CN1143642C - 舌侧牙刷 - Google Patents

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Abstract

一种牙刷，包括：一个具有纵轴的头部，一个具有纵轴的柄部；和固定到所述头部上的多根刷毛，所述的每根刷毛具有一个突出部分，该部分从所述头部的一个表面向外伸出并且终止于一个尖端部，所述多根刷毛包括第一组刷毛、第二组刷毛、和中间组刷毛，所述中间组位于所述第一组和第二组之间，并且把所述第一组与第二组分开，所述中间组刷毛的各个尖端基本上在一个公共的平面内，所述中间组占据了所述头部的所述表面的大部分，随着所述中间组与相应的所述第一组和第二组中的刷毛的距离的增加，所述第一组和第二组中的所述刷毛的突出部分的长度显著降低，所述第一组中的至少一部分所述刷毛和所述第二组中的至少一部分所述刷毛足够短和硬。

Description

舌侧牙刷
技术领域
本发明一般地涉及牙刷及其制造方法。更具体地，本发明涉及一种牙刷，当某个人用这样的牙刷刷牙时提供有效地从牙齿的舌侧及从齿间清除斑块及异物。
背景技术
公知各种形状和尺寸的牙刷用于清洁牙齿和假齿。典型地，牙刷包括一个矩形或椭圆形的头部、一个柄部和一个把柄部连接到头部的颈部。头部包括刷毛阵列，这些刷毛最终在刷牙时负责从牙齿清除斑块和异物。头部(不包括刷毛)、颈部和柄部通常经模制加工形成一个整体。
最常见地，头部连接到颈部并且颈部连接到柄部，使得到的头部、颈部和柄部的组合在一条沿其纵轴相对直的线中。然而，在某些其它的实施例中，如在美国外观设计专利44,997；47,669；73；245；77,115；175,894；259,977：和282,603所示的实施例中，颈部和头部以T字形相互垂直地取向。柄部通常是直的、相对长和刚性的。但是在一些牙刷的实施例中柄部包括弯曲或者角度，使柄部对于使用者更加方便握持，和/或提高牙刷使用者接触牙齿的不易达到的表面的能力。
上述类型的牙刷对于清洁牙齿或者假齿的大部分区域是有效的，但是它们有特殊的局限。这些局限主要源于，刷毛在基本上垂直于被清洁的表面延伸时清洁最有效。当在人类口腔的范围内使用有长、直、刚性的柄部的装置时，由于存在定位和运动限制，因此使用者不易于定位在先技术的牙刷的刷毛，以使整个牙齿、牙结构和牙龈的区域，特别是牙齿的舌侧区域得到最有效的清洁。这些缺点已经通过针对牙刷头部的机动性的各种改进在一定程度上得到了改良。诸如把头部做得较小；把刷柄部和/或头部做得弯曲；在柄部中提供柔性的接头；以及安排不同长度的刷毛以形成有特定轮廓的簇，以提高其对不规则形状结构的穿过性。这些改进的一些例子在美国专利4,463,470；4,800,608；5,613,262；和5,628,082说明。
但是，这样的一些改进不足以有效地清洁牙齿的全部区域，特别是牙齿的舌侧和齿间的区域。例如典型的在先技术牙刷头部包括从沿单个平面的平坦表面伸出的刷毛阵列，所述平面垂直于刷毛的纵轴。相反，牙齿的舌侧限定一个凸的曲率。该凸的曲率在口腔前齿部分特别突出。因此，由于这样的几何形状不协调性，不论颈部和头部的构形如何(即不论是直的还是T字形的)，牙刷头部都不能有效地清洁所有的舌侧前齿表面。另外，大多数牙刷颈部的直线特性使得牙刷头部难于在牙齿的背侧(即舌侧)操纵，这是因为颈部碰在牙齿上，使得牙刷头部与牙齿的舌侧面偏转开。
为了克服在先技术牙刷构形的缺点，牙刷的使用者倾向于把刷毛更加用力地接合在牙齿的舌侧表面上，试图有效地清洁舌侧牙齿表面。但是，更加用力地刷牙并不一定得到更清洁的牙齿。当刷毛的端部在一个相对于刷毛硬度的特定力范围内的力的作用下与受清洁的表面接合时清洁最为有效。如果力不足够大，刷毛的尖端就不能够以足够的压力与受清洁的表面接合以进行有效的清洁工作。另一方面，如果力过大刷毛就会弯曲或者挤平，从而由其侧面而不是由其尖端接合受清洁的表面，还是得不到理想的清洁。另外，根据刷毛与牙齿之间的接合角度及施加的力，由于在头部上的刷毛的接近性，某些刷毛的挤平会导致其它刷毛的变平。例如当一个人刷其后牙齿的舌侧时，他或她通常弯斜牙刷以避开前齿，并且几乎必然地首先以牙刷头部前端的刷毛尖端接合舌侧牙齿的表面。随着施加在刷毛上的力增大，前方的刷毛向牙刷头部后弯曲，接触相邻的刷毛并且引起相邻的刷毛也向后弯曲。这种多米诺效应以刷毛的侧面而不是以其尖端接合在牙齿的表面上的方式连续地影响所有的刷毛。当人在其口内来回移动牙刷时，重复进行这种侧面接合。如上所述，用刷毛的侧面接合牙齿表面得不到理想的清洁。
上述的在先技术牙刷的缺点还延伸到清洁齿间。当刷毛的尖端突出在齿间时，在齿间的清洁最为有效。但是，由于牙刷头部的平坦形状和牙刷颈部的几何形状，清洁齿间特别是从牙齿的舌侧清洁齿间是困难的。因此牙刷的使用者向刷毛施加过大的力把刷毛的尖端迫入牙齿之间的空间。施加过大的力会使得刷毛的尖端从要清洁的表面偏开，从而发生低效的清洁。
因此需要一种牙刷及其制造方法，所述牙刷便于有效地清洁牙齿的舌侧和齿间，并且使牙刷的使用者有足够的信心在刷牙时只施加相对于其牙刷的刷毛的硬度适当量的力，而避免导致不够理想的清洁的过大的力。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种牙刷，它包括：一个具有纵轴的头部，一个具有纵轴的柄部；所述头部连接到所述柄部，从而所述柄部的纵轴基本上垂直于所述头部的纵轴；和固定到所述头部上的多根刷毛，所述的每根刷毛具有一个突出部分，该部分从所述头部的一个表面向外伸出并且终止于一个尖端部，其特征在于，所述的多根刷毛包括第一组刷毛、第二组刷毛、和中间组刷毛，所述中间组位于所述第一组和第二组之间，并且把所述第一组与第二组分开，所述中间组刷毛的各个尖端基本上在一个公共的平面内，所述中间组占据了所述头部的所述表面的大部分，随着所述中间组与相应的所述第一组和第二组中的刷毛的距离的增加，所述第一组和第二组中的所述刷毛的突出部分的长度显著降低，所述第一组中的至少一部分所述刷毛和所述第二组中的至少一部分所述刷毛足够短和硬，以便降低所述中间组中的所述刷毛在与牙齿接触时被压平的趋势，从而提高了牙齿的清洁效率。
本发明克服上述问题及在先技术的局限性是通过：在其一方面提供一种牙刷，它包括一个头部，头部的底(即刷毛承载)表面及其顶(即无刷毛的)表面具有一个外凸的曲率，所述外凸的曲率与人类的口腔在牙齿的舌侧几何上互补。这样的外凸的曲率，可以是平滑的连续曲线，还可以是两个或者多个平面倾斜相交形成的分段近似(piecewise approximation)，与舌侧牙齿上的口腔几何形状接近。根据本发明的另一方面，牙刷包括一个刷毛排列，其中刷毛从头部刷毛承载表面伸出一个适当的距离，使得刷毛远端(即尖端)形成一个基本上与牙齿的舌侧上的口腔曲率互补的外凸的轮廓。从而本发明寻求使头部的刷毛承载表面的曲率、刷毛排列，或者两者全部都与牙齿舌侧上的口腔几何形状相适应。通过有效地把头部刷毛承载表面的形状和/或刷毛的轮廓与牙齿舌侧的口腔几何形状相匹配，本发明提高了相当数量的刷毛连续地以适当的角度和力与舌侧牙齿表面接合的可能性，从而得到改进的舌侧清洁效率。
根据本发明的另一个方面，牙刷还包括一个具有凹陷的曲率或者说相对于牙齿的刷洗表面倾斜的颈部。这样的凹陷曲率可以是平滑连续的曲线，也可以是由两个或者多个平面倾斜相交形成的分段近似。由于颈部的凹陷曲率，牙刷的使用者可以更加方便、自然和可靠地在牙齿的舌侧上操纵牙刷头部和刷毛，而不与牙齿本身冲突。与用直颈部的牙刷时遇到冲突形成对比。
根据本发明的另一个方面，提供一种颈部和头部以T字构形取向的牙刷以方便接触到前齿的舌侧，而不必要求牙刷的使用者进行基本的臂和腕的训练以在前齿后操纵牙刷头部。换言之，颈部是连接到头部的中心区域上，从而头部的纵轴基本上垂直于颈部的纵轴。在一个T构形牙刷的优选方面中，所述的颈部以离开刷洗表面的角连接到头部上。以此方式把头部和颈部连接在一起能有效地引起头部沿向上方向的轻微倾斜，以适应上腭或舌下方的口腔底部的曲率。
根据本发明的又一个方面，牙刷进一步包括一个连接到颈部的柄部，其中所述的柄部优选地包括一或多个弯曲或者弯角，以便于抓握牙刷和在口腔中操纵牙刷。柄部的这样的弯曲或者弯角可以在一个平面或者多个平面中。
本发明还提供一种制造牙刷的方法，该牙刷便于刷牙齿的舌侧。在其一个方面，该方法包括步骤：形成一个具有与牙齿的舌侧上的几何形状互补的凸曲率的头部；和把多个刷毛固定到头部上，使得刷毛从头部的表面上向外突出。根据该方法的另一个方面，本方法包括步骤：提供一个头部；提供一个刷毛排列，其中刷毛从头部的表面突起，突起的距离适宜于使刷毛的远端形成一个基本上与牙齿的舌侧上的口腔曲率互补的外凸的轮廓；和把刷毛固定在头部上，使得刷毛从头部的表面向外突起。
参照附图阅读对优选实施例的说明，领域内的一般技术人员对本发明的这些和其它方面及优点会更加清楚，图中相同的标号指示相同的术语。
附图说明
图1是在人类颌上或下部的牙齿排列的平面图，示出了口腔的几何形状。
图2是根据本发明第一优选实施的牙刷的透视图。
图3是图2所示的牙刷的侧视图。
图4是图2所示的牙刷的前视图。
图5是图2所示的牙刷变形实施的侧视图。
图6是图2或图10所示的牙刷头部的第一变形实施的前视图。
图7是图2或图10所示的牙刷头部的第二变形实施的前视图。
图8是人头部的侧视图，示出了图2的牙刷在使用中的情形。
图9是口腔的平面图，示出图2的牙刷头部在使用中的情形。
图10是根据本发明的第二优选实施的牙刷的透视图。
图11是图10所示的牙刷的侧视图。
图12是口腔的平面图，示出图10的牙刷头部在使用中的情形。
图13是图10所示的牙刷第一变形实施的平面图。
图14是图10的牙刷的第二变形实施的平面图。
具体实施方式
图1是在人类颌上或下部的牙齿101-116排列的平面图，表示口腔100的几何形状。每个牙齿101-116通常具有舌侧118和相对的颜面侧的前或颊侧120。牙齿101-110一般称作后齿，牙齿111-116一般称作前齿。牙齿101-116在口腔100中安排使得在牙齿101-116的舌侧118的齿面(关于图1所示的齿面)界定一个口腔100的外凸曲率。另一方面，牙齿101-116的颜面侧120的齿面关于齿面界定一个口腔100的凹陷曲率。详细观察齿组101-116时，牙齿101-116的舌侧口腔100的外凸曲率一般地在角度有所不同，如曲线122和124所示。然而，多数人的口腔100的整个舌侧118通常存在可看作是相同的凸起曲率。凸起的程度一般在前齿111-116的舌侧118最突出。由于这个外凸的曲率、牙齿101-116向下或向上突出进口腔100的区域、及口腔100有限的张开角，用在先技术的牙刷难于有效地刷洗牙齿101-116的舌侧118的牙齿表面。本发明克服在先技术牙刷的局限性，提供便于有效地清洁牙齿101-116的舌侧118的牙刷。
图2是根据本发明第一优选实施的牙刷200的透视图。牙刷200包括一个头部201、一个颈部203、一个柄部205和多个刷毛207。为了图示清楚，在尺寸上夸张了各个刷毛207。应当理解，可优选地包括较图中所示出的更多数量和更小直径的刷毛。其实，图中所示的单个刷毛207优选地包含一束刷毛，每束含有约二十(20)至三十(30)根直径比图中所示刷毛小得多的单根刷毛。
头部201包括一个刷毛承载的底表面209和与之相反的顶表面211，它和底表面209间隔开。根据本发明，至少底表面209且优选地两个表面209、211都具有对牙齿的刷洗表面(图3中标号301)所示的凸起曲率。底表面209和顶表面211之一或者两者都优选地与牙齿101-116的舌侧118上的口腔100的凸起曲率互补，诸如口腔100前区存在的曲率122。底表面209和顶表面211之一或者全部的曲率优选地含有如图2和4所示的平滑的连续曲线，但是变通地可以含有由两或多个平面成角相交形成的分段近似，如图6和7所示，并在下文更加详细地说明。
颈部203包括一个与顶表面215间隔开的底表面213。颈部203的两个表面213、215优选地都有关于牙齿的刷洗表面的凹陷曲率或者弯曲，如下文中详述。图中绘出的柄部205是直的，但是可以采用其它的柄部实施例，如下面参照图5、10、13和14所述。
头部201、颈部203、和柄部205优选地用公知的注模技术制造成单个的整体单元。从而在制造时头部210连接颈部203，颈部203再连接柄部205，如图2所示。
刷毛207从头部201的底表面209向外突出，并且形成基本上与牙齿101-116的舌侧118上的口腔曲率互补的凸起的轮廓。在此优选实施例中，刷毛207形成如图2和4所示的分段线性的凸起轮廓。在一个可选实施例中，刷毛207的长度可以使得形成一个连续的凹陷轮廓并与图2和图4所示的头部201的顶和底表面209、211的凹陷曲率轮廓相似。在此优选实施例中，刷毛207的突起部分(即从头部201的底表面209向外伸出的部分)的长度渐小，从而接近头部201的中心的刷毛要比接近头部201相反的两个端部的刷毛长得多。
例如在第一实施例中，刷毛207分成三个组217-219。第一组即中间组217，它包括具有相同长度的刷毛207(例如，从头部201的底表面209测量，约十(10)到约十二(12)毫米长)并且放置在其它两个端组218和219的中间。端组218、219中的刷毛207在长度上下降，以最长的刷毛207直接毗邻中间组217，并且最短的刷毛207在头部201的远端。在该优选的实施例中，端组218、219中刷毛207的突出部分的长度从中间组217向端组218、219的末端线性地降低。例如如图2所示，在端组219中刷毛207的长度优选地从中间组217向头部201的末端线性(如虚线223所示)地降低到从头部201的底表面209起测量的约三(3)至五(5)毫米。
在一个变形实施例中，刷毛207可以有各种渐细的排列，只要刷毛207与头部201一起至少近似地，而且优选紧密地在轮廓上与形状与牙齿101-116的舌侧118上的口腔100的曲率互补的凸起曲率相当即可，诸如曲率124或者更加优选的曲率122。例如，刷毛207可以在长度上变化以集体地形成关于牙齿的刷洗表面的分段或者平滑的凸起曲率，诸如当头部201的表面209、211平坦时，或者刷毛207可以基本上长度相同，只要头部201是弧形或者弯曲的以近似地产生与牙齿101-116的舌侧118上的口腔100的曲率互补的刷毛轮廓即可。
刷毛207可以用任何当前公知的或者今后研发的技术固定在头部201上。换言之，把刷毛207固定到头部201上的工艺对本发明是不重要的。在此优选的实施例中，刷毛207按照标准的牙刷生产技术固定在头部201上，即通过：首先在头部201中产生多个孔，然后把刷毛207的束置入各个孔中，最后把刷毛207修整成适当的长度，从而使刷毛207的伸出部分的长度在形状上与牙齿101-116的舌侧118上的口腔100的曲率互补。
在此第一实施例中，颈部203基本上垂直于头部201并且优选地包括相关于图3所示的牙齿301的刷洗表面的凹陷曲率。颈部203的底表面213连接到头部201的顶表面211。与头部201凸起的曲率和/或刷毛207的轮廓相似，颈部203的曲率可以是图3所描绘的平滑连续曲线，也可以是如图5所示的由两个或者多个平面倾斜相交形成的分段近似。
图3所示的实施例中，颈部203的凹陷度在颈部203的顶表面215的凹陷曲率的中点304是锐角，中点304基本上平行于牙齿刷洗表面301的平面303上，并且该表面比任何含有201的顶表面211的端点的表面(见图4的端点401和403)离开刷洗表面301的距离都远。换言之，颈部203的凹陷度是使刷毛207的中组217的尖端处的刷洗表面301与包含颈部203的顶表面215的凹陷曲率的中点304的平面303之间的距离307大于刷洗表面301与任何含有头部201的顶表面211的端点的表面(例如平面305)之间的距离。这样的颈部203的凹陷度使颈部203在刷洗牙齿101-116的舌侧时能够避开高轮廓的前齿111-116突入口腔区域中。通过制造具有凹陷曲率或角度的颈部203以避开前齿111-116，可以更加有效地刷洗前齿111-116的舌侧118，因为减少或者限制了颈部203与前齿111-116的接触，因此使刷毛207偏离舌侧齿面。在针对低轮廓牙齿(诸如儿童牙齿)的变形实施例中，颈部203的凹陷度可以降低或者完全取消，同时因为头部201和/或刷毛207的轮廓的凸起构形，还能够有效地清洁牙齿101-116的舌侧118。
颈部203优选地以离开牙齿的刷洗表面301指向的角度连接到头部201的中部区域。例如，线311表示与牙齿的刷洗表面301平行的表面，并且线313表示与颈部的中线平行的表面，在此区域颈部203连接到头部201。如图所示，颈部203在颈部203连接到头部201的点处以角315(优选地在约十五(15)到三十(30)度的范围内)偏离刷洗表面。通过把颈部203在颈部203连接到或者说结合到头部201的点处弯曲离开刷洗表面301，使头部201有效地弯曲或倾斜以匹配前齿111-116的舌侧118的纵向轮廓，从而便于改进刷毛接合和清洁前齿111-116的舌侧118。
在一个变形的实施例中，颈部203可以以对于头部201不成九十(90)度角连接到头部201(也就是不垂直地)和/或连接到头部201的中部区域之外的区域。例如，颈部203可以以约四十五(45)度的角连接到头部201和/或颈部203偏离中心。在本发明中，颈部203相对于头部201的角度和颈部203连接到头部201的位置与头部201的构形和/或刷毛207的排列相比不重要。因此可以采用各种颈部-头部连接构形，只要保持在本发明的精神和范围内。
图4是图2所示的牙刷200的前视图，图中示出头部201的优选凸起曲率。如该图中所描绘，头部201的底面209的中点411在基本上平行于牙齿的刷洗表面301的平面409中。底表面209弯曲使得底表面209的端点401和403相对于含有底表面209的中点411的平面409成从十五(15)到四十五(45)度的角的各自的角405、407定位。类似地，头部201的顶表面211的中点413在基本上平行于牙齿的刷洗表面301的平面414中。顶表面211弯曲的使得顶表面211的端点415和417相对于含有顶表面211的中点413的平面414成从十五(15)到四十五(45)度的角的各自的角419、421定位。
在第一优选的牙刷200中，角405和407优选地相同(即，所述曲率优选地关于中点411对称)，是从十五(15)到二十五(25)度范围中的值，在变形的实施例中，所述的曲率可以是不对称的。而且，只要头部201和刷毛207的组合形状与牙齿101-116的舌侧118上的口腔200的几何形状相对应，头部201的几何形状就不必是弯曲的。例如，头部201可以制造得与优选的刷毛排列(例如平坦的中部和以从十五(15)到四十五(45)度的角离刷洗表面301弯开的端部)的多角形轮廓匹配，如图6和7所示并且在下文中更加详细地说明。变通地，头部201可以是矩形或者椭圆形的，只要刷毛207的轮廓相应于牙齿101-116的舌侧118上的口腔100的几何形状即可。
图5是图2所示的牙刷200的另一个实施的侧视图。在此实施例中，颈部503长于图2中的颈部并且包括一个由两个平面509、511倾斜相交形成的对于牙齿106-116的刷洗表面301的凹陷曲率分段近似。另外，柄部505弯向牙齿101-116的刷洗表面301。柄部505弯向刷洗表面301使人可以用牙刷达到前齿111-116的舌侧118，而不需要像柄部505是直的时那样操纵牙刷。在一个优选的实施例中，由包含连接到柄部505的颈部503段的平面502和含有柄部505本身的平面504形成的角501在约十(10)到约二十五(25)度的范围。
图6是图2所示的牙刷200头部201的第一变形实施的前视图。在此实施例中，头部201的底表面209是由三个平面603、613、615倾斜相交形成的对于牙齿106-116的舌侧118凸起曲率的分段近似。头部201包括一个中段和两个端段。中段包括一个在平面603中的中点601。第一端段包括端点605，而第二端段包括端点607。所述端段从中段起渐细，从而头部201的底面209的形状大到与牙齿101-116的舌侧118上的口腔100的曲率的形状相对应。优选地，端点605以相对于平面603成从十五(15)到四十五(45)度范围的角611定位。
图7是图2所示的牙刷200的头部201的第二变形实施的前视图。在此实施例中，不仅头部的底表面209如以上参照图6所说明的变形实施例中那样制造得大致与牙齿101-116的舌侧118上口腔100的形状相对应，头部201的顶面211也是这样制造的。从而头部201的顶表面211是由三个平面703、713、715倾斜相交形成的对于牙齿106-116的舌侧118凸起曲率的分段近似。类似于底表面209，顶表面211包括一个中段和两个端段。中段包括一个在平面703中的中点701，平面703优选地平行于平面603。第一端段包括端点705，而第二端段包括端点707。所述端段从中段起渐细，从而头部201的底面211的形状大致与牙齿101-116的舌侧118上的口腔100的曲率的形状相对应。优选地，端点705以相对于平面703成从十五(15)到四十五(45)度范围的角709定位。类似地，端点707以相对于平面703成从十五(15)到四十五(45)度范围的角711定位。
图8是人头部的侧视图，示出图2的牙刷200在使用中的情形。如图所示，颈部203的优选的凹陷曲率使头部201能够方便地接触到前齿111-116的舌侧118，另外，颈部203的凹陷曲率使颈部203能够在刷牙时避免与前齿111-116接触(当然，嘴是张开的)，从而使刷毛保持与舌侧的牙齿表面接触。
图9是口腔100的平面图，示出图2的牙刷200的头部201在使用中的情形。如上所述，头部201的优选的凸起曲率基本上相应于前齿111-116的舌侧118上的口腔100的曲率，从而使刷毛207在刷牙时保持与前齿111-116的舌侧齿表面接合。另外，优选的刷毛排列使刷毛207能够在力施加于头部201时保持相对地直，并且头部201能够上下运动和左右运动。而且，优选的刷毛排列的较短的硬端刷毛218、219在向头部201施加力时突出在前齿111-116之间，从而提供改进了邻面间(即齿间)牙齿表面的清洁。
如参照图2-9在上面所述，本发明提供一个牙刷200，制造用于在使用者刷牙时有效地清洁前齿111-116的舌侧牙齿表面。通过制造牙刷200的头部201和/或刷毛207的总体轮廓以至少接近地，并且优选地紧密地与牙齿101-116的舌侧118的口腔形状100互补，本发明增加了在刷牙的过程中更多的刷毛207保持与舌侧牙齿表面接触的平均概率，从而提高了牙刷200的清洁效率。通过进一步地引入颈部203的凹陷曲率，优选的牙刷200便于使头部201接触到舌侧牙齿表面并且降低颈部203在刷牙时与前齿111-116接触的可能性，从而进一步增加刷牙时刷毛207保持与前齿111-116接触的概率。再有，通过把颈部2-3弯离刷洗表面301，从而有效地倾斜头部201，优选的牙刷200增加了刷毛沿各牙齿的整个长度与舌侧牙齿表面接触的可能性，而不需要复杂地操纵牙刷200。
图10是根据本发明的第二优选实施的舌侧牙刷1000透视图。与图2所示牙刷200相似，图10的牙刷1000包括一个头部1001、一个颈部1003和柄部1005，和多个刷毛1007。但是，与图2的牙刷200对照，牙刷1000的颈部1003连接到头部1001的一端而不是连接1001的中区。另外，颈部1003的纵轴与头部1001的纵轴共线，与图2所示的颈部203和头部201的垂直或倾斜的取向不同。
头部1001包括一个底表面1009，与顶表面1011间隔开，其中两个表面1009、1011优选地都关于牙齿的刷洗表面有平滑且连续的凸起曲率。颈部1003包括与顶面1015分隔开的底表面1013，其中两个表面1013和1015优选地相对于牙齿的刷洗表面都具有平滑的和连续的凹陷曲率。
柄部1005优选地包括两个段：一个直段1006和一个弯角段1008。直段1006大约是柄部1005的总长度的三分之一，弯曲段1008大约是柄部1005总长的三分之二。直段1006以就像整个柄部1005是直的一样的方式连接到颈部1003。弯角段1008连接到直段1006并且优选地以相对于含有直段1006的平面十(10)到约二十(20)度角弯离牙齿的刷洗表面。在另一个实施例中，柄部1005可以是直的(例如，图2中描绘的柄部205)或者可以以以上参照图5或者以下参照图13和14说明的方式构形。头部1001、颈部1003、和柄部1005优选地用公知的注模技术制造成单个的整体单元。
在第二优选实施例中，如第一实施例一样，刷毛1007从头部1001的底表面1009向外突出，并且形成一个基本上与牙齿101-116的舌侧118上的口腔100的曲率互补。在此优选的实施例中，刷毛1007形成一个分段直线的凸起曲率轮廓，如在图10和11所示。在另一个实施例中，刷毛1007的长度可以使得形成一个连续的凸起轮廓，类似于图10和图11所示的头部1001的顶和底表面1009、1011的凸起曲率轮廓。在此优选的实施例中，刷毛1007的突出部分(即从1001的底表面1009伸出的部分)的长度渐减，使接近头部1001的中心的刷毛1007的突出部分显著地长于接近头部1001的各个相对端的刷毛1007的长度。
例如在第二优选实施例中，刷毛1007分成三个组1017-1019。第一组即中组1017，包括基本上相等长度的刷毛(例如从1001的底表面1009起测量约十(10)到约(12)毫米长)并且定位在其它两个端组1018和1019之间。端组1018和1019中的刷毛1007长度降低，最长的刷毛1007直接靠近中组1017，而最短的刷毛1007在头部1001的远端。在此优选实施例中，端组1018、1019中的刷毛1007的长度从中组1017向端组1018、1019的末端基本上地线性地降低。例如，如图10中所示，端组1018中的刷毛1007的长度从中组1017向头部1001的末端基本上线性地降低到从头部1001的底表面1009起测量三(3)至五(5)毫米的最小长度。
在变形的实施例中，刷毛1007可以有各种渐细的排列，只要刷毛1007与头部1001一起至少大约地，并且优选地紧密地在轮廓上与形状上与牙齿101-116的舌侧118上的口腔1001的曲率互补的凸起曲率相对应。例如，刷毛1007可以在长度上变化以集体地形成相关于牙齿的刷洗表面分段或者平滑的凸起曲率，诸如当头部201的表面209、211平坦时，或者刷毛207可以基本上长度相同，只要头部201是弧形或者弯曲得近似地产生与牙齿101-116的舌侧118上的口腔100的凸起曲率互补的刷毛轮廓即可。
刷毛1007可以用任何当前公知的或者今后研发的技术固定在1001上。换言之，把刷毛1007固定到头部1001上的工艺对本发明是不重要的。在此优选的实施例中，刷毛1007按照标准的牙刷生产技术固定在头部1001上，即通过：首先在头部1001中生成多个孔；然后把刷毛1007的束置入各个孔中；最后把刷毛1007修整成适当的长度，从而刷毛1007伸长部分的轮廓在形状上与牙齿101-116的舌侧118上的口腔100的凸起曲率互补。
在此第二实施例中，如以上所述，颈部1003沿与头部201相同的方向(即，沿相同的纵轴)取向，并且优选地包括相关于图11所示的牙齿的刷洗表面1101的凹陷曲率。颈部1003的底表面1013连接到头部1001的底表面1009，并且颈部1003的顶表面1015连接到头部1001的顶表面1011。
所示的实施例中，颈部1003的凹陷度在颈部1003的顶表面1015的凹陷曲率的中点1104尖锐，该中点位于基本上平行于牙齿刷洗表面1101的平面1103上，并且该表面比任何含有头部1001的顶表面1011的端点的平面(如平面105)离开刷洗表面1101的距离都远。换言之，颈部1003的凹陷度使刷毛1017的中组的尖端处的刷洗表面1101与包含颈部1003的顶表面1015的凹陷曲率的中点1104的平面1103之间的距离1107大于刷洗表面1101与含有头部1001的顶表面1011的端点的任何平面(例如平面1105)之间的距离1109。颈部1003的这种凹陷度使颈部1003在刷洗牙齿101-116的舌侧118时能够避开高轮廓的前齿111-116突入口腔区域中。
通过制造具有连续或者分节(例如分段)凹陷曲率的颈部1003以避开前齿111-116，可以更加有效地刷洗后齿101-110的舌侧118，因为减少或者限制了颈部1003与前齿111-116的接触而使刷毛1007偏离舌侧齿面。另外，颈部1003的凹陷曲率使牙刷的使用者在有低的舌侧后牙牙龈凹窝时能够比通常的牙刷到达后齿101-110的舌侧118较低的位置。在针对低轮廓牙齿(诸如儿童牙齿)的变形实施例中，颈部1003的凹陷度可以降低或者完全取消，同时因为头部1001和/或刷毛1007的轮廓对于牙齿101-116的舌侧118的口腔100的几何形状的互补构形，因此能够有效地清洁牙齿101-116的舌侧118。
在一个变形的实施例中，头部1001可以不是凸起的形状，只要头部1001的形状与刷毛1007的总轮廓的结合至少大约地，并且优选地紧密地与牙齿101-116的舌侧118的口腔100的形状互补即可。例如1001可以有参照图6和7在上文说明的任一个实施例中的形状。变通地，头部1001的表面可以是平坦的(与典型的在先技术牙刷类似)，只要头部1001的形状结合刷毛1007的总轮廓具有牙齿101-116的舌侧118的一般口腔100形状即可。
如以上参照图10所述，牙刷1000的第二优选实施例的优选的柄部1005包括一个直段1006和一个弯角段1008。由含有柄部1005的直段1006的平面1111和含有柄部1005的弯角段1008的平面1113形成的角1110优选地在约十(10)到约二十(20)度的范围。以此方式的柄部1005的弯角使得使用者能够达到后齿101-110的舌侧118，而不需要使用者象在柄部1005是直的情况下那样操纵牙刷1000。
图12是口腔100的平面图，示出图10的牙刷1000的头部1001在使用。如上所述，头部1001的凸起曲率基本上与牙齿101-116的舌侧118上的口腔100的曲率相应，从而在刷洗时使刷毛1007能够保持与牙齿101-116的舌侧齿面接合。另外，优选的刷毛排列使刷毛1007能够在力施加于头部1001时保持相对地直，并且头部1001能够上下运动和左右运动。当使用者首先把头部1001插入口腔100中时，端组1018的较短的刷毛接触舌侧牙齿表面。当使用者在刷牙时施加压力并且前后移动头部1001时，端组1018的较短刷毛的初始接触会引导随后的中组1017的较长刷毛的接触。在中组1017的较长刷毛接触舌侧牙齿表面时，由于端组1018和1019较短刷毛提供的刚性和支持，较长刷毛的挤平减少了从而清洁效果提高了。换言之，因为端组018包括短、刚性的刷毛，所以在端组1018的刷毛与牙齿表面开始接触时，端组1018的刷毛不弯曲到中组1017中。因为端组1018的刷毛不弯曲到中组1017中，所以中组1017的刷毛以其尖端而不是以其侧面接触牙齿表面，从而提供改进了的清洁效果。另外，由于端组1019的刷毛也是短而刚性的，所以在把头部1001推压在并通过牙齿101-116时，它们限制了中组1017的刷毛的弯曲，从而在刷牙时提高了刷毛尖端保持接触在牙齿表面上的数量。
除了使中组1017的长刷毛能够有效地清洁之外，端组1018、1019的短、硬的刷毛在力施加在头部1001上时突出在牙齿101-116之间，从而提供改进的邻间牙齿表面的清洁。最后，尽管以上说明集中在本发明的舌侧清洁效率，但出于与提供有效清洁舌侧表面的许多相同的原因，图10的牙刷1000还提供有效清洁牙齿101-116的面颊侧表面。因此，图10的牙刷1000及其各种实施例可以用于有效的日常口腔卫生。
图13和图14是图10所示的牙刷1000变形实施的平面图。图13中的柄部1300包括一个弯曲1302或者说弯角，它便于用左手的人握持牙刷。图14中的柄部1400包括一个弯曲1402或者说弯角，它便于用右手的人握持牙刷。柄部1300和1400中的弯曲1302、1402让柄部1300、1400拿在使用者的手中时更加舒服，从而便于更加舒服地使用牙刷1000。除图13、14中所示的实施之外，柄部205、1005还可以向刷洗表面301、1101弯角(例如，如图5中所示)，或者离开刷洗表面301、1101弯角(例如，如图11中所示)。领域内的一般技术人员可以构想出各种柄部构形，以包括有本文说明的牙刷200、1000的优选及变形的实施例。所有这些柄部均落入本发明的精神和范围之内。
除了各种柄部的实施例之外，图10的牙刷1000可以制造得有各种颈部1300。在上述优选的实施例中，颈部1003制造得包括一个相对于刷洗表面1101的尖锐的、连续的凹陷曲率。然而，在一个变形实施例中，诸如用在低轮廓(例如儿童的)牙齿的实施例中，凹陷曲率或者说弯角可以不是锐角(例如如图5所示)，或者颈部1003甚至可以是直的。
如参照图10-14在上面所述，本发明提供一个牙刷1000，制造用于在某个人刷牙时有效地清洁牙齿的所有牙齿表面。通过把其头部1001和/或刷毛排列轮廓做得与牙齿101-116的舌侧118上的口腔100的形状互补，牙刷1000对比在先技术的对应产品对于清洁牙齿的舌侧118和牙龈特别有效。另外，牙刷1000还对清洁牙齿的面颊侧和牙龈非常有效，因此这样的牙刷可以用于日常的口腔卫生。
尽管上面构成本发明的某些优选及变形实施例，但应当理解本发明不局限于上面的说明。并且鉴于本公开，领域内一般技术人员可以想到各种其它的实施例。例如，在牙刷200、1000任何一个的颈部203、1003中都可以包括与图13和14中柄部1300、1400的角相似的角，使牙刷200、1000分别对左手或者右手的人使用更加使用舒服。因此可以认识到，在不偏离所附权利要求书中特别指出并且清楚地要求保护的本发明的范围的情况下可以做出各种改变，所述权利要求涵盖其所有的法律等同物。

Claims (3)

1.一种牙刷，它包括：
一个具有纵轴的头部，
一个具有纵轴的柄部；所述头部连接到所述柄部，从而所述柄部的纵轴基本上垂直于所述头部的纵轴；和
固定到所述头部上的多根刷毛，所述的每根刷毛具有一个突出部分，该部分从所述头部的一个表面向外伸出并且终止于一个尖端部，其特征在于，所述的多根刷毛包括第一组刷毛、第二组刷毛、和中间组刷毛，所述中间组位于所述第一组和第二组之间，并且把所述第一组与第二组分开，所述中间组刷毛的各个尖端基本上在一个公共的平面内，所述中间组占据了所述头部的所述表面的大部分，随着所述中间组与相应的所述第一组和第二组中的刷毛的距离的增加，所述第一组和第二组中的所述刷毛的突出部分的长度显著降低，所述第一组中的至少一部分所述刷毛和所述第二组中的至少一部分所述刷毛足够短和硬，以便降低所述中间组中的所述刷毛在与牙齿接触时被压平的趋势，从而提高了牙齿的清洁效率。
2.一种如权利要求1所述的牙刷，其特征在于，所述头部是矩形的。
3.一种如权利要求1所述的牙刷，其特征在于，所述中间组中的所述刷毛的突出部分的长度在大约十到十二毫米之间，其中在所述第一组和第二组每个中的所述刷毛的突出部分的长度基本上线性地降低到各自的最小长度，约三毫米到五毫米。
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