CN102202604A - 电动牙刷及用于电动牙刷的刷头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种刷头，该刷头具有刷毛支撑体、用于沿刺戳轴线作往复刺戳运动的驱动和/或传动部件、以及用于连接刷头与牙刷手柄的连接部件，该刷毛支撑体载有具有被布置成优选地垂直于刷毛支撑体的主轴的刷毛区，其中刷头的纵向轴线在连接状态中大致平行于牙刷纵向轴线延伸。具有刷毛区的刷毛支撑体被布置成相对于刷头的纵向轴线或牙刷纵向轴线为倾斜的，使得刷毛区主轴以锐角相对于牙刷和/或刷头的纵向轴线上的垂线倾斜，而刷毛区的工作表面向相反的方向倾斜，使得位于所述工作表面上的平面以锐角倾斜于所述刷毛区主轴上的垂线。

Description

电动牙刷及用于电动牙刷的刷头
技术领域
本发明涉及一种电动牙刷及其刷头，所述刷头具有优选板形的载有刷毛区的刷毛支撑体，所述刷毛区具有优选垂直于刷毛支撑体延伸的刷毛区主轴，所述刷毛区包括多根刷毛，所述刷毛以其自由端限定要放置在待清洁牙齿上的平坦或凹形的工作表面，所述刷头还包括驱动部件和/或传动部件，所述驱动部件和/或传动部件用于使用沿刺戳轴线的往复刺戳运动和任选的围绕旋转轴线的摆动旋转运动来驱动刷毛支撑体，并且所述刷头包括用于连接刷毛支撑体与牙刷手柄的连接部件，其中刷头的纵向轴线在连接状态中基本上平行于牙刷手柄纵向轴线延伸，其中刷毛区的刷毛区主轴被布置成相对于刷头的纵向轴线倾斜，使得刷毛区主轴以锐角倾斜角倾斜于刷头的纵向轴线上的垂线。
背景技术
前述牙刷手柄的纵向轴线是指穿过手柄的抓持部分的中心纵向轴线，因为此类抓持部分限定握持牙刷的方式。
电动牙刷通常具有刷毛支撑体，所述刷毛支撑体适于被驱动而进行摆动旋转运动并且具有安装在其上的刷毛区，所述刷毛区的主轴大致与牙刷纵向轴线成直角地延伸，所述纵向轴线由牙刷手柄限定。在使用中，围绕刷头中心中的旋转轴线的旋转导致刷头围绕相应的要清洁的牙齿自动地居中。在牙刷纵向上最远离旋转轴线的刷毛簇在两个牙齿之间的空隙中或在邻间空间中往复移动，同时刷毛区中部中的旋转轴线被居中导向在对应的齿面处。具体地讲，当刷毛区的周向刷毛较高或刷毛区在其中心具有凹陷时，会产生这种居中效应。这种牙刷公开于例如EP 0835081 B1中。
为了改善具体地讲对邻间空间的清洁作用并且为了更好地去除牙斑，在该上下文中已知的是，驱动刷毛区不仅进行摆动旋转运动，而且进行基本上平行于刷毛区主轴的往复刺戳运动。如果除了摆动旋转运动以外还发生这种刺戳运动，则常规上使用术语3D牙刷，这是指可在空间上驱动的或可多维度驱动的刷毛区，因为刷毛尖端在空间的所有三个维度上移动。刷毛区的这种组合的空间运动具有上述自身居中效应，并且被证实具有更有效的清洁性能。
然而，这种在刷毛区主轴方向上的刺戳运动趋于产生相对较大的力，所述力作用于牙齿表面和齿龈上，这有时会使人感到不悦，因为刺戳运动基本上是以与齿龈成直角的刺戳运动形式而执行。在该方面，为了不产生令人不悦的清洁感，已建议限制刺戳运动的振幅，实际上使其变得极小。然而，这再次导致了刷洗效率降低，因为透入到邻间空间中的深度仍然相对地受到限制。
作为此类使用基本上平行于刷毛区主轴的刺戳运动的刷头的供选择的替代方案，已提出了如下的牙刷：它们在刷头中具有偏心驱动器并且具有倾斜的刷头，从而导致刷头连同刷毛在轨道或椭圆上移动。由于在刷头中心中不存在旋转轴线(刷头围绕所述旋转轴线以旋转运动摆动)，因此此类牙刷不具有起初所述的自身居中效应。已有的情况是，在存在低接触压力的情况下，牙刷会在牙齿上在所有方向上四处跳动，因而难以定位。在较高的接触压力下，由于所述驱动器的缘故，甚至清洁性能也会急剧下降，使得有必要如同手动牙刷的情况一样使用往复运动来在牙齿上移动刷头。显然，刷头通过刷毛区的中心中的旋转轴线相对于牙齿的任何居中作用因而均不可能实现。
另一方面，在前述类型的使用围绕旋转轴线的摆动旋转运动和在该旋转轴线的方向上的附加刺戳运动的牙刷或刷头上，已提出了使用较细的刷毛来产生“更柔软”的清洁感，这些刷毛要更容易弯曲得多，由于它们的缘故，垂直于齿龈的刺戳运动被感知为具有较小的不适感。然而，通过以该方式减小刷毛直径，当将这些刷毛在弯曲状态中导过牙齿表面时-这是通常的情形，它们的清洁效率显著下降。至此，这种减小直径的方法也未能提供对于所述两难问题的解决方案。根据所述解决方案，一方面，在存在足够大清洁力的情况下使用具有足够高振幅的刺戳运动应当产生良好的清洁效应，同时另一方面，清洁过程对齿龈来讲是轻柔的。
从前述内容出发，本发明的一个目的是提供一种改进的电动牙刷以及一种用于该电动牙刷的改进的刷头，所述电动牙刷和刷头各自根据起初提到的现有技术，它们避免了现有技术的缺点，同时以有利的方式进一步发展了现有技术。优选地，有效的牙齿清洁作用达到邻间空间的深处，并且同时将会实现轻柔的清洁感，而不损失刷毛区的运动的自身居中效应。
发明内容
根据本发明，该目的通过一种如权利要求1所述的用于电动牙刷的刷头以及一种如权利要求15所述的具有这种刷头的电动牙刷来实现。本发明的优选实施方案为从属权利要求的主题。
因此，提出以特定方式布置具有其刷毛区的刷毛支撑体，所述刷毛支撑体可被驱动而至少沿刺戳轴线作往复刺戳运动并且任选地还在空间上围绕旋转轴线作摆动旋转运动，使得在刺戳运动期间刷毛簇不是以精确的直角撞击牙齿或齿龈表面，而是在提供围绕摆动轴线或旋转轴线的旋转/枢转运动时仍然可引发刷毛区的自身居中作用。根据本发明，具有其刷毛区的刷毛支撑体被布置成相对于刷头的纵向轴线倾斜，使得刷毛区的主轴以锐角相对于牙刷和/或刷头的纵向轴线上的垂线倾斜，而工作表面在与刷毛区主轴的倾斜相反的方向上倾斜，使得位于工作表面上的平面以锐角偏斜于垂直于所述刷毛区主轴的平面。
通过将刷毛支撑体倾斜出其“直的”取向(如常规上用在刷毛支撑体上的取向，所述支撑体为可在空间上驱动的，即，可进行摆动旋转运动和刺戳运动，其中刷毛区的主轴与牙刷纵向轴线成直角地延伸)而成为略微倾斜的“歪斜”取向，尽管存在刷毛区的刺戳运动，但甚至在齿龈上也可获得悦人的刷洗感，因为刷毛区的主轴以及因此大多数刷毛被定位成以微小斜度顶靠要清洁的表面。这大体上避免了屈曲柱情况，其中刺戳运动的反作用力在纵向上被精确地引入到刷毛中，并且可仅发生在碰巧以对应角度倾斜的表面上。然而，这是相对罕见的现象，因为使用者通常以直角定位牙刷而使其顶靠牙齿。为了避免所述屈曲柱情况，也可有益地使刺戳轴线相对于刷头的纵向轴线倾斜，即以锐角相对于刷头的纵向轴线上的垂线倾斜。具体地讲，刺戳轴线可平行于刷头的纵向轴线上的所述垂线延伸。当提供摆动旋转运动时，仍然可获得所期望的自身居中效应，这确保了牙刷紧密且顺利地抵靠要清洁的牙齿。刷毛区的工作表面在与刷毛区主轴的倾斜相反的方向上的斜度帮助使用者将工作表面正确地放置到牙齿上并使工作表面紧密地配合接触牙齿表面，尽管存在刷毛区主轴的倾斜。
当所有刷毛或刷毛簇在相同方向上延伸时，所述刷毛区主轴基本上平行于刷毛或刷毛簇的纵向轴线延伸。然而，即使刷毛或刷毛簇中的一些被布置成相对于其他刷毛簇倾斜，仍然存在刷毛区主轴。在这种其中刷毛区包括倾斜刷毛簇的情况下，刷毛区主轴平行于大多数刷毛簇的纵向轴线。例如，如果内部刷毛簇平行于彼此延伸，而一些外部刷毛簇倾斜成彼此散开，则刷毛区主轴仍然平行于内部簇的纵向轴线。此外，即使刷毛区包括多个以不同方式倾斜的刷毛簇，也仍然存在刷毛区主轴，所述主轴被限定成具有与所有刷毛及其纵向轴线的最小角度偏差，因此代表了纵向延伸的某种平均轴线，所述平均轴线可例如通过如下方式来确定：将每一对相邻簇的轴线置换成以相同角度倾斜于每一所述相邻簇的置换轴线，并且用置换轴线重复此类置换步骤，直到获得仅一个最后的置换轴线为止。
如果刷毛区具有平坦工作表面，则前述位于工作表面上且偏斜和倾斜于所述刷毛区主轴的平面对应于工作表面。假使工作表面为略微凹形的，则所述位于工作表面上的平面是由形成凹形工作表面的边缘的外部刷毛簇限定，以便前述平面成为某种覆盖平面。除此之外或在供选择的替代方案中，当在垂直于牙刷的纵向轴线且垂直于前述刷毛区主轴的方向上观察刷毛区时，所述位于工作表面上的平面可被确定成代表工作表面的平均斜度。具体地讲，位于工作表面上的平面可对应于在其最深点中切向于凹形工作表面的平面。
在本发明的另一方面，其上面布置有刷毛区的刷毛支撑体以如下方式相对于牙刷或刷头的纵向轴线倾斜：与刷毛支撑体的表面成直角延伸和/或平行于大多数刷毛簇延伸的刷毛区的主轴以介于约2.5°至25°之间、具体地讲介于3°和17°之间的角度倾斜于牙刷或刷头的纵向轴线上的垂线。在2.5°以上，优选地3°以上的相对小的倾斜角度的情况下，可显著地减小刷毛区的刺戳运动期间的屈曲柱的成问题的性质和高刺戳合力，这传达悦人的刷洗感。另一方面，在其中刷毛支撑体不是过于急剧倾斜的情况下，产生所期望的居中运动，所述居中运动在超过17°且最大25°的倾斜角度下将经历陡峭的下降，这将使得难以抓握牙刷。
具体地讲，刷毛区的主轴相对于牙刷或刷头的纵向轴线上的垂线的所述倾斜角度可为8°+/-3°，从而在一方面的轻柔的刷洗感和另一方面的因易于抓握而具有高刷洗性能之间获得尤其良好的折中。
为了减小刺戳运动的通常令人不愉快的副作用，即在刷毛区周围四处跳动，如前所述，工作表面在与刷毛支撑体的倾斜相反的方向上倾斜。这使得刷毛支撑体能够具有更明显的倾斜，同时刷毛区主轴的斜度更明显，这在使刷毛区与牙齿表面接合时被刷毛区的工作表面的倾斜位置(在相反方向上)所补偿。通过提供具有不平行于刷毛支撑体表面的倾斜的工作表面，刷毛区的工作表面继续紧密地抵靠牙齿表面，即使刷毛区以其主轴表现出更明显的倾斜时也是如此。
在该排列中，刷毛区的工作表面的斜度一般可有变化，其中“斜度”不一定是指倾斜的平面。相反，可提供弯曲的工作表面，具体地讲弯曲成凹槽形状的工作表面，因而术语斜度被理解成是指朝不同的侧部在高度上不同的凹槽构型，或斜度被理解成是指正割或正切或近似地反映或表征表面形状的某种其他表面斜度。
在本发明的优选的另一方面，工作表面的相对于刷毛区主轴上的垂线的倾斜角度(如果适用的话，其也以前述方式限定弯曲表面的斜度)小于所述刷毛区主轴相对于牙刷或刷头的纵向轴线上的垂线的倾斜角度。如果其上固定有刷毛区的刷毛支撑体以如下方式倾斜：刷毛区主轴以8°+/-3°的角度倾斜于牙刷或刷头的纵向轴线上的垂线，则在本发明的一个有利实施方案中，刷毛区的工作表面的斜度可具有相对于刷毛区主轴上的垂线的介于1.5°和4.5°之间、具体地讲约3.5°+/-1°的倾斜角度。从而一方面获得极轻柔的刷洗感，并且另一方面因易于抓握而获得自身居中效应以及高清洁性能。
在本发明的另一方面，刷毛区的工作表面相对于刷毛区主轴上的垂线的倾斜角度为所述刷毛区主轴相对于牙刷纵向轴线上的垂线的倾斜角度的介于约25％和65％之间，优选约40％。
刷毛支撑体一般可向不同的侧部倾斜。例如，一般可朝牙刷手柄倾斜刷毛支撑体以便(如从牙刷手柄观察时所见到的那样)可看见载有刷毛的刷毛支撑体的表面。
然而，在本发明的一个优选实施方案中，刷毛支撑体背离牙刷手柄倾斜，使得在刷毛区主轴和牙刷或刷头的纵向轴线的在靠近牙刷手柄的一侧上的一部分之间提供钝角。换句话讲，给定牙刷纵向轴线的水平取向，刷毛支撑体的在靠近牙刷手柄的一侧上的端部或刷毛区的被布置在那里的一部分所处的水平高度要高于刷毛支撑体的在远离牙刷手柄的一侧上的端部或刷毛区的被布置在那里的一部分。
刷毛支撑体和/或刷毛区一般可具有各种外部轮廓，其中刷毛支撑体具体地讲具有圆形构型。然而，在本发明的另一个尤其有利的方面，刷毛支撑体不是正圆形的，而是具有偏离所述正圆形的形状。具体地讲，刷毛支撑体可具有卵形或椭圆形构型或是以类似方式略微整平的。作为另外一种选择或除此之外，至少外排或外环的刷毛簇可被布置在卵形或椭圆形或以类似方式整平的环上。
如观察刷毛支撑体的顶部所见到的那样，刷毛簇被有利地布置成相对于刷毛支撑体的主轴为对称的和/或旋转对称的，具体地讲是以如下方式布置的：刷毛簇或其在刷毛支撑体上的连结点可通过转过180度而一个接合到另一个中。
然而，作为另外一种选择或除此之外，刷毛区可具有如在侧视图中具体地讲在横向于牙刷纵向轴线的方向上所见到的不对称轮廓，尤其是以如下方式不对称：高度轮廓朝一侧比朝另一侧更强烈地上升，以便由刷毛的自由端限定的刷毛区的工作表面表现出斜度因而不平行于刷毛支撑体表面延伸。
在本发明的另一方面，刷毛区在由刷毛簇的自由端限定的工作表面中具有中心凹陷，所述中心凹陷可有利地具有凹槽形的底部，所述底部在一个方向上为弯曲的并且在与其垂直的方向上为基本上直的。通过刷毛区或其工作表面的中部中的这种基本上单轴地弯曲的凹陷，可不仅更好地保持牙粉或类似的凝胶型牙齿清洁剂，而且最重要的是获得更好的对牙齿的清洁效应，同时产生更适意、更轻柔的清洁感。上升至相对的周向侧部的工作表面的轮廓更好地紧贴横向齿面，所述横向齿面(比如讲)以紧密贴合的方式被包封，以便具体地讲邻接邻间空间的齿面的部分被更好地清洁。
与在中部具有平面凹陷的刷毛区不同，没有必要使最内簇即中心簇首先弯离。相反，所述刷毛簇以紧密贴合方式抵靠牙齿的横向侧面而不弯离。此外，还产生更轻柔的清洁感，尤其当将刷头从一个牙齿移动至下一个牙齿时，这是因为由于簇高度在中心区域中也发生变化，因而各个簇在刷子扫过齿面时被连贯地推开，因而刷头比如讲沿凹陷的弯曲表面在下一个牙齿的侧面周围被推动，而刷头不会比如讲陷入到凹陷中。具体地讲，对刷毛区进行旋转驱动还产生轻柔的擦拭运动，因为紧紧围住齿面的簇随着与旋转轴线的距离的增加而更强烈地弯曲。
刷毛区表面的凹陷的中心部分的凹槽形曲率一般可以多种方式来获得。例如，可提供对应地弯曲的刷毛支撑体，而毛簇具有均匀的长度。然而，在本发明的另一方面，簇且具体地讲内位簇在其长度上有变化，使得它们以其自由端限定所述凹槽形曲率。具体地讲，在由自由端限定的工作表面的曲率方向上，内位簇的长度可随着与刷毛支撑体的中心点的距离的增加而增加，以诸如限定中心凹陷的所述凹槽形曲率。通过簇的这种变化的长度，有可能获得轻柔的清洁感和刷毛区在牙齿上的轻柔运动，因为进一步突出的刷毛能够由于其更大长度而更容易地弯离。
为了获得中心凹陷的表面的最连续的曲率，在凹陷区域中限定所述工作表面的内部簇的自由端不具有平行于刷毛支撑体延伸的端面，而是具有以锐角倾斜于刷毛支撑体的表面的端面，其中不同的内部簇具有以不同方式倾斜的端面，使得所述以不同方式倾斜的端面以互补方式限定中心凹陷的所述凹槽形轮廓的路径。具体地讲，可使簇的自由端的端面斜度随着簇与刷毛支撑体的中心的距离的增加而不断增大，因此在刷毛区的周向边缘的方向上导致凹槽形的底部的壁越来越陡峭。
一般来讲，簇可在其自由端处形成平面表面。在该情况下，内部簇限定比如讲呈折角型构造形式的所述凹槽形曲率，所述构造具有从簇至簇逐步增加的斜度。
然而，在本发明的优选的另一方面，内部簇的自由端可在其自由端处具有非平面的而是弓形弯曲的端面，使得相邻簇的互补的自由端限定连续弯曲的包封性表面，所述表面形成前述凹槽形凹陷。所述各个簇的弯曲端面有利地为单轴地弯曲的，即，它们自身已经弯曲成了凹槽形状，以便它们以直线在一个方向上延伸，同时在与其垂直的方向上具有曲率。
刷毛区的工作表面的中心区域的凹槽形弯曲底部一般可为对称构型，即，基本上以抛物线方式延伸。在该情况下，内部簇以其自由端按基本上相等的速率上升至刷毛区的相对的周向侧部。在有利的另一方面，凹槽形曲率也可为圆柱体外壳的一部分，所述外壳的例如10至14mm的半径决定凹槽形曲率的形状。
在本发明的另一方面，也可有利地在刷毛区的工作表面中提供中心凹陷的曲率的不对称路径，在所述情况下，具体地讲，可提供香蕉形凹槽曲率。在该排列中，限定刷毛区的工作表面中的中心凹陷的簇不相等地上升至相对的周向侧部，以便凹槽形凹陷的所述一个上边缘高于相对边缘。除了别的以外，这可例如用来补偿使用者不是在精确的切向而是在略微V形的取向上将刷头顶靠齿面定位的倾向。
有利的是，所述不对称梯度以上述方式取向在与刷毛支撑体或刷毛区主轴的倾斜相反的方向上。
为了获得甚至更大程度地改善的邻间清洁效应，在本发明的另一方面，外部较长或较高簇在其自由端面上具有至少一个斜面。具体地讲，端面的横向边缘可以倒角方式斜切。一方面，所述较长外部簇可更好地透入到邻间空间中。另一方面，刷头可更容易且更轻柔地从一个牙齿移动至下一个牙齿，因为周向外位簇的斜面(比如讲)以楔形倾斜面的方式将刷毛区凸起到下一个齿面上。
在该排列中，外部较长簇一般可同时朝内侧和外侧斜切。然而，在本发明的一个有利实施方案中，仅一个斜面设置在相应簇的侧边中的一个上以便保留足够宽的非斜切端面，因此在邻间空间中和齿面上同等地获得清洁效应。
在本发明的尤其有利的另一方面，簇的自由端的外边缘即远离内部簇的边缘为斜切的。因此，刷头可尤其轻柔地从一个牙齿被推至下一个牙齿。
有利的是，外部簇的内侧平面表面相对于形成凹槽形凹陷的内部簇垂直地偏移，从而形成从中心凹陷至边缘处较长刷毛的高度跳跃。一方面，这使得能够实现极好的自身居中效应，同时另一方面获得尤其有效的邻间清洁效应。
作为另外一种选择或除此之外，所述外部较长簇的端面的内侧边缘也可为斜切的。因此，刷毛区的工作表面以尤其紧密的贴合性抵靠圆体的齿面。内侧斜面为(比如讲)刷毛区的工作表面的中心中的凹槽形弯曲凹陷的延续。
取决于簇的应用和构型，周向较长簇上的斜面的明显程度可不同。当周向簇的所述斜面以大约20°至60的角度相对于所述簇的非斜切端面倾斜时，在牙齿之间且在它们的表面上均可获得良好的清洁效应。一般来讲，可以各种方式选择斜面的深度，其中如果所述斜面延伸盖过簇在其端部处的宽度的大约25％至75％，则在容易进入到邻间空间中和保持对齿面的清洁能力之间实现有利的折中。在该上下文中，“宽度”被理解为是指簇的垂直于其纵向轴线且横向于斜面的纵向的尺寸。
尤其有效的是周向较长外部簇，具体地讲，是与所述斜面组合的周向较长外部簇，这时所述簇至少以其外侧朝外周向侧部以锐角相对于刷毛支撑体上的垂线倾斜，并且优选地大约以1.5°至15°，优选地3°至10°范围内的角度倾斜。因此，在刷头的往复运动期间，簇在一个方向上所获得的抗屈曲强度减小，因此导致更好地插入到邻间空间中。
在本发明的有利的另一方面，所述较长外部簇具有朝它们的自由端和/或横向侧面不断增大的横截面积，随着它们背离刷毛支撑体而延伸，所述自由端和/或横向侧面舒展开。具体地讲，如在纵切面视图中所观察到的那样，所述周向外部簇可为梯形成型的，使得簇的自由端宽于其在刷毛支撑体上的基座。一方面，这种梯形构型使簇在它们的自由端上具有较大的工作表面。另一方面，扇型舒展开使得簇内的刷毛能够更容易地彼此相对移动，这在总体上使得更好地适应牙齿轮廓并改善清洁性能。具体地讲，利用簇的自由端的横向斜面，所述簇获得了有利的具有更切实边缘的几何比例，所述边缘更好地紧贴牙齿的边界轮廓。
外部较长簇的梯形构型是有利地关于刷毛支撑体上的垂线不对称的。具体地讲，面向内部簇的所述簇的内侧面可基本上垂直于刷毛支撑体的表面延伸，而背离内部簇的相应簇的外侧朝外侧以锐角向刷毛支撑体上的垂线倾斜。因此，外侧面向外偏离成一角度，而内侧面是直立的，即，它们基本上垂直于刷毛支撑体表面对齐。
在细长刷毛簇上，前述簇的自由端上的斜面有利地平行于和/或切向于簇的细长端面的纵向轴线延伸。
在本发明的有利的另一方面，较长外部簇在相对的周向侧部上设置在相对的周向扇区中的外圆周上，以便刷毛区的工作表面中的中心凹陷在相对的较长周向簇之间延伸。在该排列中，较长的外部簇有利地不沿刷毛区的整个圆周设置，而是仅设置在优选地小于60°/扇区角度的有限角形扇区中，同时没有较长的升高的外部簇周向地定位在中间扇区中，其中中心区域中的凹槽形弯曲凹陷处在其最深处。凹槽形中心凹陷(比如讲)横跨整个刷毛区而横向延伸。在所述扇区中(其中凹槽形凹陷处在其最深处)，外部周向簇适合于凹槽形凹陷轮廓的构型或它们形成其一部分。
刷头一般可以多种方式来驱动。取决于牙刷的构型和其驱动器，可实施不同的驱动运动形式。在本发明的有利的另一方面，驱动运动包括围绕旋转轴线的摆动旋转运动，所述旋转轴线延伸穿过刷毛支撑体。在本发明的一个有利的实施方案中，所述旋转轴线可垂直于刷毛支撑体的平面而穿过其中心点或重心延伸。
然而，根据本发明的一个可供选择的有利实施方案，也可偏心地定位旋转轴线，以便在刷毛区的不同周向侧部上产生不同大小的运动分量。在本发明的有利的另一方面，所述偏心度适用于较长的外部簇，即，旋转轴线平行于穿过相对的外部较长簇的连接线而位移。取决于刷毛区的构型，所述偏心度的明显程度可不同，其中当旋转轴线以55％比45％、最大70％比30％的长度比率划分刷毛支撑体的直径线时，一方面不同周向侧部上所期望的不同大小的清洁运动与另一方面可容许的振动运动之间能实现良好的折中。
作为另外一种选择或除此之外，可使刷毛支撑体的旋转轴线以锐角偏斜于由所述支撑体所限定的平面，其中相对于刷毛支撑体的平面的倾斜角度优选地在89°至65°、具体地讲88°至82°范围内。因此，结合刷毛区的凹槽形弯曲表面轮廓，可在旋转运动上叠加刺戳运动。优选地，将旋转轴线倾斜成使得刷毛区背离牙刷的手柄而倾斜。
给定刷毛区的旋转摆动，在本发明的有利的另一方面，在平面图中看起来是细长的周向外部较长簇的端面以弧线围绕旋转轴线延伸，具体地讲以圆弧围绕旋转轴线延伸。
在本发明的另一方面，前述较长外部簇的外端上的斜面可仍然以直线延伸，优选地基本上切向于簇的弓形弯曲的细长端面延伸。一方面，这简化了簇的生产。另一方面，这导致了斜面及与其相伴的非斜切端面的沿周向变化的宽度，这可使得以楔面方式将对应的簇连续地插入到邻间空间中和从所述邻间空间中退出。
然而，根据本发明的一个可供选择的有利实施方案，也有可能使斜面同等地以弓形曲线围绕旋转轴线延伸，具体地讲使得簇的斜面和/或剩余的非斜切端面具有在周向上恒定的轮廓和宽度。因此，有可能使簇尤其轻柔地与齿面接触，并且有利地向邻间空间中刺入。
外部较长簇沿某个距离包围内部簇，所述距离覆盖刷毛区或刷毛支撑体的圆周的大约25％至75％。
内部簇(它们以其自由端限定工作表面中的所述中心凹陷)可以其自由端形成基本上连续的表面，使得产生实际上连续的凹槽形凹陷。一方面，有可能因此紧贴在齿面的全表面周围，并且因此获得覆盖大区域的清洁效应。另一方面，对牙粉或牙齿清洁剂的定位具有有益效果，所述牙粉或牙齿清洁剂被更好地保持在刷毛区的工作表面上因而不会特别容易地在簇之间流动而落到刷毛支撑体上。
在本发明的可供选择的有利的另一方面，所述内部簇可以其自由端形成独立端面，因此可更好地排出所去除的碎屑。
为了更进一步减小顶靠齿龈的刺戳运动并产生尤其适意的刷洗感，可使设置在刷毛区中的刷毛，有利地仅它们的一部分的端部成为扇型的。因此，刷毛尖端具有若干个磨损细端，所述磨损细端提供用于紧贴住牙齿表面的大面积。为了获得充分的清洁作用，将此类扇型刷毛与非扇形刷毛相混合。
在本发明的另一方面，对应的刷毛，即扇形刷毛可为自身扇形的类型，使得在正常清洁期间作用在刷毛上的清洁力导致刷毛在其自由端处裂开。这消除了提供用于制造牙刷的复杂分裂过程和对应的分裂机的必要性。
具有横向突出的纵向肋的扇形刷毛有利地在对应的簇中与非自身扇形的刷毛相组合，使得在对应的簇中存在扇形刷毛和非扇形刷毛的混合物。这使得刷毛能够很好地紧贴在牙齿表面周围，很好地分配清洁剂，并且将适意的清洁感与涉及牙斑去除的高清洁性能相组合。此外，还可在簇中并因此在刷头的刷毛支撑体上获得高的刷毛密度。
以尤其有利的方式，包括具有横向纵向肋的扇形刷毛和缺乏纵向肋的普通刷毛的混合簇被布置在刷头的刷毛区的内区中，而包括非扇形刷毛的簇设置在刷毛区的外边缘上，在所述排列中，所述外部簇可有利地比内位簇具有更大的长度和/或高度和/或直径，使得可用由非扇形刷毛制成的所述外部簇来获得对邻间空间的尤其有效的清洁。同时，刷毛区的内区中的扇形刷毛确保了对齿面的有效清洁。
在本发明的有利的另一方面，包括其芯部在内的刷毛体不含优选断裂点，即，它在其整个横截面上有利地具有均匀的材料结构和微观结构。
自身扇形的构造一般可以多种方式来获得。在本发明的有利的另一方面，将刷毛成型成特定构型。具体地讲，刷毛体可被成型成使得具有合适构型的纵向肋沿横向突出，然后所述纵向肋在清洁力的作用下在刷毛端部裂开。
这种刷毛的本体一般可具有不同数目的纵向肋。在本发明的一个有利实施方案中，提供具体地讲三个或四个纵向肋。
刷体的纵向肋一般可具有不同的几何形状。在本发明的一个尤其有利的实施方案中，刷毛体的横截面实际上是苜蓿叶形的，和/或纵向肋具有对应于节圆柱的外部轮廓。
然而，作为另外一种选择，纵向肋可具有其他外部轮廓。例如，外部轮廓可对应于节圆柱，所述节圆柱具有三角形横截面、矩形横截面、菱形横截面或六边形横截面。
有利的是，所有纵向肋均具有相互相同的外部轮廓以便获得均匀的扇形。
所述具有纵向肋的刷毛一般可以各种混合比率加入到非扇型的普通刷毛中。取决于应用，有可能使用更多扇形刷毛或更多非扇形刷毛。在本发明的另一方面，通过使每个混合簇一方面使用50％+/-10％的具有横向突出的纵向肋的自身扇形的刷毛且另一方面使用50％+/-10％的非扇形的普通刷毛，获得一方面涉及牙斑去除而另一方面涉及紧紧围住牙齿表面并分配清洁剂的良好的折中。
一般来讲，非扇形刷毛可具有各种横截面几何形状。有利的是，它们缺乏纵向肋，并且具有基本几何横截面形状诸如矩形或六边形。被提供作为非扇形刷毛的刷毛具体地讲为具有圆形具体地讲正圆形横截面的刷毛。
尤其有利的是在刷毛区中使用所述扇形刷毛，在所述刷毛区上，大横截面积的簇集中在刷毛区的外边缘和/或集中在其中心区域中，并且小横截面积的簇设置在边缘处的所述大面积的毛簇之间和中部簇环上的中心中。具体地讲，在外环上的细长簇内，横截面小于细长簇的横截面的若干个簇被布置在中环上，并且在中环上的这些小簇内提供了至少一个簇，所述至少一个簇所具有的横截面大于中环上的簇的横截面。借助于簇横截面的这种从内部至外部的有节律的交替变化，有可能获得高的刷毛密度，并且更好地防止扣紧部件的挤撞。此外，还产生涉及清洁效应的优点。除了别的以外，通常施加在刷毛区的中心中的牙粉被更好地保持在工作表面上。
有利的是，所述中环的簇和最内簇配备有所述扇形刷毛。
在本发明的另一方面，具有各种横截面形状的刷毛簇被布置在所述至少一个中部刷毛环上。具体地讲，在所述至少一个中环上可提供具有大致正方形的簇横截面的刷毛簇。作为另外一种选择或除此之外，所述中环也可包括具有圆形横截面具体地讲正圆形横截面的刷毛簇。如果角形具体地讲正方形、以及圆形具体地讲正圆形的刷毛簇同时被布置在所述中环上，则它们各自有利地集中在不同的扇区中。为了这样做，一般来讲存在多种选择。根据本发明的一个有利实施方案，圆形刷毛簇在相对的扇区中被布置在中环上，所述扇区在刷毛支撑体的非偏转的中性位置中包含牙刷纵向轴线。相反，中环的角形刷毛簇被有利地布置在刷毛支撑体的相对的扇区中，所述扇区在刷毛支撑体的中性位置中被布置成关于横向轴线对称的。
无论它们的不同横截面形状如何，中环的刷毛簇具有至少近似地讲大致相同的横截面面积，其中横截面面积的变化范围为优选地小于+/-25％。
与中环的刷毛簇的横截面面积相比，外环上的外部细长刷毛簇以及(根据另一个实施方案)刷毛区的中心中的所述至少一个最内簇具有至少两倍大的横截面面积。
在该排列中，在刷毛区的外环上可有利地布置若干个相对定位的成对的细长刷毛簇。为了改善刷毛构型对刷毛区的不同区域中的所述不同清洁任务的适应性，所述外环可包括以不同方式设计的成对的细长刷毛簇，所述刷毛簇在它们的刷毛长度和/或高度和/或横截面积方面不相同。
在该上下文中，各种构型一般均是可能的。根据本发明的一个有利实施方案中，刷毛支撑体的相对的扇区(它们在其非偏转的中性位置中包含牙刷纵向轴线)包括较长刷毛簇和/或细长刷毛簇，所述刷毛簇比在横向于牙刷纵向轴线的方向上取向成与所述扇区成直角的扇区中的簇具有更大的横截面积。
除了细长刷毛簇以外，外环还可有利地提供具有非细长轮廓的其他刷毛簇，所述刷毛簇可有利地具有大致圆形或正方形的横截面，所述横截面所具有的横截面积小于细长刷毛簇的横截面积。
在本发明的有利的另一方面，刷毛区的中心区域包括两个同等细长的刷毛簇，所述刷毛簇的纵向轴线，即细长横截面的纵向尺寸平行于刷毛支撑体的主轴对齐。具体地讲，可使所述最内刷毛簇的纵向轴线取向成在刷毛支撑体的非偏转的中性位置中平行于牙刷纵向轴线和/或朝外环的细长刷毛簇取向，所述细长刷毛簇在外环上具有最大高度和/或最大横截面积。
附图说明
本发明的这些和其他特征将通过阅读权利要求书以及阅读随后的说明和附图而变得显而易见，当单独地或以任何子组合方式使用时(无论它们在权利要求书中的概要如何)，所述特征可形成本发明的主题，所述说明和附图更详细地说明了本发明的优选实施方案。在附图中，
图1为根据本发明一个优选实施方案的电动牙刷的示意性侧视图，所述电动牙刷具有可旋转驱动的刷头；
图2为图1的牙刷的刷头的顶部平面图；
图3为沿图2的平行于牙刷的纵向轴线的线B-B截取的刷头的纵切面视图；
图4为沿图2的线A-A截取的图2的刷头的纵切面视图；
图5为以放大示意图表示的图3的外部较长刷毛簇中的一个的放大侧视图，示出了簇的斜角；
图6为根据本发明一个有利实施方案的自身扇形的刷毛的示意性剖面图，所述刷毛具有三个横向突出的纵向肋；
图7为根据本发明另一个有利实施方案的自身扇形的刷毛的示意性剖面图，所述刷毛具有四个横向突出的纵向肋；
图8为前述各图的牙刷的牙刷头部的片段示意图，示出了刷毛支撑体的倾斜以及刷毛区的工作表面在相反方向上的斜度，其中刷头被示出为在刷洗期间顶靠牙齿定位；
图9为刷毛在刺戳运动期间的合速度或运动学关系的示意图，局部视图(a)示出了垂直站立在牙齿表面上的刷毛，而局部视图(b)示出了由于刷毛支撑体的倾斜而倾斜定位的刷毛；
图10为刷毛在其顶靠牙齿表面定位时的偏转运动的示意图，其中局部视图(a)和(b)示出了顶靠牙齿表面垂直地定位的刷毛，而局部视图(c)和(d)示出了根据本发明倾斜定位的刷毛，其中刷毛弯离而非呈现出屈曲柱情况；
图11为处在挠曲状态的刷毛的清洁效应的示意图，其中局部视图(a)示出了未被驱动而作刺戳运动的刷毛的清洁效应，而局部视图(b)示出了被驱动而作刺戳运动的刷毛的清洁效应；并且
图12为根据本发明另一个实施方案的类似于图8的牙刷的牙刷头部的片段示意图，示出了刷毛支撑体的倾斜，其中旋转轴线根据局部视图12(a)相对于刷毛区主轴被偏心地布置，并且根据局部视图12(b)被倾斜。
具体实施方式
图1所示的牙刷1包括手柄2和适于耦接到其上的刷头4。更精确地讲，刷头4适于耦接到牙刷1的颈部3，所述颈部优选通过型面配合连接元件连接到手柄2，所述颈部被构造成中空牙刷管的形式。然而，也有可能使刷头4包括所述颈部3或其至少一部分，并且适于用其耦接到手柄2。
手柄2在其内部中容纳优选地呈可再充电电池形式的能源20，优选地呈电动马达形式的马达5、和控制装置21。
在所示的实施方案中，马达5的旋转运动通过传动装置22转化为传动轴23的摆动旋转运动，所述传动轴延伸穿过颈部3而至刷头4。牙刷1可用安装在手柄2上的开关24来启动和停用。
在已知的使用合适的传动装置(与实施方案中所示出的不同的锥齿轮传动装置25)的方式中，在传动轴23的端部，刷头4被驱动而围绕旋转轴线9作摆动旋转运动，所述旋转轴线基本上在横向于牙刷纵向轴线26的方向上延伸。当发生这种情况时，刷头4的刷毛支撑体7所扫过的角度范围具有有利地在大约±35°±5°范围内的值，也可能具有在±10°至±100°范围内的摆动。摆动频率可有变化，并且介于例如10Hz和100Hz之间。在图1所示的实施方案中，旋转轴线9与牙刷纵向轴线26形成直角。此外，在第三维度上对刷头4进行驱动以使其基本上(取决于是否由于刷头的附加倾斜而添加其他空间运动分量，如果适用的话，取决于枢转位置)在旋转轴线或摆动轴线46的方向上或在其中刷毛所延伸的方向上作脉冲运动。在特定情况下，刺戳轴线48因此等同于摆动轴线46，并且在其他情况下其被布置成倾斜的(与其成锐角)或大致垂直于牙刷纵向轴线26。无论是哪种情况，刷头均被驱动而朝牙齿作附加刺戳运动。在图1所示的实施方案中，旋转轴线9与牙刷纵向轴线26形成钝角，因为刷头被布置成背离手柄2倾斜，如下文将参照图8所详述的那样。
牙刷1的刷头4的一个优选实施方案示出于图2至5中。在该实施方案中，刷毛支撑体7是圆形的，然而有利地不是正圆形，而是略微卵形和/或椭圆形的，其中处在刷毛支撑体7的中性位置中的卵形或椭圆形的长轴平行于牙刷纵向轴线26延伸，并且卵形或椭圆形的短轴在横向于它的方向上延伸。在图2中，卵形或椭圆形的长轴平行于线B-B。
被布置在刷毛支撑体7上的是多根刷毛簇，所述多根刷毛簇被布置成若干个环12，14和15并且铺展在刷毛区10上。在图2的实施方案中，定位在外环12上的为八个簇，其中的四个具有细长轮廓，而另外四个具有-粗略地讲-圆形或等边横截面轮廓。如下文将更详述的那样，所述外环12上的簇的长度有变化，其中-粗略地讲-较长簇大致设置在相对的扇区27和28中，所述扇区在刷毛支撑体7的初始位置中包含牙刷纵向轴线26，较短簇设置在扇区29和30中，所述扇区取向在横向于所述较长簇的方向上或位于它们之间，参见图2。
如图2所示，分别位于主轴B-B和A-A上的外环12上的簇11和31在平面图中为细长的，而位于它们之间的簇32具有大致等边的轮廓或大致立方体或圆形横截面。所述细长簇11和31以弓形曲线围绕旋转轴线9延伸，参见图2。
在该排列中，位于较长主轴B-B上的外部簇11在大约50°至90°，优选地大约70°的周向剖面上延伸，而位于较短主轴A-A上的外部簇31在大约20°至45°，优选地大约30°的周向剖面上延伸。
当从外部观察时，定位在第二簇环15上的总计为十个簇13a和13b，其中的一些具有正圆形横截面，并且其他的具有角形横截面。具体地讲，如图2所示，具有正圆形横截面的簇13a被布置在扇区27和28中，外环12的较长外部簇11位于所述扇区中，而角形簇设置在第二环14上的刷毛支撑体7的中间扇区29和30中。同样，第二环14上的这些簇13a和13b的长度以如下方式沿环14的圆周从簇至簇循环地变化：较长簇设置在所述扇区27和28中，较短簇设置在位于短主轴上的扇区29和30中。
中环14的圆形刷毛簇13a以及角形的大致正方形刷毛簇13b具有大约至少约相同的横截面面积，而与它们的不同横截面轮廓无关。
如图2所示，为了为固定刷毛簇提供有利的空间条件，在本发明的另一方面，中环14的角形刷毛簇13b(它们中的至少一些)可按锐角相对于刷毛支撑体7的主轴A-A和B-B且也相对于它们所被布置在其上的环14的环形轮廓而转向。具体地讲，角形刷毛簇中的至少一个，优选地每个第二角形刷毛簇13b均可使其主轴37以如下方式转向：刷毛簇横截面的主轴37以锐角倾斜于中环14的切线。这使得对应的锚定板转出其他锚定板的挤撞范围。此外，还可使刷毛区的挠曲动作在总体上更为均匀并且具体地讲较少依赖于方向。
最后，如从外部所观察到的那样，在最内区或第三簇环中设置两个细长刷毛簇13c，所述细长刷毛簇以它们的纵向轴线38平行于较长主轴B-B而延伸。
最内刷毛簇13c具有显著地大于中环的刷毛簇13a和13b的横截面积。在所示的实施方案中，它们的横截面积介于中环14的刷毛簇13a和13b的横截面积的200％和400％之间。
在该排列中，最内刷毛簇13c为细长构型以便它们的纵向尺寸38为它们的横向尺寸的150％以上，优选大约150％至300％。在所示的实施方案中，最内刷毛簇13c有利地具有弯曲成凸面形状的外部轮廓，而内部轮廓为直的，其中内部轮廓和外部轮廓有利地通过倒圆的端部轮廓连接。
有利的是，最内刷毛簇13c使其纵向轴线38平行于刷毛支撑体的主轴而对齐，所述主轴在刷毛支撑体7的非偏转的中性位置中平行于牙刷纵向轴线26或从其中穿过的纵向中心平面而延伸。
如图3所示，刷毛区10的簇的自由端是轮廓化的或在它们的长度和/或高度方面是彼此协调的，使得由簇的自由端限定的刷毛区10的工作表面34具有包括凹槽形的底部17的中心凹陷16，所述底部在一个方向上是弯曲的并且在与其垂直的方向上是直的。当刷毛支撑体7处在其非偏转的中性位置时，所述曲率有利地在较长主轴B-B的方向或牙刷纵向轴线26的方向上延伸。在与其垂直的方向上，所述方向平行于刷毛支撑体7的较短主轴A-A和/或横向于牙刷纵向轴线26延伸，当刷毛支撑体7处在其非偏转的中性位置时，凹陷16具有直的轮廓，如图3所示。
中心凹陷16可被构造成具有各种深度。在本发明的有利的另一方面，凹陷16的最深点被设定为比刷毛区10的最高点深大约1mm至3mm，优选地大约2mm的量。凹陷16的底部17的凹槽形轮廓一般可具有不同的曲率。在图3至5所示的实施方案中，提供曲率半径在8mm至17mm，优选大约11mm至14mm范围内的圆弧形轮廓，但这可根据刷毛区的尺寸和构型而有变化。
如图3所示，内部簇13a，13b和13c的端面以及较短的外部簇31的端面(它们同样地组合以限定凹槽形的底部17)不是被构造为平面表面，而是同样地它们自身被弯曲成凹槽形状。凹槽形弯曲端面35彼此互补并且以组合方式形成中心凹陷16的底部17的所述凹槽形轮廓。具体地讲，内部簇13的端面的斜度随着在平行于主轴B-B的方向上与旋转轴线9的距离的增加而增大，参见图3。换句话讲，被布置在横向延伸的主轴A-A上的簇在它们的自由端处是略微弯曲的，但仍然基本上平行于刷毛支撑体表面而对齐，同时自由端的斜度随着与所述主轴A-A的距离的增加而增大。
也如图3所示，在扇区27和28中被布置在外环12上的外部簇11相对于其他簇延长或具有更大高度，使得它们突出超过其他簇。这导致相对于中心凹陷16的高度阶梯，参见图3，即，图3所示的实施方案中的中心凹陷16不与所述外部簇11的端面平滑融合。
相对的扇区27和28(它们在刷毛支撑体的中性位置中包含牙刷纵向轴线26)中的所述外部簇11有利地具有端面36，所述端面包括基本上垂直于簇11的纵向轴线对齐的平坦部分19、以及使所述端面36朝外部斜切的斜面18。
如图5所示，所述斜面18以大约20°至60°，优选地30°至40°范围内的角度γ延伸。斜面18有利地具有深度和宽度，以致覆盖相应簇11的宽度W的大约25％至75％。在该情况下，宽度W被理解为是在簇的自由端的区域中簇的垂直于其纵向轴线且垂直于斜面18的纵向尺寸的尺寸，参见图5。在图5所示的实施方案中，斜面因此延伸盖过宽度W的大约1/4至3/4。
所述较长外部簇11在总体上为梯形构型，如在它们的纵向剖面中所观察到的那样。尽管簇11的内位侧面基本上垂直于由刷毛支撑体7限定的平面延伸，但外位侧面朝刷毛支撑体7上的垂线倾斜大约1.5°至10°，优选地大约3°至5°的角度α，使得簇11的横截面朝其自由端而增大，即，所述簇朝其自由端而变宽。因此，可用有限尺寸的刷毛支撑体7来获得大的工作表面。此外，还在簇11的自由端处产生与其斜面18相关的有利的几何比例。
为尽可能完全地包围齿面以将刷洗压力分配到宽区域上并将牙粉等保持在工作表面34上，簇用它们的自由端有利地占据由刷毛支撑体7所限定的面积的至少35％至55％，优选地50％或更多。如图2所示，当将所有簇的延伸范围累加在一起时，外环12上的簇可延伸盖过大约200°至300°的周向剖面。当将所有簇的沿圆周的延伸范围累加在一起时，第二簇环14(从外部观察)可同样地延伸盖过总共大约200°至300°的圆周。最内簇可用它们的自由端有利地覆盖在其全表面上基本闭合的区域。
有利的是，限定中心凹陷16的簇至少部分地配备有自身扇形的刷毛，其中具体地讲图2所示的中环14的簇13a和13b和/或最内簇13c可包括此类自身扇形的刷毛。
图6示出了这种自身扇形的刷毛的一个优选实施方案，所述刷毛的横截面在其长度上大致保持恒定并且被有利地构造为苜蓿叶形的，如图6所示。刷毛体40包括三个横向突出的纵向肋41，所述纵向肋从芯部42以星形朝外周向侧部突出。纵向肋41均匀地铺展在圆周上。有利的是，纵向肋41具有大致对应于正圆形圆柱的一部分或对应于某一其他圆形体的外部轮廓。
图7示出了刷毛的另一个实施方案。所述基本概念基本上对应于图6，以便使用对应的附图标号。图7与图6的不同之处基本上在于，替代三个纵向肋41，提供了四个纵向肋41，并且刷体40因此具有四叶苜蓿形横截面。此处纵向肋41也均匀地铺展在圆周上并且配备有对应于节圆柱的外部轮廓。
有利的是，图6和7所示的部分地存在于前述中环14的簇和最内簇13c中的自身扇形的刷毛与“普通”即非扇形刷毛相组合，并且是有利地以大约50+/-10％至50+/-10％的混合比率来组合。
如图8最佳所示，刷毛支撑体7以特定方式相对于牙刷纵向轴线倾斜，并且刷毛区10，更精确地讲其工作表面34(此处被示出为与牙齿接触)在相反方向上具有斜度。
刷毛支撑体7相对于牙刷纵向轴线26背离牙刷手柄2倾斜(所述牙刷纵向轴线在刷头4的装配状态中与刷头的纵向轴线重合)，以便刷毛区主轴46相对于牙刷纵向轴线26上的垂线以优选地大约8°+/-3°的倾斜角度Φ倾斜，因此刷毛区10使其主轴46“似乎偏离”牙刷手柄2。
另一方面，由刷毛的自由端限定的刷毛区10的工作表面34被布置成倾斜的，即，其不平行于刷毛支撑体7的表面延伸，有利地以在与刷毛支撑体的倾斜相反的方向上倾斜。所述工作表面34的相对于刷毛区主轴46上的垂线的倾斜角度θ有利地为大约3.5°+/-1°。鉴于事实上所述工作表面34不是平面的而是以前述内容中所述的方式包括凹槽形弯曲的凹陷，并且被布置在边缘上的刷毛簇是突出的，因此所述斜度被理解为是以逼近方式施加到工作表面上的平面的斜度，所述平面可例如由工作表面上的最高点来确定和/或通过对倾斜部分进行统计平均来确定。
如图8所示，刷毛区主轴46按角度Φ倾斜并且工作表面34按斜度θ在相反方向上倾斜，这使得有可能一方面获得刷毛簇相对于要处理的牙齿表面的倾斜位置，从而大体上避免了屈曲柱情况，同时另一方面，刷毛区10或其工作表面34的凹形轮廓紧密贴合在牙齿表面上，因此刷子自身自动地居中。
在该上下文中，图9清楚地示出了合速度或运动学关系。图9(a)示出了垂直站立的刷毛，在刺戳运动期间，在所述刷毛上，刺戳运动的速度向量精确地在刷毛的纵向上延伸，而局部视图(b)示出了倾斜定位的刷毛，在所述刷毛上，刺戳运动具有相对于牙齿表面的垂直分量和平行于牙齿表面的分量。从而产生对应的反作用力。在根据图9(a)的垂直情形中，由刺戳运动产生的反作用力在刷毛纵向上被垂直地引入到刷毛中，而在根据图9(b)的倾斜情形中，反作用力的一个分量被引入，所述分量大致横向于刷毛纵向轴线延伸。
因此产生图10所示的刷毛的不同的屈曲或弯曲情形。在根据图10(a)和10(b)的垂直站立的刷毛上，刷毛类似于屈曲柱那样地膨胀，而在根据局部视图10(c)和10(d)的倾斜定位的刷毛上，刷毛从其自由端轻柔地弯曲，从而反作用力显著地变小，从而产生显著地更轻柔的清洁感。
与图11a示意性地所示的仅被驱动而作摆动转动运动且为倾斜的刷毛47相比，图11b所示的被驱动而作摆动转动和刺戳运动的倾斜的刷毛47能更有效地从牙齿50上去除牙斑49。
如图12所示，摆动轴线或旋转轴线9也可偏心地和/或以锐角相对于刷毛区主轴46倾斜。根据图12a，可优选地在卵形刷毛支撑体7(当在其非偏转的中性位置中时)的纵向延伸的方向上或在牙刷纵向的方向上提供偏心度，其中偏心度相对于刷毛支撑体7的最大直径优选地不超过25％，具体地讲大约介于5％和15％之间。一方面，这在刷毛区的中心中产生刷毛区和牙齿之间的更强烈的相对运动并因此改善那里的清洁效应，同时另一方面，仍然保持自身居中效应。根据图12b，也有可能相对于刷毛区主轴使旋转轴线9倾斜，倾斜范围优选地为5°至15°，从而可实现驱动运动的更大的空间分量。优选地，空间运动分量具有与摆动/旋转分量相同的频率(所有运动均为耦合的)。
本文所公开的量纲和值不旨在被理解为严格地限于所述的精确值。相反，除非另外指明，每个这样的量纲均是指所引用数值和围绕那个数值的功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
除非明确排除或换句话讲有所限制，本文中引用的每一个文件，包括任何交叉引用或相关专利或专利申请，均据此以引用方式全文并入本文。对任何文献的引用均不是承认其为本文公开的或受权利要求书保护的任何发明的现有技术、或承认其独立地或以与任何其它一个或多个参考文献的任何组合的方式提出、建议或公开任何此类发明。此外，如果此文献中术语的任何含义或定义与任何以引用方式并入本文的文献中相同术语的任何含义或定义相冲突，将以此文献中赋予那个术语的含义或定义为准。
尽管举例说明和描述了本发明的具体实施方案，但对本领域的技术人员来讲显而易见的是，在不背离本发明的实质和范围的情况下可作出许多其它的改变和变型。因此，所附权利要求中旨在包括属于本发明范围内的所有这些改变和变型。

Claims (15)

1.一种用于电动牙刷的刷头，所述刷头具有优选板形的载有刷毛区(10)的刷毛支撑体(7)，所述刷毛区具有优选垂直于所述刷毛支撑体(7)延伸的刷毛区主轴(46)，所述刷毛区(10)包括多根刷毛，所述刷毛以它们的自由端限定要放置在待清洁牙齿上的平坦或凹形工作表面(34)，所述刷头还包括驱动和/或传动部件，所述驱动和/或传动部件用于使用沿刺戳轴线(48)的往复刺戳运动和任选的围绕旋转轴线(9)的摆动旋转运动来驱动所述刷毛支撑体(7)，并且所述刷头包括用于连接所述刷毛支撑体(7)与牙刷手柄(2)的连接部件，其中刷头的纵向轴线在连接状态中基本上平行于牙刷手柄纵向轴线(26)延伸，其中所述刷毛区以其所述刷毛区主轴(46)被布置成相对于所述刷头的纵向轴线倾斜，使得所述刷毛区主轴(46)以锐角倾斜角(Φ)倾斜于所述刷头的纵向轴线上的垂线，所述刷头的特征在于所述工作表面(34)在与所述刷毛区主轴(46)的倾斜相反的方向上倾斜，使得位于所述工作表面(34)上的平面以锐角偏斜于垂直于所述刷毛区主轴(46)的平面。
2.如前述权利要求所述的刷头，其中所述刷毛区主轴(46)以2.5°至25°，优选3°至17°的角度(Φ)，更优选8°+/-3°的角度(Φ)倾斜于所述刷头的纵向轴线上的所述垂线。
3.如前述任一项权利要求所述的刷头，其中所述工作表面(34)相对于所述刷毛区主轴(46)上的垂线的倾斜角度(θ)小于所述刷毛区主轴(46)相对于所述刷头的纵向轴线上的所述垂线的所述倾斜角度(Φ)，具体地讲为所述倾斜角度(Φ)的大约25％至65％，优选大约40％，其中优选地所述工作表面(34)相对于所述刷毛区主轴(46)上的所述垂线的所述倾斜角度(θ)在1.5°至4.5°范围内，具体地讲大约3.5+/-1°。
4.如前述任一项权利要求所述的刷头，其中所述刷毛支撑体(7)在连接状态中根据预期用途以如下方式背离面向所述牙刷手柄(2)的刷头侧而倾斜：根据所述预期用途，在所述刷毛区主轴(46)和所述刷头的纵向轴线的面向所述牙刷手柄的一部分之间提供钝角(ξ)。
5.如前述任一项权利要求所述的刷头，其中所述刷毛支撑体(7)为偏离正圆形的圆形形状，具体地讲为卵形或椭圆形构型，其中优选地所述刷毛簇(11，13，31，32)，如观察所述刷毛支撑体(7)的顶部所见到的那样，以如下方式被布置成相对于所述刷毛支撑体(7)的主轴为对称的和/或旋转对称的：所述刷毛簇在所述刷毛支撑体(7)上的连结点可通过转过180度从一个接合到另一个中。
6.如前述任一项权利要求所述的刷头，其中在所述刷毛区(10)的边缘上提供外部，优选细长的簇(11)，如观察所述顶部所见到的那样，所述簇比所述刷毛区中的更内位的内部簇(13)具有更大的高度，诸如以在由所述刷毛簇的所述自由端限定的所述工作表面(34)中形成中心凹陷(16)，其中优选地在所述中心凹陷(16)和具有更大高度的所述外部刷毛簇(11)之间提供阶梯形的高度跳跃，其中优选地所述中心凹陷(16)具有凹槽形的底部，所述底部在一个方向上为弯曲的并且在与其垂直的方向上为基本上直的，并且优选地所述中心凹陷(16)的所述凹槽形的底部(17)朝所述刷毛支撑体(7)的一个周向侧部比朝相对的周向侧部更强烈地上升，从而具有具体地讲大致香蕉形的不对称曲率。
7.如前述权利要求所述的刷头，其中所述内部刷毛簇(13)具有不同的高度，其中所述内部刷毛簇(13)的高度随着所述刷毛簇至所述刷毛支撑体(7)的中心的距离的增加而增大，诸如以形成所述中心凹陷(16)的凹槽形的底部(17)，并且其中所述内部刷毛簇(13)的自由端具有倾斜的端面，其中不同的内部刷毛簇(13)具有斜度不同的端面，诸如优选以如下方式形成所述凹槽形的底部(17)：所述内部刷毛簇(13)的端面的斜度随着所述内部刷毛簇(13)至所述刷毛支撑体(7)的中心的所述距离的增加而增大，其中优选地所述内部刷毛簇(13)的所述自由端具有端面，所述端面不是平面的而是被弯曲为形成所述中心凹陷(16)的连续底部弯曲。
8.如前述任一项权利要求所述的刷头，其中所述刷毛区(10)的每个环(12，14)上的刷毛簇的所述高度，如在所述相应的环的周向上观察所见到的那样，循环地增加和减小，具体地讲从第一最小值增加至第二最大值，再减小至所述第一最小值，然后再增加至所述第二最大值，并且最后再减小至所述第一最小值。
9.如前述权利要求6至8中任一项所述的刷头，其中所述外部刷毛簇(11)在它们的自由端处具有斜面(18)，所述斜面(18)优选以角度γ相对于所述刷毛簇(11)的自由端的平坦部分(19)倾斜，所述角度介于25°和60°之间，和/或覆盖所述相应的刷毛簇(11)的宽度W的25％至75％，所述宽度W被理解为是所述刷毛簇(11)的垂直于其纵向轴线且横向于所述相应的斜面(18)的纵向尺寸的尺寸，所述斜面(18)优选地在靠近所述刷毛支撑体(7)的周向侧部的一侧上设置在所述刷毛簇(11)的自由端的外位边缘处，并且其中所述斜面(18)中的每个均限定平面表面或沿弯曲的路径延伸。
10.如前述权利要求6至9中任一项所述的刷头，其中所述外部刷毛簇(11)以1.5°至10°，优选3°至5°范围内的锐角α朝所述刷毛支撑体(7)的周向侧部倾斜，其中优选地所述外部刷毛簇为梯形成型的，如在所述刷毛簇(11)的纵切面视图中所观察到的那样，其中所述相应的刷毛簇(11)的自由端宽于其内端，其中优选地面向所述内部刷毛簇(13)的所述外部刷毛簇(11)的内侧面基本上垂直于所述刷毛支撑体(7)的表面延伸，并且所述外部刷毛簇(7)的至少一个外侧面朝所述刷毛支撑体(7)的周向侧部倾斜而与所述刷毛支撑体上的垂线成锐角，其中优选地外部细长刷毛簇(11)以它们的自由端形成端面，所述端面限定具有纵向轴线的细长轮廓，所述纵向轴线沿弯曲的，具体地讲弓形弯曲的，优选地正圆形弯曲的路径围绕所述刷毛支撑体(7)的所述旋转轴线(9)延伸，其中优选地所述外部刷毛簇(11)在其所述端面上具有弯曲的斜面(18)，所述斜面的纵向轴线围绕所述旋转轴线(9)弯曲，具体地讲以正圆形方式围绕所述旋转轴线(9)弯曲。
11.如前述权利要求所述的刷头，其中所述旋转轴线(9)相对于所述刷毛支撑体(7)的中心而被偏心地布置，和/或以锐角相对于所述刷毛支撑体(7)上的垂线倾斜。
12.如前述任一项权利要求所述的刷头，其中大多数刷毛簇(11，13a，13b，13c)在所述刷毛支撑体(7)上被布置成若干个嵌套环或类似的轮廓，其中外环(12)在相对的侧部上安装有具有细长簇横截面的细长刷毛簇(11)，并且所述外环(12)内的中环(14)安装有若干个刷毛簇(13a，13b)，所述刷毛簇(13a，13b)中的每一个的横截面均小于所述外环(12)的细长刷毛簇(11)的横截面，其中在所述中环(14)内的中心区域中提供了至少一个刷毛簇(13c)，所述至少一个刷毛簇(13c)的横截面大于或等于所述中环(14)的刷毛簇(13a，13b)的横截面。
13.如前述任一项权利要求所述的刷头，其中在至少一个刷毛簇(13a，13b，13c)中，具有扇形端部的刷毛与非扇形刷毛，具体地讲缺乏纵向肋，优选地具有大致圆形或大略圆形构型的刷毛相混合，其中优选地提供50％+/-10％的扇形刷毛对50％+/-10％的非扇形刷毛的混合比率，其中优选地所述具有扇形刷毛的刷毛簇设置在内区和/或中心区域中。
14.如前述任一项权利要求所述的刷头，其中所述往复刺戳运动的刺戳轴线(48)平行于所述刷毛区主轴(48)延伸并且以所述锐角倾斜角(Φ)倾斜于所述刷头的纵向轴线上的垂线，其中位于所述工作表面(34)上的所述平面以所述锐角倾斜角(θ)相对于所述刺戳轴线(48)上的垂线偏斜，其中优选地位于所述工作表面(34)上的所述平面基本上平行于所述刷头的纵向轴线而延伸，尽管所述刺戳轴线(48)是倾斜的。
15.一种具有如前述任一项权利要求所述的刷头的电动牙刷。
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