毛支撑件7是圆形的，然而不是圆形(即使不排除圆形形状)，而是略微卵形和/或椭圆形的，其中位于刷毛支撑件7的中性位置中的卵形或椭圆形的长轴平行于牙刷纵向轴线26延伸，并且卵形或椭圆形的短轴在相对于它为横向的方向上延伸。在图2 中，卵形或椭圆形的长轴平行于线B-B。被布置在刷毛支撑件7上的是多个刷毛簇，所述多个刷毛簇被布置成若干个大致正圆形或非正圆形的环12，14和15并且铺展在有刷毛的部分10上。在图2所示的实施方案中，定位在外环12上的是八个簇，其中的四个具有细长轮廓，而另外四个具有粗略地讲圆形或等边横截面轮廓。如下文将详述的那样，所述外环12上的簇的长度有变化，其中粗略地讲较长簇大致设置在相对的扇区27和观中，所述扇区在刷毛支撑件7的初始位置中包含牙刷纵向轴线26，较短的簇设置在扇区四和30中，所述扇区取向在相对于所述较长的簇为横向的方向上或位于它们之间，参见图2。如图2所示，分别位于主轴B-B和A-A上的外环12上的簇11和31在平面图中为细长的，而位于它们之间的簇32具有大致等边的轮廓或大致立方体或圆形横截面。所述细长簇11和31以弓形曲线围绕旋转轴线9延伸，参见图2。在该排列中，位于较长的主轴B-B上的外部刷毛簇11在大约50°至90°、优选大约70°的圆周剖面上延伸，而位于较短的主轴A-A上的外部刷毛簇31在大约20°至45°、 优选大约30°的圆周剖面上延伸。当从外部观察时，定位在第二簇环15上的是总计十个簇13a和13b，其中的一些具有正圆形横截面，并且其他的具有角形横截面。具体地讲，如图2所示，具有正圆形横截面的簇13a被布置在扇区27和观中，外环12的较长的外部刷毛簇11位于所述扇区中，而角形簇则设置在第二环14上的刷毛支撑件7的中间扇区四和30中。同样，第二环14上的这些簇I3a和1 的长度以如下方式循环地沿环14的圆周从簇至簇变化较长的簇设置在所述扇区27和观中，较短的簇设置在位于短的主轴上的扇区四和30中。最后，如从外部所观察到的那样，在最内部区域，即在第三簇环中，设置两个细长簇13c，所述细长簇以其纵向尺寸平行于较长的主轴B-B而延伸。如图3所示，有刷毛的部分10的簇的自由端是轮廓化的或在它们的长度和/或高度方向是彼此协调的，使得由簇的自由端限定的有刷毛的部分10的工作表面34具有包括凹槽形的底部17的中心凹陷16，所述底部在一个方向上是弯曲的并且在与其垂直的方向上是直的。当刷毛支撑件7位于其非偏转的中性位置时，所述弯曲有利地在较长主轴B-B 的方向或牙刷纵向轴线26的方向上延伸。如图3所示，在与其垂直的方向上，凹陷16具有直的轮廓，当刷毛支撑件7位于其非偏转的中性位置时，所述方向平行于刷毛支撑件7的较短主轴A-A和/或相对于牙刷纵向轴线沈而横向延伸。中心凹陷16可被构造成具有各种深度。在本发明的有利的另一方面，凹陷16的最深点被设定为比有刷毛的部分10的最高点深大约Imm至3mm，优选地大约2mm的量。凹陷16的底部17的凹槽形轮廓一般可具有不同的弯曲。在图3至5所示的实施方案中，提供了圆弧形轮廓，所述轮廓的弯曲半径在8mm至17mm，优选大约IOmm至14mm的范围内，且具体地为约12mm，但这可根据有刷毛的部分的尺寸和构型而变化。如图3所示，内部刷毛簇13a，13b和13c的端面以及较短的外部刷毛簇31 (它们同样地进行组合以限定凹槽形的底部17)的端面不被构造为平面表面，而是同样地它们自身被弯曲成凹槽形状。凹槽形的弯曲端面35彼此互补并且相组合地形成中心凹陷16的底部17的所述凹槽形轮廓。具体地讲，内部刷毛簇13的端面的倾斜度在平行于主轴B-B的方向上随着与旋转轴线9的距离的增加而增加，参见图3。换句话讲，被布置在横向延伸的主轴A-A上的簇在它们的自由端是略微弯曲的，但仍然基本上平行于刷毛支撑件的表面对齐，同时自由端的斜度随着与所述主轴A-A的距离的增加而增加。也如图3所示，在扇区27和28中被布置在外环12上的外部刷毛簇11相对于其他簇延长或具有更大高度使得它们突出超过其他簇。这导致相对于中心凹陷16的高度阶梯， 参见图3，S卩，图3中所示的实施方案中的中心凹陷16不与所述外部刷毛簇11的端面平稳结合。阶跃量可为约0. 5mm至2mm、具体地为0. 5mm至1. 0mm、且具体地为0. 7mm至0. 9mm。相对的扇区27和28 (它们在刷毛支撑件的中性位置中包含牙刷纵向轴线沈)中的所述外部刷毛簇11有利地具有端面36，所述端面包括基本上垂直于簇11的纵向轴线对齐的平坦部分19、以及使所述端面36朝外部斜切的斜面18。如图5所示，所述斜面18以在大约20°至60°、优选30°至40°范围的角度Y 延伸。斜面18有利地具有深度和宽度，以致覆盖相应簇11的宽度W的大约25%至75%。 在这种情况下，宽度W被理解为是簇的自由端区域中的垂直于所述簇的纵向轴线且垂直于斜面18的纵向尺寸的簇尺寸，参见图5。在图5所示的实施方案中，斜面延伸盖过宽度W(沿纵向轴线B-B测量)的大约1/4至3/4。所述较长的外部刷毛簇11在总体上为梯形构型，如在它们的纵向部分中所观察到的那样。尽管簇11的内位侧面基本上垂直于由刷毛支撑件7限定的平面延伸，但外位侧面朝刷毛支撑件7上的垂线倾斜大约1.5°至10°，优选大约3°至5°的角度，使得簇11 的横截面朝其自由端增大，即，所述簇朝其自由端变宽。因此，可用有限尺寸的刷毛支撑件7 来获得大的工作表面。此外，还在簇11的自由端处产生关于其斜面18的有利的几何比例。为了尽可能完全地包围齿面以将刷洗压力分配到宽的区域上并将牙粉等保持在工作表面34上，所述簇有利地用它们的自由端占据由刷毛支撑件7限定的面积的至少35% 至55%、优选50%或更多。如图2所示，当将所有簇的延伸范围累加在一起时，外环12上的簇可延伸盖过大约200°至300°的圆周剖面。当将所有簇沿圆周的延伸范围累加在一起时，第二簇环14(从外部观察)可同样地延伸盖过总共大约200°至300°的圆周。最内部的簇可有利地用它们的自由端覆盖在其全表面上基本闭合的区域。图6至8所示的牙刷头部4的实施方案基本上对应于图2至5的实施方案，因此可参考对应的前述描述以便避免重复的描述。图6至8的实施方案与图2至5的实施方案的基本上的不同之处仅在于中心凹槽形的凹陷16的略微更深的轮廓，所述轮廓弯曲成具有更小的弯曲半径，并且还在于外部簇环12上的非细长的簇32的总体上的圆形轮廓。图9至11的牙刷头部4的另一个实施方案基本上对应于图6至8的实施方案，因此可参考其前述描述。与所述先前的实施方案不同，刷毛支撑件7的扇区27和28 (它们在其非偏转的中性位置中包含牙刷纵向轴线25)中的较长的外部刷毛簇11具有更明显的斜面18，所述斜面以55°的角度γ相对于端面36的平坦部分19斜切，以允许这些簇11进一步更好地刺入到邻间空间中。另一方面，内部刷毛簇13中的一些和/或全部，具体地讲内部刷毛簇1 和13c (它们用其自由端限定中心凹陷16的凹槽形的底部)具有其专门构造的自由端。所述簇1 和13c至少部分地由长丝构成，所述长丝的端部成扇形展开以便比如讲在自由端产生软毛丛和/或毛状物。由于软毛丛和/或毛状物的缘故，牙粉可非常好地保持在该区域中，并且簇紧贴在牙齿表面周围(在几乎其全部区域上)。所述扇形展开大约为1.0mm至 2. 5mmο图12至14所示的实施方案基本上对应于图9至11的实施方案，因此可参考其前述描述。与该前述实施方案不同，对于相同弯曲的凹陷16的底部17，凹陷16的最深点和有刷毛的部分的最高点之间的最大高度差更大并且为大约2mm。扇区27和观区域中的刷毛在长度上不同。此外，两侧之间的适配倾斜度优选地稍微不同(在3°至5°的范围内)。 因此，具有较长的外部刷毛的扇区27和观可彼此类似和对称，或彼此不同和非对称。图15至17的牙刷头部4的另一个实施方案基本上对应于前述图12至14的实施方案，因此可参考其前述描述。与该前述实施方案不同，刷毛支撑件7的最内部的环15包括两个不太细长的簇13c，所述簇基本上具有略微卵形的横截面并且取向成使它们的纵向轴线平行于主轴B-B。然而，如图17所示，所述最内部的簇13c被加宽成具有更明显的锥形以便它们的横截面朝自由端增加。如图17所示，最内簇13以大约0°至10°，优选1.5° 至5°范围内的开口角度张开，使得在自由端区域中，所述两个簇13c比如讲联合且形成接合表面，同时它们在刷毛支撑件7上的脚端处彼此间隔开。图18至20的实施方案基本上对应于前述图15至17的实施方案，因此可参考其前述描述。然而，与前述实施方案不同，扇区27和观中的升高的外部刷毛簇11的斜面18 具有不同的构型。尽管前述实施方案的斜面18是按直线延伸的，即，尽管簇11具有弓形形状(在平面图中观察时，所述簇限定平面表面)，但图18至20的实施方案的斜面18是弓形地弯曲的，其中根据簇11的弯曲的形状，斜面18同样地围绕旋转轴线9弯曲，因此产生基本上均勻的簇11的斜切。更精确地讲，簇11基本上沿它们的整个长度即沿它们在周向上的尺寸按相同的量斜切，因为斜面18符合簇11的形状。该构型也可适用于所述所有的其他实施方案。图21至23的实施方案基本上对应于图12至14的实施方案，因此可参考其前述描述。在图21至23的实施方案中，与图15至17的情况相比，相对于较长外部刷毛簇11 的凹陷16被制造得更深，使得在凹陷16的最深点和簇11的最高点之间产生大约2mm的高度差。图M至沈的实施方案基本上对应于前述图18至20的实施方案，因此可参考其前述描述。与所述前述实施方案形成对比的是，凹陷16被制造得相对于较长外部刷毛簇11 更深，因此产生大约2mm的最大高度差。如图27所示，分别被布置在扇区27和观(其中牙刷的纵向轴线沈优选位于刷毛支撑件7的非偏转的中性位置)中的较长的外部刷毛簇11也可在内侧上，即在靠近旋转轴线的一侧上具有斜面18，并且斜面18的宽度和角度可基本上对应于先前所述的几何比例。 这优选地也适用于扇区四和30的较短的外部刷毛31。如图27所示，所述簇11和31同样为梯形形状，然而斜面提供在内侧上，即，簇11的内侧面以1.5°至10°范围内的锐角朝刷毛支撑件7上的垂线倾斜，而外侧面基本上垂直于刷毛支撑件7。如图28所示，由于较长的外部刷毛簇11或较短的外部刷毛簇31的内侧上的所述斜面18的缘故，刷毛的自由端尤其紧密地抵靠在微凸的齿面轮廓上。包括与较短的外部刷毛簇31相结合的内斜面的变体是优选的，因为它能够增强对龈上牙齿区域的清洁作用。本文所公开的量纲和值不旨在被理解为严格地限于所述的精确值。相反，除非另外指明，每个这样的量纲均是指所引用数值和围绕那个数值的功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。除非明确排除或换句话讲有所限制，本文中引用的每一个文件，包括任何交叉引用或相关专利或专利申请，均据此以引用方式全文并入本文。对任何文献的引用均不是承认其为本文公开的或受权利要求书保护的任何发明的现有技术、或承认其独立地或以与任何其它一个或多个参考文献的任何组合的方式提出、建议或公开任何此类发明。此外，如果此文献中术语的任何含义或定义与任何以引用方式并入本文的文献中相同术语的任何含义或定义相冲突，将以此文献中赋予那个术语的含义或定义为准。尽管已用具体实施方案来说明和描述了本发明，但对本领域的技术人员来讲显而易见的是，在不背离本发明的实质和范围的情况下可作出许多其它的改变和变型。因此，这意味着在所附权利要求中包括了属于本发明范围内的所有这些改变和变型。
权利要求
1.一种用于电动牙刷(1)的牙刷头部，所述牙刷头部包括刷毛支撑件(7)，包括用于活动地安装刷毛支撑件(7)的安装装置，所述刷毛支撑件 (7)载有至少两个外部刷毛簇(11)和若干个内部刷毛簇(13a，1 , 13c)，所述外部刷毛簇 (11)具有比所述内部刷毛簇(13a，13b，13c)的高度大的高度，工作表面(34)，所述工作表面由所述外部刷毛簇和内部刷毛簇(11 ;13a，13b，13c)的刷毛的自由端限定并具有中心凹陷(16)，所述中心凹陷具有在一个方向上弯曲的凹槽形的凹形底部(17)，并且其中所述外部刷毛簇(11)中的至少一个在靠近所述刷毛支撑件(7)的周边侧的其自由端的外边缘上具有斜面(18)。
2.如权利要求1所述的牙刷头部，其中所述中心凹陷(16)的弯曲为连续的。
3.权利要求1或2中的一项所述的牙刷头部，其中所述安装装置适于使得所述刷毛支撑件(7)能够进行旋转摆动运动。
4.如权利要求1至3中的一项所述的牙刷头部，其中所述斜面(18)以介于20°和60° 之间范围的角度(Y)相对于所述外部刷毛簇(11)的自由端的平坦部分(19)倾斜，和/或在相应的所述簇(11)的宽度W的25%至75%的范围内延伸，所述宽度W被理解为指所述簇(11)的垂直于所述簇(11)的纵向轴线且相对于相应的所述斜面(18)的纵向尺寸为横向的尺寸。
5.如权利要求1至4中的一项所述的牙刷头部，其中所述斜面(18)限定平面表面。
6.如权利要求1至5中的一项所述的牙刷头部，其中所述斜面(18)具有曲率。
7.如权利要求1至6中的一项所述的牙刷头部，其中所述外部刷毛簇(11)以1.5°至 15°、优选3°至5°范围内的锐角(α)朝所述刷毛支撑件(7)的周边侧倾斜。
8.如权利要求1至7中的一项所述的牙刷头部，其中所述外部刷毛簇(11)在所述簇 (11)的纵截面图中观看时为梯形形状，其中相应的所述外部刷毛簇(11)的自由端比其内侧端宽。
9.如权利要求1至8中的一项所述的牙刷头部，其中所述外部刷毛簇(11)的面对所述内部刷毛簇(1 的内侧面基本上垂直于所述刷毛支撑件(7)的表面延伸，并且所述外部刷毛簇(11)的外侧面与所述刷毛支撑件(7)上的垂线成锐角地朝所述刷毛支撑件(7)的周边侧倾斜。
10.如权利要求1至9中的一项所述的牙刷头部，其中在所述刷毛支撑件(7)的第一周边侧的外部刷毛簇(11)比在所述刷毛支撑件(7)的第二周边侧的刷毛簇具有较大的高度。
11.如权利要求1至10中的任一项所述的牙刷头部，其中所述刷毛支撑件(7)的安装装置(8)限定所述刷毛支撑件(7)的旋转轴线(9)，所述安装装置适于产生所述刷毛支撑件 (7)的摆动旋转运动。
12.如权利要求1所述的牙刷头部，其中所述外部刷毛簇(11)被布置在所述中心凹陷 (16)的凹槽形的凹形底部(17)具有其弯曲的方向上的所述中心凹陷(16)的相对侧。
13.如权利要求1至12中的任一项所述的牙刷头部，其中由所述刷毛的自由端形成的凹槽形的底部被构造为圆柱面形状的一部分。
14.如权利要求13所述的牙刷头部，其中所述凹槽形的底部或所述圆柱面形状的剖面的半径为约9mm至15mm，具体地为IOmm至13mm。
15.如权利要求1至14中的一项所述的牙刷头部，其中所述内部刷毛簇(13a，13b， 13c)的自由端具有倾斜的端面，其中不同的内部刷毛簇(13a，13b，13c)具有倾斜度不同的端面，例如以形成所述凹槽形的底部(17)。
16.如权利要求1至15中的一项所述的牙刷头部，其中所述中心凹陷(16)的凹槽形的底部(17)被成形为向所述刷毛支撑件(7)的一个周边侧比向相对的周边侧上升得多，尤其表现出大致香蕉形的不对称的弯曲。
17.如权利要求1至16中的一项所述的牙刷头部，其中所述外部刷毛簇(11)和相邻的所述中心凹陷(16)的区域之间的阶梯状高度阶跃为约0.5mm至2mm。
18.—种电动牙刷，所述电动牙刷具有如前述任一项权利要求所述的牙刷头部。
19.如权利要求18所述的电动牙刷，其中在非偏置的中性位置，所述中心凹陷(16)的凹槽形的凹形底部(17)在相对于所述牙刷的纵向轴线为横向的方向上延伸。
20.一种用于电动牙刷(1)的牙刷头部，所述牙刷头部具有优选为大致板形的刷毛支撑件，所述刷毛支撑件包括用于活动地安装所述刷毛支撑件(7)的安装装置，所述刷毛支撑件(7)载有若干个外部刷毛(11)，具体地为刷毛簇，和若干个内部刷毛(13)，具体地为刷毛簇，所述外部刷毛(11)具有比所述内部刷毛(1 的高度大的高度，使得在由所述刷毛的自由端限定的工作表面(34)中，形成具有在一个方向上弯曲的凹槽形的底部的中心凹陷 (16)，所述牙刷头部的特征在于所述外部刷毛簇(11)在它们的自由端上包括斜面(18)。
全文摘要
本发明一般涉及电动牙刷，具体地讲涉及用于这种电动牙刷的牙刷头部，所述牙刷头部具有优选地基本上板形的刷毛支撑件，所述刷毛支撑件包括用于活动地安装刷毛支撑件的安装装置，所述刷毛支撑件载有若干个外部刷毛簇和若干个内部刷毛簇，所述外部刷毛簇具有比所述内部刷毛簇的高度大的高度，使得在由这些簇的自由端限定的工作表面中，形成具有凹槽形的凹形底部的中心凹陷，该凹槽形的凹形底部在一个方向上是弯曲的并且在与其垂直的方向上基本上直线地延伸。根据本发明，外部刷毛簇中的至少一个在靠近刷毛支撑件的周边侧的其自由端的外边缘上具有斜面。
文档编号A46B9/04GK102202601SQ200980143777
公开日2011年9月28日 申请日期2009年11月4日 优先权日2008年11月5日
发明者乔治·德里森, 伊娃·苏珊妮·图尔瑙伊, 斯蒂芬·尚贝格, 汉斯约里·赖克, 米夏埃尔·施密特, 罗里·麦加里, 诺贝特·谢弗 申请人:博朗有限公司