专利名称：牙刷的制作方法
技术领域：
本发明涉及牙刷，特别涉及刷毛的硬度沿牙刷头长度或跨宽度改变的牙刷。
牙刷一般具有沿其纵轴线设置的头部和柄部，该头部具有一簇簇的从头部的面沿基本刷毛方向延伸的刷毛。例如，在British Standards InstitutionPublication BS57571979“牙刷规范”中见到，牙刷刷毛的硬度与它的长度和直径有关。对同一直径和材料的刷毛，较长刷毛比短刷毛的硬度小。
一般来说，刷毛面是平的。在GB 501124和GB 1098933中公开的牙刷中，远离刷毛面的刷毛端部(“远端”)基本是在非平表面中，在GB 501124中，这些刷毛是在阶梯表面中，在GB 1098933中，这些刷毛是在波浪形表面中。为了维持后两者牙刷刷毛的均一硬度，刷毛面在基本刷毛方向上由平面发生位移，此位移大致与刷毛端部表面相应。在US 4010509中，公开了一种部分刷毛面由平面位移的牙刷，也使刷毛端部位于相应的非平表面上。在US 4776054公开的牙刷中，刷毛面的部分由平面在基本刷毛方向上位移，但在其中，刷毛是大致同一长度的，该位移的部分用于产生向着簇的倾斜。在EP 0175084A，US 4010509和5325560公开的牙刷中，刷毛面在宽度方向具有一波浪轮廓。US 4852202公开的牙刷带有突出的“工作平台”，从它伸出短的倾斜刷毛。JP 04-122306A公开的牙刷带有纵向排列的脊部和相应的刷毛轮廓。EP 0471312A公开的牙刷中，刷毛表面是呈阶梯状的，在较低阶梯上有长刷毛。
沿牙刷头部的长度改变牙刷刷毛的硬度可能是理想的，例如，牙刷可有硬刷毛来清洁牙间间隙，而较软刷毛清洁牙面，或反之亦然。通过使用不同的刷毛纤维材料、直径和载装的密度等可以实现硬度的变化，但这种方法会使制造过程复杂化。
本发明的目的是提供一种较简单的牙刷结构，它能够使刷毛的硬度沿牙刷头的长度或跨宽变化。
根据本发明，一牙刷具有沿纵轴设置的一头部和柄部，该头部具有从刷毛面在大致与纵轴线相垂直的基本刷毛方向延伸的刷毛，刷毛面有一表面，其从与沿头部长度保持一距离且垂直于基本刷毛方向并平行于纵轴线穿过头部的平面(“纵平面”)在基本刷毛方向产生位移变化，其特征是有至少两个较大的位移(“高”)部分，在它们中间夹有至少一个小位移部分，较长的刷毛从刷毛面具有较小位移部分伸出，较短刷毛从刷毛面具有较大位移部分伸出，以致由刷毛面刷毛伸出的长度，并由此刷毛的硬度，沿头部的长度随距离而改变。
在本发明的牙刷中，一些刷毛比另外一些短，因而比长刷毛硬。通过将这些较短较长，即较硬或较不硬的刷毛适当相对设置在头部的位置上，较硬刷毛可以设置在对清洁牙齿面方便的头部位置，而较不硬的刷毛可以设置在对清洁齿间方便的头部位置上，反之亦然。例如，刷毛硬度可以沿头部的长度距离改变而达到这一点，以便相应于齿间区域的间隙沿头部按距离设置较硬和较不硬的刷毛。例如，伸出较长刷毛的部分可以按相应于齿阔面的典型宽度的距离间隔开。
刷毛面可以不同方式在基本刷毛方向有起伏和位移变化。例如，刷毛面可以提高到一个或多个高的部位，具有在高位纵向两侧向低部位降低的表面，例如，一宽度方向排列的脊，一圆柱形表面，即圆弓形表面，如带有半圆柱的弓形表面，它的脊沿宽度方向排列，或半球形或金字塔形表面等。
另外，在头部的两端刷毛面可升到高的部分，带有向高部之间的凹部纵向或宽度方向下降的表面，如斜面或弧面。
另外，刷毛面可以有纵向波动的，例如，两个或多个交替的高部锯齿或波浪形轮廓和宽度方向跨头部排列的凹部，在头部每一端有一高部或低部。由高部的下降或由低部的上升可以是平面、曲面或阶梯面。本领域的技术人员会明白这些结构上的变化。
刷毛面位移的变化及其纵向距离最好形成一纵向波浪状。仅刷毛面需要位移，虽然包括相反面的牙刷整个头部可以与刷毛面相一致地在基本刷毛方向位移。
当在高低部之间刷毛面逐渐变化时，即通过倾斜或一系列小阶梯，中等长度和硬度的刷毛设置在最大和最小位移部分之间。这样在较硬和较不硬刷毛之间能有一硬度的平滑渐变。
在本发明的一实施例中，刷毛面可具有一在它的和接近它的远端及在它的和接近它的近端的一基本平的较小位移部分；和在两部中间，在基本刷毛方向上呈脊状的较大位移部分，带有在大小位移部之间的斜面，如，带有圆柱轴线跨头部宽度的圆柱部分和跨头部宽度位于这两脊之间的凹部，该凹部形成较小位移部。较长较不硬的刷毛可由平部和凹部伸出，较短较硬刷毛可由位移较大的顶部伸出，中间长度的刷毛在脊的斜坡上。
刷毛面还可具有一表面，其在基本刷毛方向，从与沿头部的长度保持一距离且垂直于基本刷毛方向并平行于纵轴穿过头部的平面(“纵平面”)产生位移变化，使得形成至少有两个位移较大(“高”)的部分，及具有纵向在它们中间如上所述地至少一个也跨过头部宽度的位移较小的部分(“低”)。
最好刷毛是由刷毛面大致垂直于刷毛面的方向伸出，尽管有一些名义上是垂直的簇中的刷毛会与刷毛面倾斜一非垂直的角度，例如因为不可避免的倾斜或磨损造成。
在一个实施例中，本发明牙刷刷毛组或簇在长度上交替变化，，因而沿牙刷头部长度硬度也随之改变。例如，在离柄部最远的头部远端及其附近可有长的不硬的远刷毛，在离柄部最近的头部近端及其附近可有长的不硬的近刷毛，在头部远端和近端之间中点及附近可有长的不硬的中间刷毛，而在远的和中间刷毛之间及在近的和中间刷毛之间可有短的较硬刷毛，从刷毛面的低部伸出长而不硬刷毛，从刷毛面高部伸出短而较硬的刷毛。
如果在所述较长和较短刷毛之间长度的变化与从中伸出刷毛的刷毛面的位移距离变化相反，则刷毛的远端可大体处在与纵平面平行的平面内。另外一种方案是，刷毛长度的变化可以与位移距离无关系，或者有其他关系，使得远离刷毛面的刷毛远端处在一波浪表面中，它不与例如是波浪状的刷毛面表面的形状相一致。
例如，如果在所述较长和较短刷毛之间长度变化比从中伸出刷毛的刷毛面的较大位移和较小位移之间的位移变化大，那么远端会处于一个具有凹部的表面中，该凹部是与较大位移部的位置相对应的。这些凹部的形状可与牙刷表面普遍形状一致。
刷毛可以在牙刷刷毛面上以常规的方式排成一图形，例如，呈一分散簇的图形，该分散簇垂直于基本刷毛方向的截面通常是圆形的，或者是垂直于基本刷毛方向的非圆形的簇，例如是细长的截面，如是椭圆形、菱形的或带圆角矩形的，或直线形的。例如，该细长的簇可以沿刷毛面长度或跨宽度伸长。牙刷可有位于刷毛面不同位置上的不同截面的刷毛簇组合而成的形式。例如，在高点(或区域)上一种类型，在低点(或区域)上另一种类型。这样的话，沿着或跨截面轴线细长的簇可以变化硬度。
在刷毛面刷毛排列图的远端垂直于刷毛面，基本排成圆形或多边形分散簇的排列图形，或大致圆形截面的单个簇是最可取的。
例如，在牙刷头部刷毛可以按在此参引的专利PCT/EP 94/02828公开的排列图排列，该专利公开了一种牙刷，其中，头部的刷毛排列成由牙刷头的刷毛面突出的多个分散簇，一个或多个簇(“第一簇”)具有与簇轴线相垂直的截面，其在平行牙刷轴线方向的尺寸大于垂直牙刷轴向方向的尺寸；与之相组合的是另一种一个或多个簇(“第二簇”)，这种簇在远离柄部簇排列图形的端部上呈以下形状(i)分散簇基本呈圆形排列或呈多边形排列形式；(ii)与刷毛垂直的截面基本是圆形的单一簇；(iii)与刷毛面垂直的截面基本是“C”或“U”形的簇，其中至少一个“C“或“U”的分支与纵向牙刷轴线基本平行对准，而“C”或“U”的圆形弯曲面向远离柄部的刷毛面的端部。在本发明的牙刷中，第一簇可位于刷毛面位移较大部分。第一和第二簇可以与具有另外截面的另种簇(“第三簇”)组合。
因此，在本发明一实施例中，牙刷包括以下刷毛簇序列，由头部远端开始(i)在远的低部，可选择地围绕一中心簇，分散的第二簇排列成一大致圆形或多边形的图形；(ii)在远的低部，第三簇的一排或多排，最好是一排，跨牙刷头排列，并且这些第三簇具有跨牙刷头细长的截面；(iii)第一簇的一排或多排，最好是二或三或四排，具有与簇轴线垂直的截面，其在平行于牙刷纵轴线方向的尺寸大于垂直于纵轴线方向的尺寸，这些第一簇位于刷毛面的第一高部上；(iv)在第一高部和第二高部间凹部中，于凹部的近侧，第三簇的一排或多排，最好是一排，跨牙刷头排列，这些第三簇可以具有一跨牙刷头细长的截面；(v)第一簇的一排或多排，最好是两排或三排或四排，具有垂直于簇轴线的截面，其在平行于纵轴线方向的尺寸大于垂直于牙刷轴线的尺寸，这些第一簇位于刷毛面的第二高部上；(vi)在刷毛排列图近端的低部，第三簇的一排或多排，最好是一排，跨牙刷头排列，并且这些第三簇可有跨牙刷头细长的截面。
这种刷毛簇可以用常规方法固定到牙刷头上，例如，用常规的小金属夹。最好刷毛簇被焊合到牙刷头上，因为用金属夹将刷毛嵌入到牙刷头的机器会因非平面的刷毛面而发生问题。用已知的焊接技术可实现焊接，例如将牙刷头围绕要被固定到头上的刷毛簇进行模压。在DE 4415886A、EP0326634A、EP 0346646A和EP 0197384A等专利中公开了焊接簇的方法。
本发明的牙刷可以包括其它已知的牙刷特性，如控制牙刷柔性的EP0336641A的′V′形折叠，或WO 92/17092公开的头部和颈部之间的柔性连接等。
整个牙刷可以用常规技术的牙刷材料制造，如塑料，并可通过常规的塑料压模技术制造。本发明也提供了一种上述牙刷的制造方法。
现将参照以下附图通过例子对本发明进行介绍，其中
图1和图2是本发明牙刷的侧视图；图3是图1牙刷的头部和紧邻柄部区域的平面图；图4是本发明另一牙刷头部和紧邻柄部区域的侧视图；图5是图4牙刷头部和紧邻柄部区域的平面图；图6是本发明另一牙刷头部和紧邻柄部区域的侧视图。
参看图1至5，一牙刷沿纵轴线A-A具有头部1和柄部2。柄部2继续形成一常规的握持区(未示出)。从头部1的刷毛面3，刷毛4在基本与纵轴线A-A垂直的基本刷毛方向B-B伸出。
刷毛面3具有一表面，其在基本刷毛方向B-B，从与沿头部的长度保持一距离且垂直于基本刷毛方向B-B并平行于纵轴线A-A穿过头部1的平面(“纵平面”)产生位移变化。刷毛4的长度也在刷毛面3的不同位置上变化，较短刷毛4A、4C由刷毛面3的较大位移(“高”)部5，6伸出，较长刷毛4B，4E由刷毛面3较小位移(“低”)部7伸出，使得由刷毛面3伸出的刷毛4的长度，因而刷毛4的硬度，沿头部1的长度随距离而改变。
图1、2和3的牙刷的刷毛面3是一在基本刷毛方向B-B上的波浪表面，其交替地在较多位移的高部5，6和较小位移的低部7中变化。由刷毛面3的较大位移部5，6伸出的刷毛4A，比由较小位移部7伸出的刷毛4B短，因而也较硬。因为在短刷毛4A和长刷毛4B之间长度上的差别与刷毛面3在基本刷毛方向B-B上的位移相反，故远离表面3的刷毛4的端部基本在一平面C-C上。
在图1的牙刷中，刷毛面3在每一端部，大约纵向中间有一低部6，在低部7之间有两个高部5。刷毛面3是由两个横向排列的脊8限定的波浪表面，在脊8的峰部有高部5，在脊8之间的凹部有低部7。
在图2的牙刷中，刷毛面3呈两个V形表面的波浪形，在每端有高部6，大约在纵向中部有高部6，在高部5之间有低部7。
图3为图1牙刷的平面视图。所示刷毛4排列在圆形截面的簇中。
参照图4和5的牙刷，其中与图1和3相应的部分用相应数码表示。刷毛表面3在它的和接近它的远端具有一较小位移的大致平的部分9，在它的和接近它的近端具有另一有较小位移的大致平的部分10。在这两部分之间，有在基本刷毛方向B-B脊状位移的部分11和12。在较大和较小位移部分之间有一例如是圆柱形的斜坡表面，圆柱的轴线跨过头部的宽度。凹部13在两个圆柱部分11和12之间跨过头部的宽度，并形成一位移较小的部分。较长较不硬的刷毛4D和4E由平面部9和10和凹部13伸出，较短较硬刷毛4C由位移较大的部分11和12的峰部伸出，在脊的斜坡上是中间长度的刷毛4F。
在图4和5的牙刷中，头部1上的刷毛全都排成从牙刷头部1的刷毛面3突出的多个分散簇4，由圆柱9顶部和斜坡上的高点5伸出的簇4C，具有垂直于基本刷毛方向B-B上的截面，其在与牙刷轴线A-A方向相平行的方向上的尺寸大于与牙刷轴线A-A方向相垂直方向的尺寸。远离柄部2的簇图形端部上的较长的簇4D排列成圆形或多边形的分散簇图形。在低点9处，长簇4E具有长形截面，该截面跨着牙刷的宽度伸长。因为纵向伸长的簇4C安装在高点5附近的圆柱9的斜坡区域上，在接近圆柱表面9的高点5的簇4C中的刷毛比接近圆柱表面下部的簇的刷毛短。
因此，图4和5的牙刷包括有以下簇的顺序，从头部远端开始(i)在远的低部，分散的第二簇4D排列成围绕一中心簇的大致圆形或多边形；(ii)在远低部第三簇4E的一排跨牙刷头排列，具有跨牙刷头细长的截面(iii)三排第一簇4C和4F(它们垂直于基本刷毛方向的截面，在平行于纵轴线A-A方向上的尺寸大于垂直于纵轴线A-A方向上的尺寸)，安装在刷毛面的第一高部11；(iv)在第一高部11和第二高部12之间的凹部13中，在凹部的近侧，跨牙刷头安装一排第三簇4E，这些第三簇具有跨牙刷头部细长的截面；(v)两排第一簇4C和4F(它们垂直于簇轴线的截面，在平行于纵轴方向上的尺寸大于垂直于纵轴方向上的尺寸)位于刷毛面3的第二高部12；(vi)在刷毛图近端的低部，跨牙刷头部1排列一排第三簇4E，第三簇4E具有跨牙刷头1细长的截面。
由刷毛面3位移较大区域，即从高点11和12伸出的刷毛4C比簇4D和4E中的较长刷毛4短，因而较硬，后者是从刷毛面3的较小位移区9，10，13伸出的。因为在短刷毛4C和长刷毛4D和4E之间长度之差与刷毛面3由圆柱9在基本刷毛方向B-B中位移距离相反，故远离表面3的的刷毛4的端部基本处于平面C-C中。
短刷毛，如4A和4C比长的刷毛簇4B、4D和4E较硬。较短较硬刷毛4对于清洁牙齿的阔面是有效的，而长软刷毛4B、4D和4E对于清洁牙间隙是有效的。牙刷中高点5到高点5的距离大致相应于牙刷要刷的齿宽。
图6示出与图4和5基本相似的一牙刷，相应部分标注相应数码。在较长4D、4E和较短的4C刷毛之间长度变化比从中伸出刷毛的刷毛面3的位移较小部9、10和13与位移较大部11和12之间的位移变化大。因此，刷毛4的远端具有的表面在相应于位移较大部11和12处有凹陷14。这个凹陷14的形状可以与牙表面普遍形状相应，以便在使用时，较长刷毛4E被引导向牙间间隔方向。
刷毛簇4可用常规方式固定到刷毛面3上，如围绕固定端用金属卡住，然后将固定端压缩装入面3的相应插孔中，或可将它们与牙刷头部的材料熔在一起。与头部1的材料熔合的方法特别适用于细长截面的刷毛簇4C、4E和4F。
权利要求
1.一种牙刷，它具有位于沿纵轴线的一头部和一柄部，该头部具有从刷毛面在大体垂直于纵轴线的基本刷毛方向伸出的刷毛，刷毛面还可具有一表面，其在基本刷毛方向，从与沿头部的长度保持一距离且垂直于基本刷毛方向，并平行于纵轴穿过头部的平面(“纵平面”)产生位移变化，其特征在于，至少有两个位移较大的(“高”)部分，并带有至少一个纵向位于两个位移较大的部分中间的位移较小的(“低”)部分，并且较长刷毛由刷毛面位移较小部分伸出，较短刷毛由刷毛面位移较大部分伸出，以致由刷毛面伸出的刷毛以及因而刷毛的硬度，沿头部长度随距离而改变。
2.根据权利要求1所述的牙刷，其特征在于，较硬的刷毛被安装在方便于清洁牙齿阔面的头部位置上，而较不硬的刷毛安装在方便于清洁齿间间隙的头部位置上。
3.根据权利要求1或2所述的牙刷，其特征在于，所述刷毛面具有一个由两个或多个交替的高部和跨头部宽度方向的凹部形成的纵向波浪轮廓，在头部每一端有一高部或低部。
4.根据权利要求1或2或3所述的牙刷，其特征在于，所述刷毛面具有在和接近远端及在和接近近端的位移小的大体平面部分和在它们中间的在基本刷毛方向位移较大的两个部分，其中每一个呈一脊状，带有在较大较小位移部之间的斜坡表面，一凹部跨着头部宽度位于这两个脊部中间，该凹部形成位移较小部。
5.根据权利要求4所述的牙刷，其特征在于，较长较不硬的刷毛由平的部分和凹部伸出，较短较硬的刷毛由位移较大部分的顶部伸出，中间长度的刷毛位于脊的斜坡上。
6.根据以上任一权利要求之一所述的牙刷，其特征在于，刷毛簇(组)沿牙刷头部长度交替地变化长度，因而其硬度也随之变化。
7.根据以上任一权利要求之一所述的牙刷，其特征在于，在离柄部最远的头部远端上和其附近是长较不硬的远刷毛，在离柄部最近的头部近端上和其附近是长较不硬的近刷毛，在头部近端和远端之间的头部纵向中点上和其附近是长较不硬的中间刷毛，在近和中间刷毛之间及远和中间刷毛之间是较短较硬的刷毛，长较不硬的刷毛由刷毛面低部伸出，较短较硬刷毛由刷毛面高部伸出。
8.根据上述权利要求中之一所述的牙刷，其特征在于，在较长较短刷毛之间长度变化直接与从中伸出刷毛的刷毛面在低和高部之间的位移距离变化相反，以致刷毛的远端大体处于与纵向平面平行的一平面中。
9.根据权利要求1至7之一所述的牙刷，其特征在于，在所述较长和较短刷毛之间长度的变化大于从中伸出刷毛的刷毛面较大位移和较小位移之间位移距离的变化，以致刷毛远端处于有凹部的表面中，此凹部与位移较大部的位置相应。
10.根据上述权利要求之一所述的牙刷，其特征在于，在牙刷刷毛面上，刷毛被排列在与基本刷毛方向相垂直的非圆形截面的刷毛簇中。
11.根据权利要求10所述的牙刷，其特征在于，在刷毛面上的不同位置上具有不同截面的刷毛簇组合。
12.根据上述权利要求之一所述的牙刷，其特征在于，在刷毛面上的刷毛排列图形的远端分散的刷毛簇被排列成一大致圆形或多边形，或者是一个具有垂直于刷毛面大体圆形截面的单一刷毛簇。
13.根据权利要求10或11或12所述的牙刷，其特征在于，具有下列的刷毛簇顺序，由头部的远端开始(i)在远低部，分散的第二簇被排列成大致圆形或多边形；(ii)在远低部，一或多排簇跨牙刷头排列，该簇具有跨牙刷头细长的截面；(iii)一排或多排簇(该簇垂直于簇轴线的截面在基本平行于纵轴方向的尺寸大于基本垂直于纵轴线方向的尺寸)位于刷毛的第一高部；(iv)在第一和第二高部之间的凹部中，在凹部的近侧，跨牙刷头部排列一或多排簇，该簇具有的截面跨牙刷头部伸长；(v)一排或多排簇(该簇具有的垂直于簇轴线的截面在基本平行于纵轴线的尺寸大于基本垂直牙刷轴线的尺寸)位于刷毛面第二高部；(vi)在刷毛排列图的近端低部上，一排或多排簇跨牙刷头部排列，这些簇具有跨牙刷头部细长的截面。
14.根据上述权利要求之一所述的牙刷，其特征在于，该刷毛簇焊接到牙刷头部。
15.根据上述权利要求之一所述的牙刷，基本如参考附图上面所介绍的。
全文摘要
一种牙刷,它的刷毛面具有一表面,其在基本刷毛方向上沿头部长度产生位移距离变化,该刷毛面具有至少两个高部,在纵向高部之间至少有一个低部,并且,刷毛长度在刷毛面的不同位置改变,较长刷毛由刷毛面的低部伸出,较短刷毛由刷毛面的高部伸出,以致刷毛的硬度沿头部长度随距离而改变。
文档编号A46B9/00GK1178451SQ96192512
公开日1998年4月8日 申请日期1996年2月20日 优先权日1996年2月20日
发明者汉斯·克雷默 申请人:史密斯克莱·比奇曼保健品公司