牙刷的制作方法

专利名称：牙刷的制作方法
技术领域：
本发明涉及各种牙刷，而更具体地说，涉及电动牙刷。
背景技术：
电动牙刷是众所周知的，并且在市场上已有许多年了。在典型的电动牙刷中，牙刷 头上的硬毛制的毛束一般是从牙刷头的上表面垂直延伸。使牙刷头摆动、旋转和/或平移， 以便提供增强的牙齿清洁能力。

发明内容
在一方面，本发明以一种牙刷头为特色，所述牙刷头包括一个支承件、一个弹性件 和多个硬毛或硬毛制的毛束，上述弹性件从支承件延伸，而上述多个硬毛或硬毛制的毛束 从支承件延伸，并至少部分地包围弹性件。通过“弹性件”，我们意思是指一种整体结构，所 述整体结构用一种弹性材料如一种弹性体或泡沫塑料制成，当从上面看弹性件时，弹性件 具有一个周边(比如，如果硬毛和弹性件垂直于支承件设置，则向下看硬毛的长轴)，上述 周边限定一个面积，所述面积大于弹性件开始接触牙刷使用者牙齿的表面积。通过“开始接 触牙齿”，我们意思是指在贴着牙齿施加压力所产生的弹性件任何显著变形之前，接触牙齿 和/或牙龈的表面积，亦即如果在电力切断情况下牙刷轻微触及牙齿的面积。通过“整体结 构”，我们意思是指，如果弹性件包括多个元件，如肋片、凸起或薄片，则这些多个元件整体 式接合，以便形成一种结构，所述一种结构安装在分开的支承件上。在一方面，弹性件可以是杯形。如本文所用的术语“杯形”涉及一种形状，所述形状一般横截面是椭圆形、卵形、卵 圆形或圆形，并且限定一个中心开口区域。杯形件的各壁可以是连续的或者不连续的，并可 以限定一种圆筒形、锥形、截锥形形状或其它所希望的形状。中心开口区域的底部可以是平 的、凹形的或任何其它所希望的形状。在另一方面，弹性件可以是扇形的。如本文所用的术语“扇形的”涉及一种形状，所述形状一般包括一个中心毂盘区域 和至少两个凸起，比如加强肋、肋片或其它类型的凸起，上述凸起基本上从中心毂盘区域径 向上延伸。上述各种凸起可以形成螺旋管、螺旋线圈、螺纹或其它图形。中心毂盘区域可以 是实心的、空心的或杯形的，并且横截面可以是例如一般是椭圆形、卵形、卵圆形或圆形。在一第三方面，弹性件是“结构式”。如本文所用的术语“结构式”涉及一种结构，所述结构具有一种显微表面结构。例如，结构件可以包括一束加强肋、肋片、柱或其它凸起，或者若干加强肋、肋片、柱或其它凸 起的一种组合，它们一起形成一种整体结构。作为另一些例子，结构可以通过一种制造方法 如注塑法，通过在构件的表面中埋入粒子，或是通过选定构件用的材料，所述材料固有地具 有一种表面结构，比如一种开孔式泡沫塑料元件。某些实施方案包括下面特点的其中一种或多种。牙刷头加工成一定形状，供在一 种电动牙刷上使用。杯形、扇形或结构件包括一种弹性材料。杯形件限定一个开口的中心区域，所述开口的中心区域具有约2_5mm的深度。杯 形件包括一个基本上是连续的侧壁。杯形件包括多个分段，所述多个分段限定一种不连续 的侧壁。杯形件包括一种一般是圆筒形、锥形或截锥形的侧壁。牙刷头还包括多个肋片构件，所述多个肋片构件从杯形件的一个内表面向内延 伸。各肋片具有不同的长度、高度和/或厚度。其中至少某些肋片构件会聚，以便在一个中 心毂盘处相交。中心毂盘具有一种形状，所述形状从包括锥形、倒锥形、杯形和圆筒形的这 组形状中选定。各会聚的肋片件高度随着距离中心毂盘的径向距离的增加而增加。杯形件 包括一种波浪形边沿。牙刷头还包括一个或多个内杯形件，所述一个或多个内杯形件同心式设置在由杯 形件所限定的一个开口区域内。杯形件和若干内杯形件包括若干分段，所述若干分段限定 杯形件的不连续外壁。其中至少某些毛束具有不同的高度。硬毛束的高度大于杯形件的高度。扇形件包括多个凸起，所述多个凸起从一个中心毂盘径向延伸。中心毂盘一般是 圆筒形或锥形。结构件包括多个薄片，所述多个薄片从一个共用的基底延伸。结构件包括一个模 制的元件，所述模制的元件包括一种整体式模制的表面结构。结构件包括一种弹性件，所述 弹性件用一种具有一显微表面结构的材料制成。本发明还以利用和制造上述牙刷头的方法为特色。在某些实施方案中，牙刷头除了清洁之外还提供牙龈按摩和刺激。杯形件可以在 刷牙期间帮助将牙刷头定位在每个单个牙齿上。牙刷头的这种定位本身又帮助使用者得到 一种合适的齿间刷牙技术，而不是利用一种刮擦运动。这种落座作用还帮助把硬毛围绕杯 形件定位，以便更有效地进入各牙齿间和沿着牙龈线的区域。此外，杯形件可以在刷牙期间 帮助保持使牙膏贴着牙齿。结果，牙刷可以较少凌乱，并且牙刷头能保持更多的牙膏。另外， 牙膏可趋向于集中地贴着牙齿表面，上述这种情况又导致改善变白、除去污点和清洁。杯形 件还可以增加除去斑点。在某些实施例中，杯形件还可以设计成增加牙膏的起泡作用。在另一些实施方案中，牙刷头可以通过扇形件或变形的构件提供增强的表面清洁 能力，上述扇形件或变形的构件二者提供一种擦拭作用。构件与牙齿表面增加的接触面积 还可以提供增强的变白和除去污点能力。本发明的另一些特点和优点从说明和附图及从权利要求书看将是显而易见的。


图1是按照本发明第一实施例所述的一种电动牙刷其中一部分的透视图。图IA与图1相同，同时将前面的硬毛制的毛束除去，以便示出杯形件的详细情况。
图IB是图IA的侧视图。图2是按照本发明一个可供选择实施例提供的一种牙刷头的透视图。图2A是与图 2所示相同的一种牙刷头的侧视图，同时将前面的硬毛制的毛束除去，以便示出杯形件的详 细情况。图2B是图2中所示的牙刷头沿着牙刷长轴线所作的剖视图。图3-10是按照本发明各种可供选择的实施例提供的牙刷头的透视图，同时除图 7A之外，图7A示出图7中所示的牙刷头前面硬毛制成的毛束除去，以便示出扇形件的详细 情况。
具体实施例方式参见图1，一种电动牙刷10包括一个牙刷头12和一个牙刷颈14。正如该技术的 技术人员众所周知的，牙刷头在刷牙期间摇摆。一个电动机(未示出)通过齿轮、连杆、曲 柄和/或其它如众所周知的驱动机构使牙刷头摇摆。电源可以通过可再充电的电池或一次 使用(一次性)电池供给到电动机上。至于牙刷头如何摇摆的进一步详细情况将不提供， 因为牙刷的这方面不是发明点。牙刷头12包括一个基本上圆形的支承件16和从所述支承件16延伸的多个硬毛 毛束18。尽管每一毛束在附图中都示出为一种实心体，但各毛束实际上每个都是由大量单 根塑料硬毛制成。各硬毛可以用任何所希望的聚合物，比如，尼龙6. 12或尼龙6. 10制成，并 可以具有任何所希望的直径，比如4-8密耳。各毛束在它们的基底处被支承件支承，并可以 用任何所希望的如该技术中已知的成绒技术比如热成绒法或一种钉入法夹持在适当位置。 各毛束还可以安装成在支承件上移动，如在牙刷技术中众所周知的。牙刷头12还包括一个杯形件20，所述杯形件20可以在图IA中清楚地看到，杯中 某些硬毛束已省去。杯形件20具有一个侧壁22，所述侧壁22限定一个中央开口区24。一 般，中央开口区24具有一深度为约2-5mm，上述深度是从杯形件边缘的最高点到中央开口 区的最低点测得。杯形件20还包括多个肋条26，所述多个肋条26向内延伸到开口区24 中。杯形件20优选的是用一种弹性材料如一种弹性体，比如一种热塑性弹性体制成。用于 这些结构的材料硬度可以在10-70肖氏(Shore)硬度A范围内，同时优选的硬度选择取决 于杯形件的设计和尺寸。杯形件20可以固定地安装在牙刷头上，或者可以旋转地安装，以便杯形件20可以 绕它的长轴旋转，而同时使牙刷头摆动。旋转运动可以用使牙刷头摆动的同一电机驱动，如 该技术的技术人员所理解的。如果杯形件是固定式安装，则它可以通过任何适合的技术，比 如通过用螺钉将它拧到合适位置或者将它在外部再注塑到支承件上。如图IB所示，在支承件16上表面S上方硬毛束18的高度一般将大于杯形件20 从S开始的高度。这种高度差别使牙刷头能与每个牙齿轮廓相符，同时增加上述牙齿间的 转位效应。还有一种不同硬毛束之间的高度差别。当牙刷头12是静止状态时，末端的各硬毛 束18A，亦即邻近牙刷颈14长轴的各毛束，比侧面毛束18B高。例如，杯形件的高度可以是 约5. 5-10mm，而同时末端毛束18A比杯形件高约20-30%，比如高度为约6. 6_13mm，和侧面 毛束18b比杯形件高约5-15%，比如高度为约5. 8-11. 5mm。将侧面毛束制成比末端毛束短， 能使较长的毛束到达牙齿之间，而同时较短的毛束沿牙龈线进行清洁。
按照另一些实施例所述的牙刷头在图2-10中示出。在这些实施例的每一个中，支 承件116—般是椭圆形，而不是如图1中所示的圆形。椭圆形形状为外加的刚毛束提供更 多的空间，并因此这些牙刷头还包括弯曲的、细长的牙间毛束28。在这些实施例中，杯形件 和刚毛束一般比上述实施例中的杯形件和刚毛束短。在椭圆形牙刷头中，降低的高度往往 会使牙刷在使用者的口中更舒适和较少“体积庞大”的感觉。象在上述实施例中一样，牙齿 间毛束一般比杯形件高。如图2A中所示，牙齿间毛束28也比杯形件高比如约30-40%。图2-7所示的实施例中每一个都包括一种不同类型的杯形件。在图2所示的牙刷头112中，杯形件120包括一个侧壁122，和从所述侧壁向内延 伸的多个加强肋30，上述多个加强肋30交汇在基本为圆筒形的中央毂盘32处。在一些可 供选择的实施例(未示出)中，中央毂盘可以是圆锥形或杯形。在这种设计中，如图2B中 所示，各加强肋在外周边处处于与杯相同的高度，并且随着它们接近中心而高度降低。这种 安装使各加强肋能起“刮刷器”的作用以清洁牙齿表面。加入中央毂盘使总结构和各加强 肋增加强度。如果对一种特定设计来说不需要这种附加的强度，则中央毂盘可以省去，并且 各加强肋可以简单地相互交叉，或者可以不到交叉便停住。在图3所示的牙刷头212中，杯 形件220包括一个侧壁222，和从该侧壁向内延伸的多个较大的加强肋34和较小的加强肋 36。各较大的加强肋更长(亦即更进一步延伸到中心中)，并可以具有与各较小加强肋不同 的厚度和/或高度。在图4和5所示的实施例中，杯形件被分段，亦即它具有一种不连续的侧壁，所述 不连续的侧壁包括多个拱弧分段。分段的结构赋予杯形件挠性，并可以使杯形件能更好地 与牙齿表面相符。正如在图5中可以看出的，在这些实施例中，各分段由若干沟槽42限定， 上述若干沟槽42不延伸到杯形件的底部。结果，使各分段连接以便形成一种整体结构。在图4所示的牙刷头312中，杯形件320包括一个分段的侧壁，所述分段的侧壁包 括4个拱弧分段40，在上述拱弧分段之间具有沟槽42。在由杯形件320所限定的敞开中心 区内，设置两个同心式安装的较小内杯形件44和46。这些内杯形件具有与外杯形件320相 同的分段结构。各同心式构件提供大的表面积，用于与牙齿表面接触，它们可以提供改善的 清洁。在图5所示的牙刷头412中，杯形件420也包括一种分段的侧壁，所述分段的侧壁 由4个拱弧形分段组成。在这个实施例中，各加强肋126从侧壁向内延伸，如在图1所示的
实施例中一样。在图6所示的实施例中，牙刷头612包括一个杯形件620，所述杯形件620具有一 个在它的上边沿56上延伸的波浪形边缘54。波浪形边缘是比较软和挠性的，以便当它贴 着牙齿表面时将放平。这可以使边缘能在牙龈下和牙齿之间滑动，同时提供斑点去除和牙 龈刺激，所述牙龈刺激可以减少牙龈炎。一般，边缘具有一种厚度，所述厚度在其上边沿测 得为约0. 15-0. 25mm，而在它的基底处测得为约0. 4-0. 8mm(此处边缘接合杯形件的口边)。 尽管在图6中示出4个比较大的波浪形，但如果希望的话，也可以用较多波浪形和/或较少 波浪形。选定波浪形的数量和尺寸，以便提供所希望的产品特性。牙刷头612与上述设计不同之处还在于，杯形件620包括若干相对于杯形件纵向 轴线倾斜的加强肋60。在图7所示的实施例中，牙刷头512包括一种扇形件520，所述扇形件520具有多个加强肋50，所述多个加强肋50从它侧壁52的外表面成一种扇状排列在径向上向外延伸。 在这个实施例中，侧壁52—般是锥形。可供选择地，如果希望的话，侧壁可以是圆筒形(未 示出)。在这个实施例中，杯形件的扇状结构可以增加某些牙膏的起泡作用。各加强肋还可 以起“刮擦器”作用，同时增加牙膏清洁作用。在图8所示的实施例中，牙刷头712包括一种结构件720，所述结构件720由多个 薄片722组成，上述多个薄片722从一个共用的基底724延伸，它们一起限定一种整体结 构。各薄片722朝不同方向安装，以便产生一种“结构式”感觉。在这个实施例中，各薄片限 定一个一般是圆形的构件，并且成若干组安装，上述若干组在一种“机织”图案中相互成直 角。然而，结构件可以具有任何所希望的薄片形状和排列。一般优选的是，各薄片比较密， 间隙726小于约0. 75mm宽，更优选的是约0. 5mm或更小。在图9所示的实施例中，牙刷头812包括一种结构件820。结构件820包括一个 一般是圆筒形基底822，和从所述基底822延伸的一个接触部分824，接触部分824包括一 个中央毂盘826和多个加强肋828，上述多个加强肋828从毂盘826径向延伸。结构件820 可以如图所示用一种泡沫塑料制成，以便提供一种表面结构。在图10所示的实施例中，牙刷头912包括一种结构件920，所述结构件920包括一 个基本上为圆筒形基底922、和从所述基底922延伸的多个小结块924，上述多个小结块提 供带一种结构式感觉的构件。一种结构式感觉可以用多种方式提供，例如通过用一种具有一显微表面结构的材 料比如一种开孔式单元泡沫塑料，或者一种具有埋入其表面中赋予结构的粒子材料形成一 种所希望形状的弹性件。另一些实施例在下面权利要求书的范围之内。例如，尽管在各附图中把杯形件示出为中心设置在牙刷头上，但如果希望的话，它 可以偏离中心设置。另外，尽管在附图中示出和上面说明了各种实施例，但正如该技术的技术人员所 理解的，可以使用许多其它类型的杯形件。例如，杯形件的侧壁可以具有一种锥形外表面， 或者可以有直边或者具有任何其它所希望的设计。此外，上面把那些杯形件说成为在所有侧边上都被硬毛束包围，但如果希望的话， 杯形件可以有一部分被硬毛束包围。例如，如果希望的话，图1中的侧面毛束18B可以省去。另外，尽管上面已说明了用于电动牙刷的牙刷头，但如果希望的话，具有上述特点 的各种弹性件也可以用在手动牙刷上。
权利要求
一种牙刷的一部分，包括颈部，和附接到所述颈部的头部，所述颈部具有纵向轴线，所述头部具有支承结构；结构件，所述结构件附接到所述支承结构，所述结构件包括基底、中心毂盘和多个加强肋，其中所述多个加强肋从中心毂盘沿径向延伸；和包围所述结构件的多个刷毛束，其中所述多个刷毛束比所述结构件高。
2.如权利要求1所述的牙刷的一部分，其中所述多个刷毛束包括多个侧面毛束和多个 末端毛束，所述末端毛束邻近所述颈部的长轴线。
3.如权利要求2所述的牙刷的一部分，其中所述多个侧面毛束比所述结构件高，且所 述多个末端毛束比所述结构件高。
4.如权利要求1所述的牙刷的一部分，其中所述结构件具有距支承结构为5.5-10mm的 尚度。
5.如权利要求1所述的牙刷的一部分，其中所述结构件是热塑性弹性体。
6.一种牙刷的一部分，包括颈部，和附接到所述颈部的头部，所述颈部具有纵向轴线，所述头部具有支承结构；结构件，所述结构件附接到所述支承结构，所述结构件包括多个薄片，其中所述多个薄 片的每个从共用的基底延伸，且所述多个薄片以直角布置；和包围所述结构件的多个刷毛束，其中所述多个刷毛束比所述结构件高。
7.如权利要求6所述的牙刷的一部分，其中所述多个刷毛束包括多个侧面毛束和多个 末端毛束，所述末端毛束邻近所述颈部的长轴线。
8.如权利要求7所述的牙刷的一部分，其中所述多个侧面毛束比所述结构件高，且所 述多个末端毛束比所述结构件高。
9.如权利要求6所述的牙刷的一部分，其中所述结构件具有距支承结构为5.5-10mm的 尚度。
10.如权利要求6所述的牙刷的一部分，其中所述结构件是热塑性弹性体。
11.如权利要求6所述的牙刷的一部分，其中所述支承结构是椭圆形的。
12.如权利要求11所述的牙刷的一部分，其中所述多个刷毛束包括多个弯曲的、细长 的牙间毛束，所述多个弯曲的、细长的牙间毛束比所述结构件高。
全文摘要
本发明公开了一种用于牙刷的牙刷头，包括一个支承结构；多个附接到支承结构的拱弧分段，其中，所述多个拱弧分段由拱弧分段之间的沟槽限定，且拱弧分段连接以便形成整体结构；及多个刷毛束，所述刷毛束至少部分地包围拱弧分段。
文档编号A46B15/00GK101912314SQ201010255710
公开日2010年12月15日 申请日期2004年1月27日 优先权日2003年2月11日
发明者亚历山大·T·钦万努, 小威廉·R·布朗, 托马斯·A·克里斯特曼, 菲利普·M·布朗 申请人:吉莱特公司