专利名称：牙刷的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1的前序所述的牙刷。
背景技术：
美国专利4，520，526、美国专利5，105，499和美国专利6，003，189公开了在颈部区域中具有颈部开口的牙刷，所述开口在横向于牙刷刷毛的方向上延伸。该开口一般旨在允许牙刷头部更好地适应在口中的牙齿清洁过程。因此，横截面在颈部区域中的缩小提供了刷头的更大弹性，并因此提供更好的但也更突然的顺从性。然而对于这些已知的牙刷，已显示头部在口中的受控处理以不利的方式受到极大妨碍。具体地讲，这适合于采用贝氏刷牙法的刷洗技术和适合于其中在刷洗期间将力在各种轴向上作用在头部上的其它方法。美国专利申请2008/0184511A1也公开了一种牙刷，它的头部部分在牙齿清洁处理期间特别好地适合于要进行清洁的牙齿表面。
发明内容
本发明的一个目的是提供最初提及的类型的牙刷，其一方面可特别符合人体工程学来进行使用，另一方面仍可用于受控的牙齿清洁操作。该目标通过具有权利要求1的特征的牙刷而实现。通过在其基本结构由硬塑料组分制成的牙刷的颈部中提供开口，有可能积极地影响颈部以及头部的顺从性。为在有关刷洗技术的头部的轴向上增强顺从性，使用了弹性肌肉，该弹性肌肉被设置在开口的一部分边界壁上以便在选定的位点吸收剪切力或拉力。同样由于弹性肌肉，当将外力施加到头部上时，避免了头部和颈部的任何太突然的顺从性。弹性肌肉与颈部中的毗邻开口的组合允许在预定轴向上高度地控制调整颈部的挠曲能力。在另一个有利的实施方案中，弹性肌肉由第三软塑料组分构成。软塑料组分例如热塑性弹性体被压缩或延展而不导致破裂，而同时保证牙刷可用多组分注塑方法高效制造。当刷洗牙齿时，软塑料组分因此能够吸收在开口的边界壁处产生的更大强度的力，从而在刷洗期间对于颈部的受控弹性变形获得了更大的耐量范围。在另一个有利的实施方案中，第三软塑料组分与第一软塑料组分相同。这减轻了对于多组分注塑方法所要求的工模具的复杂性。第三软塑料组分直接接合到第一软塑料组分或者通过连接槽接合到第一软塑料组分。作为另外一种选择，第三软塑料组分可被构造成在牙刷的柄部中与第一软塑料组分完全分离，以便第三软塑料组分或弹性肌肉仅被颈部的硬塑料组分直接包封。在另一个有利的实施方案中，开口被两个侧边界壁围绕，一个前边界壁与头部相邻，并且一个后边界壁与柄部相邻布置，其中弹性肌肉仅设置在侧边界壁、前边界壁或后边界壁之一处。因此，由颈部中的硬塑料组分所提供的弹性特性在开口周围仍然占优势，其中在开口周围在开口边界壁的加载侧的选定一侧提供了增强的弹性。具体地讲，这允许制造对于某些刷洗技术而言最优化的牙刷。此外，因此可能在较长的头部、颈部和手持件的区域上建立连续的挠曲特性。
在另一个有利的实施方案中，开口被构造成能够在两个侧边界壁之间具有介于 1. 5mm和7mm之间的宽度。所述开口宽度可沿着牙刷颈部的纵向延伸变化或者可保持基本上恒定。在另一个有利的实施方案中，开口被构造成能够在前边界壁和后边界壁之间具有介于IOmm和35mm之间的长度。通过用这种方法确定开口的尺寸，伴随的颈部挠曲弹性受到强烈影响。在其它有利的方面，所述开口具有基本三角形或椭圆形的横截面。如果颈部的外侧横截面被同样地构造成在从头部到柄部的方向上随着开口的横截面而上升，则所述开口的三角形纵向延伸在颈部与开口相邻的一侧上提供侧腿的大致均勻的横截面。在另一个有利的实施方案中，所述开口在颈部中在与用于头部中的口腔护理元件的安装孔的至少一部分相同的方向上延伸。考虑到在头部中用于口腔护理元件的安装孔通常被定向成垂直向上，例如呈用于牙刷簇的起簇凹陷的形式，所述颈部中的开口类似地垂直穿透。这种构型不仅允许建立有利的颈部弹性，而且也允许在制造过程中用于开口的注塑模嵌件的脱模方向相同。注塑模的模具复杂性因此被保持在低水平。在另一个有利的实施方案中，颈部中的开口也在与在柄部的硬组分基本结构的结构开口(在适用情况下填充有弹性体)相同的方向上延伸，以便在该垂直方向上也具有模具处理优点。此外，柄部中的结构开口的取向与颈部中的开口取向相同，使得颈部的垂直和水平弯曲特性与柄部的垂直和水平弯曲特性协调。因此，颈部的强化弯曲在刷洗牙齿时在加载状态被引入到柄部的毗邻区域中，以便在颈部和柄部之间的过渡区域中在重载荷下不引起应力增大，因为柄部的该前区同样被构造成在相同方向上是顺从的。此外，使用者直接在其中控制牙刷的区域中接收指示颈部上弯曲载荷增强的感官反馈信号，因为柄部在拇指停靠部区域中弯曲以及因此使得使用者能够在刷洗牙齿时相应地修正所选定的作用力。在另一个有利的实施方案中，颈部中的开口被定向在横向于用于头部中的口腔护理元件的安装孔的方向上。用这种方法来构型开口将在横向于安装孔的方向上提供变化的、通常更刚性的挠曲弹性。在横向于颈部中的开口的侧腿或边界壁上的应力增大被在这些侧腿中的弹性肌肉有利地吸收。在另一个有利的实施方案中，牙刷的柄部被成形为使得在与颈部相邻的拇指停靠部和食指停靠部之间的区域中在垂直方向上的其挠曲弹性比在柄部的纵向延伸的同一位置中在柄部侧面上在旋转90°横向于它的方向上的其挠曲弹性大至少50%。拇指停靠部被设置在柄部的与颈部相邻的上侧，并且食指停靠部被设置在柄部的同样与颈部相邻的相对的下侧。与颈部相邻是指从颈部到柄部的过渡处至多延伸3或4cm。因此，以有利的方式，在柄部的围绕拇指停靠部和食指停靠部的前区中，提供了与优选地为颈部所提供的弯曲特性相当的弯曲特性，而且柄部在垂直方向上的挠曲能力显著大于在横向上的挠曲能力。柄部的在围绕拇指停靠部和食指停靠部的前区中或者在围绕拇指停靠部的中心点的前区中在垂直方向上的挠曲能力优选地比在柄部的纵向延伸的相同位置中在柄部侧面上旋转90°横向于它的方向上大50%至1000%或者100%至500%这样一种弯曲特性可例如通过布置由硬塑料材料制成的在颈部中的开口的侧腿或边界壁横向上继续进入柄部的前区中和/或通过在硬塑料材料的基本结构中在柄部的前区中提供例如可充满柔软弹性体的贯通开口来实现。因此，在牙刷的硬塑料组分的基本结构中设置结构开口，其方向具体地讲与颈部的开口的方向相同，以便在拇指停靠部处获得柄部的良好挠曲能力。在另一个有利的实施方案中，柄部被成形为使得柄部在与颈部相邻的拇指停靠部和食指停靠部之间的区域中在垂直方向上的挠曲弹性比柄部在位于自由后端和与颈部相邻的柄部前端之间 的在柄部的中心部分中在相同的垂直方向上的挠曲弹性大至少50%。颈部的弹性因此被引入到柄部的前区中，同时柄部的中心和后区对所有侧面有利地保持相对更大的刚性，以便牙刷总体上在刷洗牙齿可被很好地控制。该方面也可独立于前述方面设置以及以前述单个特征的任何组合进行设置。这同等地适用于可同样独立于其它实施方案特征而受权利要求保护的下述有利实施方案。牙刷有利地在颈部的中心周围具有在垂直方向上的挠曲弹性(在刷洗牙齿时)， 其大于在与颈部相邻的柄部前端处同样在拇指停靠部周围的在柄部的垂直方向上的挠曲弹性。因此，所述颈部在垂直方向上的弹性大于相邻的柄部部分，其中在垂直弯曲方向上从颈部进入柄部优选地提供了连续的挠曲弹性过渡。在一个有利的实施方案中，相对于在颈部的中心周围在垂直方向上的挠曲弹性， 牙刷在头部的一部分的垂直方向上也具有更大的挠曲弹性或弹性变形。因此，从头部到颈部以及到柄部的前面部分，以及也到柄部的中心，在牙刷主体的刚度上从前面到后面存在着连续增大，挠曲弹性并未象现有技术装置那样局限于头部或颈部。在牙刷的另一个有利的实施方案中，柄部的拇指停靠部被成形在柄部的上侧，使得拇指能够被支撑在基本结构的各部分上。拇指停靠部由第一软塑料组分和基本结构形成。通过在拇指停靠部的区域中沿着其纵向延伸来布置基本结构的几个部分，可用拇指将拇指停靠部压进仅0和3mm之间。因此，在刷洗牙齿时拇指几乎不下沉进拇指停靠部中或者根本不下沉进拇指停靠部中，从而获得了牙刷的良好可控性。
根据附图从后面的各实施方案的说明书中，本发明的其它目的、优点、特征和应用可能性将变得显而易见。应当理解，当单一地或以任何有意义的组合使用时，由例证所描述的和/或所描写的任何特征均构成本发明的主题，而且不考虑在权利要求书中它们的发明内容或者它们的反向引用。在附图中，图1是本发明的牙刷的顶部平面图；图2是图1的牙刷的侧视图；图3是与图1相比略微改进的一个实施方案的三维图示；图4是图3的牙刷基本结构的三维图示；图5是沿着图4的线A-A截取的纵向截面图；图6是图1牙刷的另一个可供选择的实施方案的一部分的侧视图；并且图7是图6的牙刷部分的顶部平面具体实施例方式图1和2显示了牙刷的第一实施方案。该牙刷包括柄部2、颈部3和头部4。牙刷包括三个塑料组分。基本结构5由硬塑料材料例如聚丙烯制成。基本结构5将参照图4和 5更详细地进行说明。第一软塑料组分6呈弹性肌肉7的形式设置在柄部2上并且也设置在颈部上。 头部包括中央支撑件8，该中央支撑件是基本结构5至牙刷前端的继续。扣紧在头部的自由端9的区域中的是刷头4的另一部件。该附加部件优选地通过注塑在位置9连接到中央支撑件8上。刷头4的附加部件由外刷毛支撑件10构成，其相对于中央支撑件8 是顺从的。外支撑件10是弹性体和聚丙烯的混合物。刷毛支撑件10在图1和2的实施方案中以近于U形进行成形，其中U腿的自由端11面向颈部和柄部。中央支撑件8和支撑件 10均装配有口腔护理元件。在该实施方案中，刷毛支撑件8和10均装配有长丝刷毛簇12。 作为另外一种选择，可能另外或单独地提供弹性体清洁元件或者其它口腔护理元件。长丝刷毛簇12通过在它们周围注塑材料被附连在中央支撑件8和U形支撑件10的安装孔或凹槽中。这些安装孔13基本上垂直地进行取向。附图显示了刷毛构型，其中当从侧面观察时刷毛簇各行彼此交叉。为了简单起见假设尽管倾斜排列，相应的安装孔仍垂直向上进行定向。图2中显示了相应的垂直轴14。在说明书中所提到的垂直方向均平行于该垂直轴14。刷头4可根据美国专利申请2008/0184511A1的实施方案来构造。该美国专利公布的内容因此被专门包含在本专利申请的公开内容之中。这尤其适用于相对于内刷毛段操纵外活动刷毛段的模式、对于口腔护理元件的簇绒技术或规定以及其变型。颈部3具有横截面呈近似三角形的贯穿开口，该贯穿开口从牙刷的上侧16至牙刷的下侧17自由地贯穿颈部3。颈部3中的开口 15被四个边界壁围绕，它们分别是与头部相邻的前边界壁18 ；两个侧边界壁19和20，它们在开口处也构成颈部的侧腿；和后边界壁 21。在图1、2和3的实施方案中，后边界壁被弹性肌肉7围绕。弹性肌肉7形成柄部2的第一软塑料组分6的一部分，并优选地由热塑性弹性体制成。连同所有实施方案，牙刷的纵向轴线22被定义为在柄部的垂直和水平纵向中心面间相交的轴线。该轴线22从柄部的后自由端23延伸到头部4的前自由端9。垂直轴线 14垂直于纵向轴线22并从牙刷的上侧16至下侧17穿过垂直中心面。同样垂直于纵向轴线 22的是位于牙刷的水平面上的水平横向轴线24。在本说明书中对于牙刷的横向或水平方向的任何引用均表示平行于轴线24。根据该实施方案，柄部2可用两种组分进行注塑，但作为另外一种选择对于两组分硬_软具体实施，其也能够以三组分硬-硬-软或者硬_软-软具体实施来进行注塑。在限定柄部2的与颈部相邻的前端的前平面25和平行的并朝向牙刷的后端向后偏置约3或4cm延伸的平面之间，柄部包括位于柄部的上侧16上的拇指停靠部27和位于柄部下侧17上的食指停靠部28。拇指停靠部27的表面由基本结构的硬塑料材料和柄部的第一软塑料材料二者构成。硬塑料材料从拇指停靠部27的表面以若干环的形式伸出。小的硬塑料环直径和小的约2至6mm的环的相对距离导致拇指也总是停留在环的硬塑料结构上。因此，在拇指停靠部区域中的软塑料材料根本不能被压入或者仅压入最大几毫米例如2至3mm。基本结构5在柄部2的区域中包括多个结构开口 29，所述多个结构开口的中心轴线平行于垂直轴线14延伸。基本结构5中的结构开口 29由第一软塑料组分6填充。填充有弹性体塑料的结构开口 29和颈部中开口的侧边界壁的侧腿19和20延长到柄部2上由硬塑料材料制成的侧壁30和31沿着纵向轴线22产生牙刷挠曲弹性的特定特性。弹性顺从度在头部区域中最大，尤其在外支撑件10中。图2中的箭头32显示在刷头中具有大的挠曲弹性的相应位置。相对于这一点，在颈部区域中同样在垂直方向上的挠曲弹性由于开口 15和弹性肌肉7(对于作用力，参见图2中的箭头33)的缘故仍然非常高，但小于头部支撑部分的弹性。与在拇指停靠部27的中心处施加相同的力时(参见图2中的箭头34)相比， 颈部继而被在颈部上居中心的位置33处在垂直方向上施加的力在垂直方向上可弹性位移到更大的程度。然而，相对于在柄部的中心的在垂直方向上的弹性顺从度(举例来说对于所施加的力，参见图2中的箭头35)，在拇指停靠部区域中的垂直弹性顺从度比在柄部中心 35中的挠曲弹性大至少50%。因此，所述结果好于头部、颈部和柄部在垂直方向上的平均顺度，其朝向柄部的中心连续减小。在拇指停靠部34区域中在垂直方向上的弹性顺从度比在横向于它的方向上的弹性顺从度大至少50% (参见图1中的横向力36)。图3、4和5的改进实施方案与图1和2的实施方案的不同基本上在于颈部中的开口 15被构造成沿着轴线22在纵向上略短。 图6和7显示图1至5的牙刷的可供选择的实施方案，一种差别在于开口 37的方向旋转90°。开口 37按近似水平的或者略微倾斜于水平面的平面延伸以及在横向于纵向轴线22的方向上延伸。上侧腿具有弹性肌肉38，上侧腿在该位置覆盖颈部的硬塑料材料以便提供略微减小的颈部弹性，或在该位置取代硬塑料材料以便给头部提供垂直方向上的较高弹性。在图6和7中，弹性肌肉被设置在上侧，即，在牙齿清洁元件连结到其上的同一侧上。作为另外一种选择，弹性肌肉38也可在该实施方案中被横向布置在位于前部、后部或底部的三个其它边界壁之一上，以便在刷洗时个别调整刷头的弹性和挠曲能力。图6和7 仅按示意性的简化形式显示了头部和柄部；作为另外一种选择，对于图6和7的实施方案， 也可提供图1至3的刷头和图1至3的柄部。
权利要求
1.一种牙刷，所述牙刷具有柄部、带有口腔护理元件的头部和连接所述头部(4)与所述柄部(2)的颈部，其中所述柄部(2)、所述颈部(3)和所述头部的基本结构(5)由硬塑料组分形成，所述柄部的基本结构(5)至少部分地被第一软塑料组分覆盖，所述头部(4)包括第二软塑料组分并且所述颈部(2)包括贯穿开口(15，37)，其特征在于，所述开口(15，37) 的边界壁的至少一部分具有弹性肌肉(7，38)。
2.如权利要求1所述的牙刷，其特征在于，所述弹性肌肉由第三软塑料组分形成。
3.如前述任一项权利要求所述的牙刷，其特征在于，所述第三软塑料组分与所述第一软塑料组分相同。
4.如前述任一项权利要求所述的牙刷，其特征在于，所述开口被两个侧边界壁围绕，一个前边界壁与所述头部相邻，并且一个后边界壁与所述柄部相邻布置，其中所述弹性肌肉仅设置在所述侧边界壁、所述前边界壁或后边界壁处。
5.如前述任一项权利要求所述的牙刷，其特征在于，所述开口在所述两个侧边界壁之间具有介于1. 5mm和7mm之间的宽度。
6.如前述任一项权利要求所述的牙刷，其特征在于，所述开口在所述前边界壁和所述后边界壁之间具有介于IOmm和35mm之间的长度。
7.如前述任一项权利要求所述的牙刷，其特征在于，所述开口具有基本上为三角形或椭圆形的横截面。
8.如前述任一项权利要求所述的牙刷，其特征在于，所述头部包括用于附连所述口腔护理元件的安装孔，所述安装孔在与所述颈部中的开口相同的垂直方向上延伸。
9.如前述任一项权利要求所述的牙刷，其特征在于，在所述柄部的基本结构中设置结构开口，所述结构开口在与所述颈部中的开口相同的垂直方向上延伸。
10.如前述任一项权利要求所述的牙刷，其特征在于，在所述颈部中的开口在横向于用于所述头部中的口腔护理元件的所述安装孔的方向上定向。
11.如前述任一项权利要求所述的牙刷，其特征在于，所述柄部被构造成使得所述柄部在与所述颈部相邻的介于拇指停靠部和食指停靠部之间的区域中在垂直方向上的挠曲弹性比所 述柄部在所述柄部的纵向延伸的相同位置中在所述柄部的侧面上旋转90°横向于它的方向上的挠曲弹性大至少50%。
12.如前述任一项权利要求所述的牙刷，其特征在于，所述柄部被构造成使得所述柄部在与所述颈部相邻的拇指停靠部和食指停靠部之间的区域中在垂直方向上的挠曲弹性比位于所述柄部的自由后端和与所述颈部相邻的前端中间的所述柄部的中心部分中在相同的垂直方向上的弹性模量大至少50%。
13.如前述任一项权利要求所述的牙刷，其特征在于，在所述颈部的中心周围在垂直方向上的挠曲弹性大于在所述柄部与所述颈部相邻的前端处所述拇指停靠部的中心周围的垂直方向上的挠曲弹性。
14.如前述任一项权利要求所述的牙刷，其特征在于，在所述头部的一部分的垂直方向上的挠曲弹性大于在所述颈部的中心周围的垂直方向上的挠曲弹性。
15.如前述任一项权利要求所述的牙刷，其特征在于，所述柄部的拇指停靠部被成形在所述柄部的上侧，使得拇指能够被支撑在所述基本结构的各部分上。
全文摘要
本发明涉及一种牙刷(1)，所述牙刷具有柄部(2)、带有口腔护理元件(12)的头部(4)和连接所述头部与所述柄部的颈部(2)，其中所述柄部、颈部和头部的基本结构(5)由硬塑料组分形成，所述柄部的基本结构至少部分地被第一软塑料组分覆盖，所述头部包括第二软塑料组分，并且所述颈部包括贯穿开口(15，7)，其中所述开口的边界壁的至少一部分具有弹性肌肉(7，38)。
文档编号A46B5/00GK102355834SQ201080012275
公开日2012年2月15日 申请日期2010年3月18日 优先权日2009年3月18日
发明者安德烈娅·比尔克, 比约恩·克林 申请人:博朗有限公司