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i兌，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、螺旋线圏、螺紋或其它图形。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
6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骨。另外，牙骨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骨的起泡作 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1A与图l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1B是图1A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1A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 ，没计和尺寸。
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1B所示，在支承件16上表面S上方石更毛束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，末端的各石更毛束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 一般是锥形。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骨的起泡作 用。各加强肋还可以起"刮擦器"作用，同时增加牙骨清洁作用。
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^f皮硬毛束包围。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。
1权利要求
1.一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所述拱弧分段。
2. 如权利要求1所述的牙刷头，其中所述多个刷毛束比所述换弧 分段高。
3. 如前述任一项权利要求所述的牙刷头，其中所述拱弧分段由热 塑性弹性体制成。
4. 如前述任一项权利要求所述的牙刷头，其中所述拱弧分段的硬 度在10-70肖氏硬度A范围内。
5. 如前述任一项权利要求所述的牙刷头，其中有四个拱弧分段同 心式布置。
6. 如前述任一项权利要求所述的牙刷头，其中所述支承结构是椭 圆形的。
7. 如前述任一项权利要求所述的牙刷头，还包括第二组多个拱弧 分段，所述第二組多个拱弧分段由第二组多个拱弧分段的每个之间的 沟槽限定，其中第二组多个拱弧分段连接，以便形成整体结构。
8. 如权利要求7所述的牙刷头，其中第二组多个拱弧分段同心式 布置。
9. 如权利要求8所述的牙刷头，其中第二组多个拱弧分段设置在 第一组多个换弧分段中的开口区域内。
10. 如权利要求7所述的牙刷头，其中第一和笫二组多个拱弧分 段由所述多个刷毛束包围。
11. 如前述任一项权利要求所述的牙刷头，其中所述多个刷毛束 包括末端刷毛束和侧面刷毛束，所述侧面刷毛束比末端刷毛束短。
12. 如前述任一项权利要求所述的牙刷头，其中所述多个拱弧分段的每个具有距支承结构为5.5-10mm的高度。
13. 如权利要求12所述的牙刷头，其中所述多个刷毛束包括末端 刷毛束和侧面刷毛束，所述侧面刷毛束的高度为5.8-11.5mm。
14. 如权利要求1所述的牙刷头，其中第一组多个拱弧分段偏离 支承结构的中心设置。
15. 如权利要求1所述的牙刷头，其中所述多个刷毛束包括多个 弯曲的、细长的牙间毛束。
16. 如权利要求15所述的牙刷头，其中所述弯曲的、细长的牙间 毛束比拱弧分段高30-40%。
17. —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。
18. 如权利要求17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。
19. 如权利要求18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。
20. 如权利要求17-19任一项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的高度。
21. 如权利要求17-20任一项所述的牙刷的一部分，其中所述结 构件是热塑性弹性体。
22. —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。
23. 如权利要求22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。
24. 如权利要求23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。
25. 如权利要求22 - 24任一项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的高度。
26. 如权利要求22- 25任一项所述的牙刷的一部分，其中所述结 构件是热塑性弹性体。
27. 如权利要求22所述的牙刷的一部分，其中所述支承结构是椭 圆形的。
28. 如权利要求27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A46B15/00GK101596129SQ20091014252
公开日2009年12月9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