专利名称：清垢牙刷的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种牙刷结构，更具体说是关于一种牙刷，其上的刷毛排列可有效地通过手动刷牙从牙齿上去除牙垢。现有技术中有多种牙刷结构，然而，其中没有一种展现了一种刷毛束的排列，这种排列可起几种牙齿和牙龈清洁作用而不论所采用的刷牙技术或形式如何。许多牙刷制造商在牙刷容器上印刷了具体的刷牙技术，如果一个消费者没有注意它们或忘记它们，就不会获得最佳的清洁效果。
根据本发明，牙刷的刷毛束按排排列在牙刷头部，以限定不同的组，每一排均大致垂直于牙刷头部的纵轴线排列。刷毛束的第一排包括两对侧向靠外的刷毛束，其中每个刷毛束都朝牙刷头部的最近侧边侧向向外倾斜。
刷毛束的第二排包括一个中心或中间刷毛束，它大致垂直于牙刷头部的表面，和一对侧向靠外的刷毛束，其中每个刷毛束均朝牙刷头部的中部侧向向内倾斜。
所有这些刷毛束的间距均较大，以便允许刷毛束的运动是独立的并且不受约束。传统的牙刷头部上间距密的刷毛束结构当它们滑过牙齿表面时往往切向运动，沿最接近的间距相互挤推。
侧面定位的刷毛束从牙齿头部的中心线向内并向外倾斜，以便形成刷毛端部扫过牙齿头部长度的一系列均匀的线。一半倾斜的刷毛束侧向向外倾斜，以便伸入牙冠底部牙龈边缘区。一半倾斜的刷毛束侧向向内倾斜以便伸入牙齿之间的楔状隙和牙缝内。当向下的力施加在牙刷头部上时，产生这种作用，当牙刷头部相对于牙齿表面垂直定向，仍可产生这种作用。
由于刷毛束以多方向角度取向，所以当使用者向它们施加向下和水平的力时，它们不能相互支持。传统上，垂直定向的刷毛束往往起到一系列支柱的作用，当它们经过楔状隙时它们支承悬垂的刷毛束。由这种多方向角度结构提供的最小抗压强度允许单个刷毛束插入楔状隙及牙缝。而不会因周围的刷毛束阻止这些单个刷毛束插入楔状隙及牙缝。
由于刷毛束按多方向的角度定向，所以它们沿它们的角度运动。当对牙刷头部施加向下的和水平的力时，刷毛束将沿角度(刷毛束以此角度被固定在牙刷头部上)决定的方向滑过牙齿表面，而不是仅仅沿与它们被推动的相反方向往回卷曲。本发明可使牙刷在无方向推动时刷毛多方向地运动。
当沿刷毛的角度方向用力时，由于应力超过了将它们保持在位的范围，所以它们将从缝隙中弹出。这一力学作用将牙垢抛出牙缝。传统的牙刷毛在扫过楔状隙时往往使牙垢积累在牙缝中。
根据本发明的大间距并倾斜的刷毛束的弱抗变强度允许减小刷毛的高度而不会引起刷毛变硬的感觉。因整平而高度小的传统牙刷有变硬的感觉并往往引起粘膜的创伤。高度最小的刷毛允许牙齿的口腔表面和粘膜衬之间有较大的间隙(从而可更有效地到达后部磨牙)。
当倾斜的刷毛束变形时可以假想它们具有各种高度但当不使用时仍似乎具有一样的高度。在使用时如果倾斜的刷毛被迫进入垂直状态，它们将超出直线形刷毛的端部。这种由三角形斜边长度较长形成的效果允许倾斜的刷毛束在进入垂直状态时可深入牙缝和齿龈边缘区内。
图1是一局部透视图，示出了根据本发明的一个牙刷的头部。
图2至图4是图1所示牙刷的平面视图，其中图2a和图4a分别说明了在几组刷毛与牙齿T和牙床G接触期间的作用。
现在参照附图中的图1，本发明的牙刷10包括一个带一上部平表面14的头部12。头部12通常为矩形并一体连接于一个牙刷柄，图中仅示出了牙刷柄的一部分。牙刷柄可具有传统的形状，并且与本发明无关。一般来说，头部12和牙刷柄20由一种塑料材料加工成一体。数字表示头部的纵轴线，并可以与牙刷柄20的纵轴线重合，也可以不与牙刷柄20的纵轴线重合，尽管图中所示的是重合。
排26包括两对侧向最靠外的刷毛束30和32，其中每束刷毛朝头部12的最近侧边侧向向外倾斜。刷毛束30和32位于一个单一平面内，该平面就是包含排26的平面。
最好，排26的刷毛束30和32相对于垂直面侧向倾斜约12°。其它排26中相应或同类的刷毛束也以同样的方式倾斜。
排40包括位于单独一个平面内的刷毛束44，46和44。各刷毛束46大致垂直于头部表面14，而刷毛束44则朝头部12的中部向内倾斜约8°。
可以看出排26和40沿头部12的纵轴线16是交替排列的。如图1所示，排42离头部的自由端最近，离牙刷柄最远。
两种刷毛束排的组各被排列在头部12上，使得一个平面(它包含轴线16，与表面14成直角并纵向平分头部12)也平分中间刷毛束46。然而，这样一个平面将不会与第一排26中的任何一个刷毛束相交。可以看出所有排中的所有刷毛束大致是同高的。在一典型结构中，所有排的刷毛束的垂直测量高度约为0.375英寸，排26和40之间的在刷毛底部测出的纵向间隔约为0.90英吋。刷毛束30和32之间的侧向间隔(宽度)约为0.09英吋，刷毛束46和32之间的间隔约为0.057英吋。沿任何排列26的刷毛束46和44之间的侧向间隔约为0.135英吋。所有刷毛束的基部直径约为0.050英吋。
参照图2至图4以及它们的对应图2a至图4a，示出了刷毛束的具体清洁功能。在图2至图4中，用垂直线的阴影突出几种起作用的刷毛束组。在下面的描述中，根据刷毛束所起的作用描述和分组刷毛束，而以前的描述是根据它们所限定的横向排描述刷毛束的。
在图2和2a中，表面刷毛束32和44用间隔较大的，相反作用的并相对成角度的刷毛束清洁牙齿的宽表面。随着向下的力和水平运动施加于牙刷头部上，表面刷毛的端部沿它们的角度方向扫过牙齿表面，而不仅是沿与它们被推动的相反方向往回卷曲。在单方向推动牙刷期间这种力学作用允许刷毛端部多方同运动。刷毛束按多方向取向，所以随着使用者对它们施加向下的和水平的力，它们不能相应支承。传统牙刷头部的间隔密、直线形刷毛束结构往往切向运动并沿与它们被推动的相反方向卷曲。当刷毛沿与运动方向相反的方向卷曲时，只有极少的刷毛端部与牙齿表面直接接触。任何一排40的刷毛束44相互倾斜，而任何相邻一排26的刷毛束32则侧向向外地倾斜。
在图3和3a中，由于周围的成角度的刷毛束(未加阴影)受向下的压力而弯曲，直的中间的刷毛束46深深地插入楔状隙和牙缝内。这些刷毛束排列在沿轴向16的一排中，其中每个刷毛束垂直于头部表面。传统上，垂直取向的刷毛束往往起支柱的作用，当它们经过楔状隙时它们支承悬垂的刷毛。传统的直形刷毛束的组合抗压强度阻止单个刷毛束插入牙缝。
在图4和4a中，周围的刷毛束30沿头部12的侧边侧向向外倾斜，所以当刷牙时，它们就伸向牙冠基部处的齿龈边缘区。随向下的力施加于牙齿头部，当它们沿它们的角度方向运动时，成角度的刷毛束30往往进入齿龈边缘。刷毛束30沿牙刷头部的侧面限定了两个平行的排。传统的直束牙刷要求使用者以45°的角度使用牙刷头部以便接近牙龈边缘区。当使传统的牙刷定向以便最好地清洁牙龈边缘时，就不能有效地接近牙齿的其它区域。
这样，在由两类排26和40限定的头部12中，就有三组不同功能的刷毛束。排26和40已被描述为是横向于轴线16，每排26，40是相同的。这种方案可产生最大程度的清洁作用，而与刷牙技术无关。
权利要求
1.一个牙刷头部，该头部有一纵轴线并且一端是自由端，该头部具有一通常为平的表面，刷毛束从该平表面上向上延伸，刷毛束按两组排排列，排与排相互平行并沿牙刷头部的纵轴线轴向隔开，其中每个排都与所述牙刷头部的纵轴线垂直，第一组排中的刷毛束包括偶数的刷毛束，其中的一半侧向相反地朝头部的最近侧边倾斜，另一半朝头部的最近侧边倾斜，所述第二组刷毛束中的刷毛束包括至少一个大致垂直于所述头部平表面的刷毛束，第二组的侧向靠外的刷毛束远离它们的最近头部侧边侧向向内倾斜。
2.根据权利要求1所述的牙刷头部，其中第二组刷毛束包括单独一排的三个刷毛束，中间刷毛束大致与所述头部表面成直角。
3.根据权利要求1所述的牙刷头部，其中第一组刷毛束的每一排包括四个刷毛束，每排中侧向靠外的一对刷毛束沿用一方向倾斜。
4.根据权利要求1所述的牙刷头部，其中所述第二组刷毛束中的侧向靠外的刷毛束相对于垂直面以约8°的角度向内侧向倾斜。
5.根据权利要求1所述的牙刷头部，其中第一组刷毛束相对于垂直面倾斜约12°。
6.根据权利要求1所述的牙刷头部，一排第二组刷毛束离所述头部自由端最近。
7.根据权利要求1所述的牙刷头部，其中所述第一和第二组刷毛束的排沿头部纵轴线轴向地交替排列。
8.根据权利要求1所述的牙刷头部，其中所有排中的刷毛束具有大致相同的垂直测量高度。
9.一个牙刷头部，具有一个纵轴线并以自由端为端部，头部有一表面，刷毛束从该表面向上延伸，刷毛束限定了(1)用于清洁牙齿宽表面的表面刷毛束，所述表面刷毛束按纵向隔开的排排列，其中一排的刷毛束向内倾斜，相邻排的刷毛束向外倾斜，(2)排列在平行于头部纵轴线的一排内的最里面刷毛束，所述刷毛束垂直于头部表面，(3)齿龈刷毛束，它们排列在纵向隔开的排内并侧向向外倾斜。
10.根据权利要求9所述的牙刷头部，其中所述齿龈刷毛束(3)位于所有其它刷毛束的侧向外侧。
11.根据权利要求9所述的牙刷头部，其中某些所述表面刷毛束(2)和所述齿龈刷毛束(3)在同一排内。
全文摘要
一种牙刷，包括一个带平表面的头部，头部与牙刷柄连接。刷毛束按两组排排列，每排横向于头部延伸，第一组和第二组排沿头部纵轴线交替排列。每排中两个侧向靠外的刷毛束朝它们与头部最接近的侧边倾斜约12°。第二组中的中间刷毛束从头部垂直向上延伸。第二组中的侧向靠外的刷毛束相互向内倾斜8°。刷毛束限定了三组作用不同的刷毛束。不论使用者采用的刷牙技术如何，这种刷毛束的排列均可起到清洁作用。
文档编号A46B9/04GK1055472SQ9110191
公开日1991年10月23日 申请日期1991年3月28日 优先权日1990年3月29日
发明者约翰·P·克提斯, 凯德尔·N·罗斯多吉, 约翰·C·克罗佛德, 杰姆斯·H·克普, 托玛斯·E·米特尔, 伯特·D·荷泽尔曼, 多纳尔德·R·拉莫德, 劳若·H·埃德尔曼 申请人:科尔加特·帕尔莫利弗公司