CN113599006A - 牙刷头和电动牙刷 - Google Patents

Abstract

本发明公开了牙刷头，包括刷板，刷板上形成有植毛区域，植毛区域植有多根刷毛；植毛区域内的刷毛的植毛密度为20％‑40％；单根刷毛的刚性满足：在6牛顿/平方厘米的刷毛尖端压力下刷毛偏转小于或等于刷毛长度的50％。本发明通过植毛密度为20％‑40％，且刷毛的刚性满足在6牛顿/平方厘米的刷牙压力下刷毛偏转小于或等于刷毛长度的50％，如此，可在刷牙力度为6牛顿/平方厘米时，避免刷毛偏软而造成倒伏过大，同时，确保刷毛与牙齿表面有足够的接触面积，由上，确保清洁效果。本发明还公开了一种电动牙刷。

Description

牙刷头和电动牙刷

技术领域

本发明涉及日常用品领域，尤其涉及牙刷头和电动牙刷。

背景技术

电动牙刷主要是通过电动马达的快速旋转或者震动，使牙刷头产生高频震动或超声波空化效应，瞬间将牙膏分解成细微泡沫，深入清洁牙缝，从而对牙齿进行清洁。然而，牙刷头的刷毛植毛密度或者刷毛的硬度将影响牙刷的清洁效果，比如，刷毛植毛密度过低将造成与牙刷的接触面积过小，清洁不全面，或者刷毛过软会造成刷毛倒伏而不能很好地对牙齿进行摩擦，由此，造成清洁效果差，同时，刷毛过硬也易产生损伤牙龈和牙龈出血现象。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种牙刷头，

本发明的目的之二在于提供一种电动牙刷，其能便于握持。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

牙刷头，包括刷板，所述刷板上形成有植毛区域，所述植毛区域植有多根刷毛；所述植毛区域内的所述刷毛的植毛密度为20％-40％；单根所述刷毛的刚性满足在6牛顿/平方厘米的刷毛尖端压力下所述刷毛偏转小于或等于所述刷毛长度的50％。

进一步地，所述刷毛采用尼龙材料制成，且所述刷毛的直径为0.127mm-0.305mm。

进一步地，各所述刷毛均采用尼龙12制成；或者，各所述刷毛均采用尼龙6制成；或者，其中一部分所述刷毛采用尼龙6制成，剩余所述刷毛采用尼龙12制成。

进一步地，所述植毛密度为25％-35％。

进一步地，所述植毛密度为30％。

进一步地，多根所述刷毛构成刷毛簇；所述刷毛簇背向所述刷板的端面形成为刷面；所述刷面的至少一侧向远离所述刷板的方向弯折以与所述刷毛簇的外侧面相交构成尖端，所述尖端为圆角。

进一步地，所述植毛区域的外轮廓与所述刷板的外轮廓的延伸轨迹相同，并与所述刷毛簇的外轮廓重合；所述刷毛簇的相对两侧均形成有所述尖端；所述圆角R值范围为0.5mm-1.5mm。

进一步地，所述圆角R值为0.5mm。

进一步地，所述尖端夹角∠A满足：45°≤∠A≤80°。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

电动牙刷，包括电动刷柄和上述的牙刷头；所述电动刷柄和所述刷板连接。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明通过植毛密度为20％-40％，且刷毛的刚性满足：在6牛顿/平方厘米的刷牙压力下所述刷毛偏转小于或等于所述刷毛长度的50％，如此，可在刷牙力度为6牛顿/平方厘米时，避免刷毛偏软而造成倒伏过大，同时，确保刷毛与牙齿表面有足够的接触面积，由上，确保清洁效果。

再者，本发明通过设置刷柄，可便于握持。

附图说明

图1为本发明牙刷的拆分结构示意图；

图2为本发明牙刷头的主视图；

图3为本发明图2中局部A的结构放大图；

图4为本发明牙刷头的侧视图；

图5为本发明图4中A-A线的剖视图；

图6为本发明牙刷头的使用状态图；

图7为现有牙刷的使用状态图。

图8为刷牙力度与舒适度的关系图。

图9为刷毛偏转大于所述刷毛长度的50％的状态图。

图10为本发明的植毛密度与刷毛偏转比率的关系、以及刷毛偏转比率与除牙菌斑比例的关系图。

图中：10、刷板；20、刷毛簇；21、刷毛；22、尖端；23、刷面；24、刷毛簇的外侧面；30、电动刷柄；40、牙龈；50、牙齿；60、植毛区域。

具体实施方式

如图1-6所示，本发明公开了牙刷头，包括刷板10，刷板10上形成有植毛区域60，植毛区域60植有多根刷毛21；植毛区域60内的刷毛21的植毛密度为20％-40％；单根刷毛21的刚性满足在6牛顿/平方厘米的刷毛21尖端22压力下刷毛21偏转小于或等于刷毛21长度的50％，可以理解地是，刷毛21偏转的高度相比刷毛21的长度的比值小于或等于50％。

参看图8，图8为根据市场调查作出的刷牙力度与舒适度的关系图，其中，舒适度主要考虑的有是否对牙齿50、牙龈40造成过度压迫甚至在刷牙时由于刷毛对牙龈的摩擦产生出血等等因素，此处，从图8中可知看出，普遍的使用者认为，在刷牙压力为6牛顿/平方厘米时，刷牙舒适度最高，如此，普遍的使用者刷牙时会将力度控制在6牛顿/平方厘米左右；再者，参看图9，图9为刷毛21偏转大于刷毛21长度的50％的状态图，图9中A+B为刷毛21的长度，B为刷毛21偏转大于刷毛21长度后的高度；此时，若刷毛21偏转大于刷毛21长度的50％时，刷毛21远离刷板10的上半部分水平，导致刷毛21的毛尖不能很好地与牙齿50进行摩擦，将影响清洁效果，如此，对刷毛21的刚度进行上述限制，此时，单根刷毛21受力的偏转小于或等于刷毛21长度的50％，如此，在采用6牛顿/平方厘米的刷牙力度，即，本牙刷头整体受力为6牛顿/平方厘米时，刷毛21的偏转更不会大于刷毛21长度的50％，这样，能够满足在普遍使用者舒适刷牙时，避免刷毛21倒伏过大，从而确保刷牙的清洁效果。

同时，植毛区域60内的刷毛21的植毛密度为20％-40％，此时，确保与牙齿50有足够的接触面积，从而确保清洁效果。

优选地，刷毛21采用尼龙材料制成，且刷毛21的直径为0.127mm-0.305mm(即5-12mils，其中mil密耳为英制单位，1mil＝0.0254mm)，以满足对上述对刷毛21刚性的要求。

参看图10，图10为针对牙刷头进行的实验，实验条件为:刷牙力度为6牛顿/平方厘米，刷毛21采用尼龙制成，且刷毛21直径为0.127mm-0.305mm的任意一个数值；具体，取多组上刷毛21，多组刷毛21至少包括刷毛21直径为0.127mm-0.305mm的两端点值和中间值的刷毛21，多组刷毛21对应每个植毛密度的偏转比率接近，之后取多组刷毛21对应每个植毛密度的偏转比率的平均值来制得线A，即，线A为在6牛顿/平方厘米的刷牙力度下，不同植毛密度与平均刷毛21偏转比率的关系，其中，偏转率是指刷毛21偏转高度相对刷毛21长度的比值，比如图9，偏转率＝A/(A+B)；同时，线B则为上述实验下得出的不同平均刷毛21偏转比率与移除牙菌斑比例的关系。

由于刷毛21不偏转易对牙齿50表面造成磨伤，而由上述实验操作并结合图10的线A可以得知，在植毛密度为20％-40％的范围内，刷毛21采用尼龙材料制成，且刷毛21的直径为0.127mm-0.305mm时，刷毛21的偏转率在5％-50％之间，此时，可确保刷毛21存在偏转，而避免对牙齿50表面的造成较大磨损，且使刷牙体验感较佳。

具体地，各刷毛21均采用尼龙12(即PA12，聚十二内酰胺)制成；或者，各刷毛21均采用尼龙6(即PA6，聚已内酰胺)制成；或者，其中一部分刷毛21采用尼龙6(即聚已内酰胺，PA6)制成，剩余刷毛21采用尼龙12(即聚十二内酰胺，PA12)制成。刷毛还可以采用PBT(Polybutylene terephthalate,聚对苯二甲酸丁二醇酯)等具有类似特性的材料制成。

从线B可以看出，平均刷毛21偏转比率在10％-50％时，移除牙菌斑比例可达50％及以上，此处，由于刷毛21偏转比率过高会影响刷牙体验感，且在刷毛21偏转比率达到35％时，移除牙菌斑效果即可达到最佳，由上，可优选刷毛21偏转比率为10％-35％的部分以获得较佳的清洁效果；再参看线A，刷毛21偏转比率为10％-35％所对应的植毛密度为25％-35％，由此，本发明中，植毛密度优选为25％-35％，可确保刷牙体验感且具有较佳的移除牙菌斑的效果。

更优选地，植毛密度为30％，参看图10，在植毛密度为30％时，线A和线B相交，此时，植毛密度和移除牙菌斑效果相互平衡，可在节约成本的基础上达到较佳清洁效果。

具体地，多根刷毛21构成刷毛簇20；刷毛簇20背向刷板10的端面形成为刷面23；刷面23的至少一侧向远离刷板10的方向弯折以与刷毛簇的外侧面24相交构成尖端22；尖端22为圆角，这样，可使尖端22端面圆滑；如此，在使用本牙刷头时，参看图6，刷毛簇20的尖端22与牙龈40接触的端面圆滑，相对如图7所示的现有的牙刷，可降低刷毛簇20对牙龈40等造成碰伤出血的可能。

进一步地，植毛区域60的外轮廓与刷板10的外轮廓的延伸轨迹相同，并与刷毛簇20的外轮廓重合；刷毛簇20的相对两侧均形成有尖端22，可以理解地是，刷面23的相对两侧均向远离刷板10的方向弯折而在刷毛簇20的相对两处形成尖端22，此处，刷面23的相对两侧均向远离刷板10的方向弯折，可与牙齿50的排布轮廓更贴合，同时，刷毛簇20的两侧均形成尖端22，在本牙刷头伸入口腔内时，两处尖端22能够同时伸入两处牙缝处，以实现更好地清洁效果。

常规使用中，刷板10横向伸入口腔，优选地，尖端22分布在刷板10的长度方向上，这样，能够确保刷毛簇20的尖端22对应至牙缝位置。

具体地，刷毛簇20包括至少两簇刷毛簇20本体，刷毛簇20本体包括至少两根刷毛21；至少两簇刷毛簇20本体从刷板10的其中一侧向刷板10的另一侧方向分布；这样，将刷毛簇20分成至少两簇刷毛簇20本体，可分批对刷毛21进行插入刷毛21板内的操作，而每簇刷毛簇20本体包括至少两根刷毛21，在加工时可无需一根根插入，尽量节省时间。

优选地，刷面23与刷毛簇20沿刷板10周缘延伸的外侧面相交处的各部分均为圆角，如此，可更全面防止碰伤。

进一步地，圆角R值范围为0.3mm-2.0mm。

优选地，圆角R值范围为0.5mm-1.5mm。

更优选地，圆角为R值为0.5mm。

进一步地，尖端22夹角∠A满足：45°≤∠A≤80°；值得一提地是，为了确保刷毛簇20的尖端22能够伸入牙缝内，经试验可知，在∠A>80°时，刷毛簇20的尖端22不能很好伸入牙缝内，影响清洁效果；同时，在尖端22夹角∠A<45°时，刷毛簇20的尖端22对应部分的刷毛21较长，其在使用过程中容易倒伏而不能顺利伸入牙缝中，且将导致刷毛簇20中间部分对牙齿50的接触力较弱，清洁效果不均匀，易对牙齿50表面牙釉质造成损伤。

需要说明的是，过尖端22的两个面的相交处分别作尖端22的两个面的切线，两条切线相交于A点，两条切线分别于刷板10相交于B点和C点，此时，夹角∠BAC＝尖端22夹角∠A。

优选地，∠A＝60°。

本发明还公开了牙刷头的测试试验，以对本牙刷头的防碰伤效果进行验证；具体测试操作为：选一片膜片，本次测试中选择形状为100mm*100mm的正方形的膜片；将膜片的周缘夹紧固定，使膜片平整展开且受力均匀，此处，膜片相当于牙龈40表面；之后将待检测的牙刷头的刷毛簇20的刷面23靠近并压紧在膜片上，此处压紧的力度优选为平均的刷牙力度，该刷牙力度可经调研统计后获知；之后固定该牙刷头的位置，采用驱动器驱动牙刷头震动，记录膜片从牙刷头开始震动至膜片出现穿孔所经历时长；此处，按照上述操作针对多个不同规格的牙刷头分别进行测试，具体地，通过对待测试牙刷头的尖端22圆角R值和∠A的度数的其中一者或两者的不同设置，来获得多个不同规格的牙刷头；选择具有代表性的测试结果数据制作出表一，此处需要说明的是，所有待测试的牙刷头均为其相对两侧均形成有尖端22的牙刷头。

表一

参看表一，第一组、第二组、第三组和第四组为分别对应圆角R值为0mm、0.5mm、1.0mm和1.5mm的牙刷头，将第二组、第三组和第四组数据分别和第一组数据做比较，可以得知，第二组、第三组和第四组对应的牙刷头，相对第一组的牙刷头，导致膜片穿孔时间明显延长，如此，第二组、第三组和第四组对应的牙刷头具有明显降低对膜片造成磨伤的效果，因此，圆角R值分别对应为0.5mm、1.0mm和1.5mm的牙刷头，相比圆角R值为0mm的牙刷头，具有明显改善造成牙龈40磨伤的效果。

再参看表一，表一中列出圆角R值为0.5mm、1.0mm和1.5mm的任意一者与∠A的度数为45°、60°和80°的任意一者的自由组合，从表一中可知得知，上述自由组合的牙刷头导致膜片穿孔时间大于等于2min，而牙科建议优选刷牙时长为2分钟左右，如此，上述的任意一组组合，可达到尽量满足在健康刷牙时长下避免磨破的效果。

再者，从表一中可以得知，在圆角R值为0.5mm且∠A＝45°时，膜片穿孔时间为4min，其略大于2min的优选刷牙时长，可弥补由于不同刷牙力度和刷牙时长偏差而造成的误差，以提高其适用性；同时，膜片穿孔时长越长即表示单位时间内，刷毛簇20的尖端22对膜片的摩擦越小，此时，膜片穿孔时间为4min，可确保刷毛簇20的尖端22对膜片的摩擦，从而避免刷毛簇20的尖端22对牙龈40摩擦过弱而影响清洁力度。

本发明还公开了电动牙刷，包括电动刷柄30和上述的牙刷头；电动刷柄30和刷板10连接。

具体地，刷毛簇20的相对两侧为其靠近和远离电动刷柄30的两侧。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.牙刷头，其特征在于：包括刷板(10)，所述刷板(10)上形成有植毛区域(60)，所述植毛区域(60)植有多根刷毛(21)；所述植毛区域(60)内的所述刷毛(21)的植毛密度为20％-40％；单根所述刷毛(21)的刚性满足在6牛顿/平方厘米的刷毛(21)尖端(22)压力下所述刷毛(21)偏转小于或等于所述刷毛(21)长度的50％。

2.如权利要求1所述的牙刷头，其特征在于：所述刷毛(21)采用尼龙材料制成，且所述刷毛(21)的直径为0.127mm-0.305mm。

3.如权利要求2所述的牙刷头，其特征在于：各所述刷毛(21)均采用尼龙12制成；或者，各所述刷毛(21)均采用尼龙6制成；或者，其中一部分所述刷毛(21)采用尼龙6制成，剩余所述刷毛(21)采用尼龙12制成。

4.如权利要求2所述的牙刷头，其特征在于：所述植毛密度为25％-35％。

5.如权利要求4所述的牙刷头，其特征在于：所述植毛密度为30％。

6.如权利要求1所述的牙刷头，其特征在于：多根所述刷毛(21)构成刷毛簇(20)；所述刷毛簇(20)背向所述刷板(10)的端面形成为刷面(23)；所述刷面(23)的至少一侧向远离所述刷板(10)的方向弯折以与所述刷毛簇的外侧面(24)相交构成尖端(22)，所述尖端(22)为圆角。

7.如权利要求6所述的牙刷头，其特征在于：所述植毛区域(60)的外轮廓与所述刷板(10)的外轮廓的延伸轨迹相同，并与所述刷毛簇(20)的外轮廓重合；所述刷毛簇(20)的相对两侧均形成有所述尖端(22)；所述圆角R值范围为0.5mm-1.5mm。

8.如权利要求7所述的牙刷头，其特征在于：所述圆角R值为0.5mm。

9.如权利要求6-8任一项所述的牙刷头，其特征在于：所述尖端(22)夹角∠A满足：45°≤∠A≤80°。

10.电动牙刷，其特征在于：包括电动刷柄(30)和如权利要求1-9任一项所述的牙刷头；所述电动刷柄(30)和所述刷板(10)连接。

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