CN101175424B - 牙刷以及用于其的牙刷头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种牙刷头，所述牙刷头具有刷毛支承体，刷毛支承体上设有刷毛束，刷毛束拥有大量细丝，其中，至少一根细丝拥有向着其自由端的渐窄部；本发明还涉及具有这种牙刷头的牙刷。公开了下述内容，即，在至少一根细丝的尖头处赋予渐窄部偏离旋转对称形状的外形，以便在一个方向上保持细丝的高抗弯刚度。按照本发明，渐窄部以精压的锐化部的形式构成，从而细丝在涉及第一横轴的渐窄部区域内比起在涉及与其垂直的第二横轴的渐窄部区域内拥有更大的抗弯刚度。精压锐化部的区域内的细丝截面拥有纵轴或长主轴以及较短的横轴或短主轴，从而细丝在锐化部的区域中得到涉及这两条所述轴的不同的平面惯性矩。在细丝尖头处的精压的锐化部使得穿入齿间间隙变得更为容易，并且这里利用宽侧面较高的平面惯性矩避免了弯曲。

Description

牙刷以及用于其的牙刷头
技术领域
本发明涉及一种牙刷头，该牙刷头具有刷毛支承体，刷毛支承体上设有刷毛束，刷毛束拥有大量细丝，其中，至少一根细丝拥有向着其自由端的渐窄部；本发明还涉及具有这种牙刷头的牙刷。
背景技术
已知一种用于牙刷的刷毛，其中，刷毛的细丝在自由端处比起在根处拥有较小的直径。这些大多圆锥式或火箭头式构成的尖头应该使得细丝穿入齿间间隙变得容易，以便于更好地清理所述的齿间间隙。然而，细丝的这种尖头却会导致较低的抗弯刚度，从而不能实现穿入或使得穿入变得困难。通过渐窄部使得细丝的平面惯性矩减小，从而细丝在齿间间隙的方向上太过柔软并且不再能够穿入齿间间隙。
JP 11-075939公开了一种牙刷刷毛，其中，细丝设有向着其尖头的渐窄部，然而最终还是不能真正改善进入齿间间隙的穿入。关于这一点在US 2005/0172436中公开了下述内容，即，通过让单个的细丝具有阶梯式的长度而使得由多个单位组成的刷毛束具有斜切的头部。只要不是每个细丝都独自在其自由端拥有足够的尖头或渐窄部，这样做还是不能真正地让进入齿间间隙变得容易。
发明内容
因此，本发明的任务在于，提供一种改良的所述类型的牙刷头，这种牙刷头避免现有技术中的缺点并以优选的方式进行改进。尤其应该实现让细丝更好地穿入齿间间隙。
该任务按照本发明通过按照权利要求1所述的牙刷头得以解决。
本发明的优选实施例为从属权利要求的内容。
公开了下述内容，即，至少一根细丝的尖头处的渐窄部具有偏离旋转对称形状的外形，以在一个方向上保持细丝的高抗弯刚度。按照本发明，渐窄部以精压的锐化部形式构成，从而细丝在涉及第一横轴的渐窄部区域内比起在涉及与其垂直的第二横轴的渐窄部区域内拥有更大的抗弯刚度。精压锐化部的区域内的细丝截面拥有一根纵轴或长主轴以及一根较短的横轴或短主轴，从而细丝在锐化部的区域中得到涉及这两条所述轴的不同的平面惯性矩。在细丝尖头处的精压的锐化部使得穿入齿间间隙变得更为容易，并且这里利用宽(非尖头式)侧面的较高的平面惯性矩避免了弯曲。细丝的精压的锐化部或尖头相应地局限于细丝末端的一个侧面上或两个对立的侧面上。这里的“精压”无关于制造，而是关于细丝(如上所述的)的几何形状。
在本发明的一个优选改型中，细丝在其自由端处被楔形地锐化。其中，锐化部可以只形成一个斜面，该斜面与细丝纵轴夹成锐角。作为替代可以让楔形的锐化部形成两个对立的、彼此夹成锐角的斜面，从而细丝的自由端拥有基本呈鞍式屋顶形的轮廓。
形成细丝楔形锐化部的所述至少一个斜面可以根据本发明的一种改型相同地构成。作为对其的替换也可以让该斜面具有拱部，拱部优选单轴地构成。根据本发明的一个优选实施例，所述至少一个斜面拥有凸起的拱部，其中，该拱部的轴横向于细丝纵轴分布。作为替代或附加也可以让该斜面围绕处于含有细丝轴的平面上的轴凸起地弯拱。
在本发明的一种改型中，所述至少一个斜面也可以拥有凹陷的拱部，其中，该拱部的轴可以按照前面提到的方法横截于细丝纵轴延伸并且/或者可以位于含有细丝纵轴的平面内。
优选让细丝末端的精压的锐化部在其边缘处拥有倒圆。由此一来尽管轻松地穿入齿间间隙也能够实现柔润的牙齿清洁并且避免牙龈受伤。
尤其可以两侧地在细丝的末端上并且/或者朝向侧壁地设置锐化部的倒圆。根据本发明的一个优选实施例可以让细丝在其自由端上拥有扁平的头部面或残余面，所述头部面或残余面通过所述倒圆转入锐化部的斜面。锐化部留存的扁平头部面的厚度可以根据为实际应用情况所需的锐度而基本不同地标定和测量。根据本发明的一个优选实施例，所述的扁平头部面拥有大约为细丝直径1/5至2/5的厚度。
前述斜面彼此或相对于细丝纵轴的倾斜度原则上也可以不同地选取。按照本发明的一种改型，通过小于40°、优选小于30°的锐化部楔角可以实现在“实现穿入齿间间隙的充分稀疏”和“充分保留坚固性”之间的折衷。按照本发明的一个优选实施例可以让锐化部具有15°至25°范围内的楔角。
所述至少一根细丝原则上可以在它的未锐化的区域中拥有不同的截面形状。根据本发明的一个优选实施例，细丝在未锐化的区域中拥有圆形的截面。
虽然设置了能够使得穿入齿间间隙更加容易的足够的渐窄部，但是，为了整体上不过度地削弱细丝，可以根据本发明的一个改型做出下述设置，即，让锐化部在细丝自由长度的大约1/8至4/8、优选大约3/8上延伸。
优选让所述至少一根细丝按照特殊的方法在刷毛支承体上定向，具体地说是按照下述方式，即，精压的锐化部可以轻易地穿入齿间间隙，并且在齿间间隙中也就是平行于牙齿轴的擦动中，细丝具有较高的抗弯刚度。尤其可以让所述至少一根细丝按照下述方式设置在刷毛支承体上，即，在以确定的方式将牙刷头贴附在牙齿排上的情况下，锐化部的较长的横截主轴利用刷毛支承体纵轴或牙刷纵轴相对于牙齿弧基本正切的定向而平行于齿间间隙延伸。
就此而言，根据牙刷或牙刷头的不同结构，细丝在刷毛支承体上具有各种各样的定向。
如果所述牙刷头是手动牙刷的零件，那么优选按照下述方式设置细丝，即，所述锐化部较长的横截主轴横向于牙刷纵轴延伸。如果锐化部按照前述方法通过两个彼此倾斜的斜面形成，那么因此在两个斜面之间形成的脊横向于牙刷纵轴延伸。
作为替代也可以让牙刷头用于电动牙刷。根据其中实现的移动轴的情况可以让锐化的细丝不同地设置或定向。根据本发明的一个优选实施例，牙刷头可以利用其刷毛支承体旋转振荡地围绕平行于牙刷纵轴的驱动轴驱动。在这种情况下，所述至少一根细丝利用精压的锐化部类似于前述手动牙刷定向。较长的横截主轴横截于牙刷纵轴延伸。
作为替代，牙刷头也可以拥有一种围绕横轴旋转振动地驱动的刷毛支承体，所述横轴近似垂直于牙刷纵轴竖立。在这种情况下优选在扇区中设置刷毛，该扇区在刷毛支承体处于振荡的中间位置时近似位于牙刷纵轴上，其中，所述扇区可以合成不同的、优选小于45°尤其小于30°的角区域。在这两个扇区或角区域中设置的细丝在“牙刷头以确定的方式贴附在牙齿弧上且刷毛支承体近似正切定向”的情况下沿着缝隙式的齿间间隙的方向延伸。优选让细丝在其中利用其锐化部的较长的横截主轴横向于牙刷纵轴定向。
牙刷头的刷毛原则上可以按照已知的方式由多个细丝束或刷毛束形成，其中有可能设置其他清洁元件，例如擦条、塑料擦或弹性擦。其中，至少一个刷毛束的至少一根细丝按照前述方式构成。优选让刷毛含有至少一个刷毛束，在该刷毛束中按照前述方式构成大量细丝。优选让这些细丝在刷毛束内至少近似相同定向，也就是说，对于刷毛束的所有细丝而言锐化部的较长横截主轴沿着相同的方向延伸。
原则上可以有各种用来构成所述至少一根细丝的锐化部的方法。根据本发明的一个优选实施例，锐化部、尤其是所述的至少一个斜面和/或限制该斜面的倒圆通过打磨已设刷毛的刷毛支承体产生。
附图说明
这些以及其他特征除了在权利要求中以外还在下面对于优选实施例的描述以及所属附图中给出，并且所述特征可以无关于其概述地在其本身的权利要求中或在从属的权利要求中形成本发明的内容。在附图中：
图1是按照本发明一个优选实施例的牙刷的楔形锐化的细丝的侧视图，
图2是将图1所示细丝相对于图1转过90°的侧视图，该细丝在俯视图中示有锐化部的斜面，
图3是按照本发明另一优选实施例的具有楔形锐化部的细丝的侧视图，
图4是将图3所示细丝相对于图3转过90°的侧视图，该细丝在俯视图中示有锐化部的斜面，
图5是按照本发明又一优选实施例的具有楔形锐化部的细丝的侧视图，
图6是将图5所示细丝相对于图5转过90°的侧视图，该细丝在俯视图中示有锐化部的斜面，
图7是按照本发明又一个优选实施例的具有楔形锐化部的细丝的侧视图，
图8是将图7所示细丝相对于图7转过90°的侧视图，该细丝在俯视图中示有锐化部的斜面，
图9是按照本发明一个优选实施例通过将细丝两侧锐化得到的截面，就该细丝而言，锐化部的斜面凸出地弯拱，
图10是按照本发明一个优选实施例通过将细丝两侧锐化得到的截面，就该细丝而言，锐化部的斜面凹陷地弯拱，
图11是具有按照本发明一个优选实施例的牙刷头的手动牙刷的俯视图，
图12是具有按照本发明一个优选实施例的牙刷头的电动牙刷的俯视图，该牙刷头可以围绕牙刷纵轴旋转振荡地驱动，以及
图13是具有按照本发明一个优选实施例的牙刷头的电动牙刷的俯视图，其刷毛区可以旋转振荡地围绕横轴驱动。
具体实施方式
图1与2示出细丝或者说是牙刷刷毛1，它被置入在图1与2中并未详细示出的牙刷头的刷毛支承体2中。细丝1在其根部处拥有基本圆柱式的外形，该外形向着细丝1自由端3两面地锐化。在按照图1与2的实施例中，细丝1自由端3的锐化部4由两个对立的、彼此夹成锐角的斜面5和6形成，斜面5和6在所示实施例中平坦地构成。其中，这两个斜面5和6在所示实施例中合成约20°至25°的楔角7，其中，这两个斜面5和6按照下述方式设置，即，在自由端3处形成直线分布的脊。
其中，在所示实施例中，锐化部4在其头部处变得平缓。斜面5与6在自由端3处不是完全地汇成一条数学线，而是略微彼此间隔，从而形成扁平的近似矩形的头部面8。
如图1所示，其中在斜面5和6的端侧边缘上设有倒圆12，斜面5和6通过倒圆12转入扁平的头部面8中。倒圆12跟随着斜面5、6的整个外轮廓。
其中，锐化部4整体按照下述方式构成，即，它在长度10上延伸，该长度的值在所示实施例中为细丝1总长度11的大约3/8。扁平头部面8的厚度9的值在所示实施例中为细丝直径的大约1/4。
作为图1与2所示实施例的替换，也可以让细丝1的锐化部4由唯一的斜面5形成，如图3与4所示，该斜面5同样相对于各细丝1纵轴成锐角地延伸。斜面5在这种情况下优选相对于细丝轴倾斜较双面锐化更小的锐角。斜面5的倾斜角的值在图3所示的实施例中为大约25°，从而锐化部4整体再度拥有大约25°的楔角7。在图3与4所示的实施例中的斜面5也这样构成，因此，在与细丝1的圆柱式的基本外形的关联下，斜面5表现出椭圆形的形状，如图4所示。
优选在按照图3与4的实施例中也对斜面5的端侧边缘进行倒角。在按照图3与4的实施例中，斜面5也通过倒圆12转入扁平的头部面8中。其中，在这里也按照下述方式对斜面5进行设置，即，锐化部4整体在长度10上延伸，该长度的值为细丝1总长度11的大约3/8，并且扁平的头部面8的厚度9的值为细丝1总厚度的大约1/4。
在图5与6中示出的实施例基本与在图1与2中示出的实施例相对应，其中，斜面5和6在这里却不是平坦地构成的，它们拥有围绕横截于细丝轴的轴凹陷的拱部。如图5所示，楔角7因此在斜面5和6之间向着细丝1的自由端3渐减。然而，楔角7同样优选处于小于40°、优选在15°与35°之间的范围中。
按照图7与8的实施例同样基本对应于按照图1与2所示实施例的锐化，其中，斜面5和6在这里却拥有凸起的拱部，确切地说是围绕横截于细丝轴的拱部轴的拱部，因此，楔角7在斜面5和6之间向着细丝的自由端3渐增。它的值优选也处于15°与35°之间。
作为替代或者附加，斜面5和6也可以拥有围绕拱部轴的凸起或凹陷的拱部，该拱部轴在含有细丝纵轴的平面中延伸。图9示出一个这样的凸起拱部，而图10示出了斜面5和6的相应的凹陷拱部。
锐化部4与倒圆12能够通过打磨已装入刷毛的刷毛支承体2的细丝产生。
图1至10所示细丝1的共同点在于，锐化部4基本楔形地构成，并且细丝1在锐化部4区域中关于彼此成直角或垂直的轴拥有不同的平面惯性矩。细丝1的抗弯刚度在较长的横截主轴(参照图2、4、6和8)的方向13上比在锐化部4的较短的横截主轴方向上大。换言之，当细丝1平行于锐化部的斜面5和6弯曲时，细丝1更为坚硬，当细丝1垂直于斜面5和6弯曲时，细丝1较少坚硬。
优选按照下述方式让细丝1定向，即，如果牙刷以确定的方式安置在齿弧上，那么较长的横截主轴的方向13平行于缝隙式的齿间空隙延伸。如图11所示，细丝1可以被捆成刷毛束14，刷毛束14共同形成刷毛区15，刷毛区15设在牙刷头17的刷毛支承体2上。如果牙刷头17在其中是手动牙刷的零件，如图11所示，那么细丝1以其沿着方向13延伸的较长横截主轴横向于牙刷纵轴定向。
如果牙刷头17如图12所示是用于电动牙刷的，即刷毛支承体2围绕平行于牙刷纵轴延伸的驱动轴18旋转振荡地驱动，那么也类似于上述内容。其中，箭头19示出了围绕驱动轴18的旋转振荡运动。其中，优选让细丝1以其较长的横截主轴沿着横截于牙刷纵轴并横截于驱动轴18的方向13定向。
在图13中示出的电动牙刷中，刷毛支承体2基本上呈圆盘形或椭圆形构成并且可被驱动围绕驱动轴18旋转振荡。驱动轴18在这里近似与牙刷纵轴成直角。在这种情况下优选只让几束刷毛束的细丝1利用前述方法锐化。尤其可以是刷毛束20和21，它们位于近似整体呈圆柱形或例如椭圆形的刷毛区15的角区域或者说扇区22和23内，扇区22和23在刷毛支承体2的旋转中间位置上位于牙刷纵轴上并且关于牙刷纵轴对称地设置。所述扇区22和23能够覆盖不同的角区域，在所示实施例中大概各自覆盖30°。在刷毛区15边缘处处于扇区22和23内的刷毛束20和21进行近似平行于缝隙式齿间空隙延伸的运动。当刷毛支承体2处于其旋转中间位置时，优选让细丝1以其较长的横截主轴沿着同样横截于牙刷纵轴的箭头13方向定向。
在一个优选的改型中具有彼此对立设置的扇区24和25，根据特别的设置，它们可以选择性地连同扇区22和23形成刷毛区15。在扇区24和25中按照下述内容设置刷毛束26和27中的细丝1，即，锐化部4的较长的横截主轴在横截于牙刷纵轴的箭头13方向上竖立。因此，所有在刷毛区15内的细丝1都以其锐化部4平行定向。这样一来，当刷毛区15进行对应于箭头19的旋转振荡驱动运动的时候，扇区24和25内的刷毛束26和27的细丝1运动方向近似横截于锐化部4的较短的横截主轴。这意味着，在锐化部4区域内的刷毛束26和27的细丝1在弯折的时候仅对抗很小的阻力。细丝1因此在刷牙时接触牙龈的扇区24和25内是柔软的。这样做可以避免牙龈受伤。
对于刷毛区15的所有细丝1而言，锐化部4的平行定位的优点在于可以简化制造，例如对于所有细丝1来说可以同时打磨出锐化部4。

Claims (37)

1.一种牙刷头，具有刷毛支承体(2)，所述刷毛支承体(2)上设有刷毛区(15)，所述刷毛区(15)拥有大量细丝(1)，其中，至少一根细丝(1)在其自由端(3)侧拥有渐窄部，其特征在于，所述渐窄部构成为平扁的锐化部(4)的形式，从而所述细丝(1)在涉及第一横轴的渐窄部区域内比起在涉及与其成直角的第二横轴的渐窄部区域内拥有更大的抗弯刚度。
2.按照权利要求1所述的牙刷头，其中，锐化部(4)楔形地构成。
3.按照权利要求1所述的牙刷头，其中，所述至少一根细丝(1)在刷毛支承体(2)上按照下述方式定向，即，在牙刷头贴附在牙齿排上并且牙刷纵轴相对于牙齿弧近似正切定向时，锐化部(4)的较长的横截主轴近似平行于缝隙式的齿间间隙延伸。
4.按照权利要求1所述的牙刷头，其中，所述至少一根细丝(1)在刷毛支承体(2)上按照下述方式定向，即，在牙刷头贴附在牙齿排上并且牙刷纵轴相对于牙齿弧近似正切定向时，给出涉及平行于齿间间隙的清理运动的较高的抗弯强度。
5.按照权利要求1所述的牙刷头，其中，所述锐化部(4)由与细丝纵轴夹成锐角的斜面(5)形成。
6.按照权利要求1所述的牙刷头，其中，所述锐化部(4)由两个对立的、分别与细丝纵轴夹成锐角的斜面(5，6)形成。
7.按照权利要求5或6所述的牙刷头，其中，所述斜面平坦地构成。
8.按照权利要求5所述的牙刷头，其中，至少一个斜面(5，6)拥有拱部。
9.按照权利要求6所述的牙刷头，其中，至少一个斜面(5，6)拥有拱部。
10.按照权利要求8所述的牙刷头，其中，所述拱部单轴地构成。
11.按照权利要求9所述的牙刷头，其中，所述拱部单轴地构成。
12.按照权利要求8至11之一所述的牙刷头，其中，所述拱部凸出地构成。
13.按照权利要求8至11之一所述的牙刷头，其中，所述拱部凹陷地构成。
14.按照权利要求1所述的牙刷头，其中，所述锐化部(4)在它的至少向着细丝(1)自由端(3)的边缘处拥有倒圆。
15.按照权利要求14所述的牙刷头，其中，所述倒圆(12)遵循所述斜面(5，6)的整个外轮廓地构成。
16.按照权利要求1所述的牙刷头，其中，所述锐化部(4)拥有钝的头部面(8)。
17.按照权利要求16所述的牙刷头，其中，所述钝的头部面(8)拥有约为细丝直径1/5至2/5的厚度。
18.按照权利要求1所述的牙刷头，其中，所述锐化部(4)拥有小于40°的楔角(7)。
19.按照权利要求18所述的牙刷头，其中，所述锐化部(4)拥有小于30°的楔角(7)。
20.按照权利要求18或19所述的牙刷头，其中，所述楔角(7)为15°至25°。
21.按照权利要求1所述的牙刷头，其中，所述细丝(1)在其未经锐化的区域内拥有圆柱形轮廓。
22.按照权利要求1所述的牙刷头，其中，所述锐化部(4)在所述细丝(1)自由长度(11)的1/8至4/8上延伸。
23.按照权利要求22所述的牙刷头，其中，所述锐化部(4)在所述细丝(1)自由长度(11)的3/8上延伸。
24.按照权利要求1所述的牙刷头，其中，所述锐化部(4)可以通过打磨产生。
25.按照权利要求1所述的牙刷头，其中，牙刷头作为手动牙刷的头构成。
26.按照权利要求1所述的牙刷头，其中，牙刷头作为电动牙刷的头构成并且所述刷毛支承体(2)可以围绕平行于牙刷纵轴的驱动轴(18)旋转振荡地驱动。
27.按照权利要求25或26所述的牙刷头，其中，所述至少一根细丝(1)以所述锐化部(4)的较长的横截主轴横向于牙刷纵轴定向。
28.按照权利要求1所述的牙刷头，其中，牙刷头作为电动牙刷的头构成并且所述刷毛支承体(2)可被驱动围绕横向于牙刷纵轴的驱动轴(18)旋转振荡。
29.按照权利要求28所述的牙刷头，其中，在两个彼此对立的第一扇区(22，23)内设置所述至少一根细丝(1)，所述第一扇区(22，23)在所述刷毛支承体(2)的旋转中间位置上含有牙刷纵轴并且关于牙刷纵轴对称地设置，其中，所述至少一根细丝(1)在所述刷毛支承体(2)的所述旋转中间位置上利用它的较长的横截主轴横截于牙刷纵轴定向。
30.按照权利要求29所述的牙刷头，其中，所述第一扇区(22，23)合成小于45°的角区域。
31.按照权利要求30所述的牙刷头，其中，所述第一扇区(22，23)合成小于30°的角区域。
32.按照权利要求28至31之一所述的牙刷头，其中，在两个彼此对立的第二扇区(24，25)内设置所述至少一根细丝(1)，所述第二扇区(24，25)位于在所述刷毛支承体(2)的旋转中间位置上与牙刷纵轴成直角的轴上，其中，所述至少一根细丝(1)在所述刷毛支承体(2)的所述旋转中间位置上利用它的较长的横截主轴横截于牙刷纵轴定向。
33.按照权利要求1所述的牙刷头，其中，所述细丝(1)在所述刷毛支承体(2)上被捆成刷毛束(14，20，21，26，27)，其中，在含有带平扁锐化部(4)的细丝(1)的每个刷毛束(14，20，21，26，27)中，所有带有锐化部(4)的细丝(1)的至少3/4拥有相同的定向。
34.按照权利要求33所述的牙刷头，其中，让在同一刷毛束(14，20，21，26，27)中的所有带有锐化部的细丝(1)拥有相同的定向。
35.按照权利要求1所述的牙刷头，其中，所述锐化部(4)按照下述方式构成，即，所述细丝(1)的涉及第一横轴的抗弯刚度比涉及第二横轴的抗弯刚度大至少20％。
36.按照权利要求35所述的牙刷头，其中，所述锐化部(4)按照下述方式构成，即，所述细丝(1)的涉及第一横轴的抗弯刚度比涉及第二横轴的抗弯刚度大35％以上。
37.牙刷，具有按照前述权利要求之一所述的牙刷头。
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