CN1822779A - 牙刷 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种牙刷(1)，其包括刷头(2)、刷头的一个表面(10)上伸出多簇刷毛(11－17)。根据本发明，至少一簇刷毛(11)被一个嵌在该表面(10)上的环形凹孔(21)围绕，造成增加了所述刷毛的灵活性，因此使刷毛更容易侵入并更好的清洁牙齿间的空间。

Description

牙刷

本发明属于一种带有刷头的牙刷，其中刷毛束(bristle clusters)从所述刷头的一表面伸出。

这种牙刷已经公开在德国实用新型7715006中。该牙刷设有一开有狭槽或开孔的板，刷毛束穿过狭槽或孔向上伸出。狭槽或开孔板设有一手动调节装置，该装置可以改变狭槽或开孔板与从中伸出刷毛束的表面之间的距离，即以这样一种方式可以分别延伸或缩短刷毛束的自由长度。这就可能分别增加或减小牙刷的硬度。可以看到这种结构有一个较小的优点在于—已将价值高的现有结构放在一边—分别通过单个可调整狭槽或开孔板仅只改变刷头上的所有刷毛束的自由伸出长度。

US2274042公开了一种手动牙刷，其中从牙刷头即从其表面伸出同样尺寸的刷毛束设置成不同的高度。所有刷毛束的质量以及长度和厚度一样，因此所有刷毛束的抗弯强度也一样。虽然很少几个刷毛束的刷端从刷平面伸出，以便可以分别高于或低于其他刷毛束的刷端，但是所有刷毛束的抗弯强度相同，因为它们伸出的长度相同。

US6553604也公开了一种手动牙刷，其中不同横截面的刷毛束从牙刷刷头的一表面伸出。在这种情形下，位于边缘的刷毛束安排在开口中，这些开口比单独刷毛束的横截面大，因此刷毛束可以在手动牙刷的纵向上是柔顺的。这使得当牙刷在刷牙期间前后移动时，这些刷毛束能更好的深入牙齿间的空间内。刷毛束由位于其端部的桶形增厚装置支撑在凹槽内。虽然这种牙刷功能很好，但是其制造和装配成本都比传统牙刷高。

本发明基于开发一种带有根据上文的刷头的牙刷的目的，其中简单的装置分别使刷头的单独的刷毛束比该刷头的其他刷毛束更容易或更难以前后移动。本发明还有一个目的是提高清洁效果，尤其是提高牙齿间的空间，其中牙刷还有一个简单结构并且可以利用简单加工技术廉价地制造出来。

这个目的可通过权利要求1的特征部分公开的特征来实现。在单独的刷毛束周围布置一环形凹孔，可使该刷毛束的抗弯曲强度不同于邻近刷毛束，这些邻近刷毛束不安排在这种环形凹孔内，其中这一比较很自然地依赖于具有相同质量和尺寸的单独的刷毛束。自由弯曲长度的变化--其他的毛束参数例如刷毛簇直径、刷毛簇材料、刷毛簇数量不变--引起这簇毛束或刷毛束的刷毛可自由移动，因此促进与US6553604案例中一样的牙刷的清洁效果。

在刷毛束周围延伸的环形凹孔或凹孔可以特别简单的方式加工出来，如果-与用固定装置将刷毛束固定到刷头的钻孔内相反--将一块塑料注射模制在刷毛束自由端的周围，以便将刷毛束固定到刷头上，这种情形下的刷头由如此模制而成的塑料块制成。用来模制刷头的注射-模制工具很少需要设置在注射模制过程中在刷头上产生环形凹孔的相应的高度。由于在单独的刷毛束周围只需要有一个环形凹孔，因此不需要很大的加工费用就可以在刷头的任何刷毛束周围定位这样一个凹孔，也就是说根据刷头的位置，在这些位置应布置或硬或软的刷毛束。这可以使每个刷毛束都具有优良的抗弯曲强度，并因此在整个刷毛部分都有优良的抗弯曲强度。本发明的目的是适用于手动牙刷以及有一震荡的圆刷头的电动牙刷，例如根据EP1138222A2或EP0765642A2中的结构。

权利要求2的特征可以更好的使环形凹孔的形状适应于从环形凹孔的底部伸出的刷毛束的横截面。其优点是刷毛束的底部基本上总是与环形凹孔的边缘隔开相同的距离，并因此在刷头上占据尽可能最小的空间。

当使用如权利要求3的带有圆角的基本为矩形的刷毛束时，最好选择一带圆角的矩形横截面的圆周凹孔，即一环形凹孔，其壁与刷毛束的外壁平行且稍微隔开地延伸。然而，当使用有圆或椭圆横截面的刷毛束时，环形凹孔也有一圆的或椭圆的横截面。当使用星形或其他横截面的刷毛束时，环形凹孔的形状也相应地与该横截面相适应。

根据权利要求4，如果刷毛束的长横截面边在横切于刷头纵向的方向延伸，则该横截面形状在牙刷头的纵向的抗弯强度较低，在其横切的延伸方向的抗弯强度较高。当牙刷横切于牙齿的纵向方向移动时，相应的刷毛可以容易地深入到牙齿之间的空间内，因为其抗弯强度相对较低。然而，当牙刷在牙齿的纵向移动时，即在刷毛束具有高抗弯强度的方向移动并因此较硬时，它们就不会严重弯曲并从而可以顺利导入牙齿间的空间内，将微粒从空间内有效地去除。这将在牙齿表面上产生与牙齿间的空间一样的非常好的清洁效果。牙刷可以由手动牙刷构成，在这种情况下，需要手机械地执行所有刷牙运动，或者由电动牙刷构成，该电动牙刷可以执行往复刷牙运动或者甚至是一种振动震荡的运动形式。

根据权利要求5的特征，如果凹孔布置在刷头的边缘上，从环形凹孔伸出的刷毛束就能非常有效地清洁牙齿，因为当刷头惯例地围绕自身纵轴轻微转动时，刷毛束就能够很好地深入牙齿间的空间内。在这种情形下，位于边缘的刷毛束比居中布置的刷毛束更剧烈。

根据权利要求6的特征，环形凹孔在横向逐渐变细，即未被壁面从外部封闭住。这种结构的优点是在清洗刷头时，堆积在环形凹孔内的微粒可以很容易地从侧面清洗出来。环形凹孔可以容易地以这种方式冲洗干净。

根据权利要求7的特征，带有从中伸出刷毛束的几个环形凹孔设置在刷头的侧边，以便在牙齿间尤其是在边缘区域达到优良的清洁效果。附加的刷毛束布置在从环形凹孔伸出的单独刷毛束之间，其中这些附加的刷毛束没有被环形凹孔环绕，假设它们有相同的横截面、由相同刷毛材料组成并且截止在刷头的同一个刷平面上，那么其抗弯强度大于根据本发明的刷毛束，因为它们的基底是嵌入到一个较高的高度(elevation)。

如权利要求8所提出的，如果与设在环形凹孔内的刷毛束相比，安排在较高高度的刷毛束的横截面较厚而且长度较短，刷牙时，从环形凹孔伸出的刷毛束更好使用而且清洗更彻底，因此可以大大改善牙齿间清洁效果。具体是，达到这一点就在于，那些也处在较高高度的截面厚长度短的刷毛束在清洁牙齿中不会很有效，直到从环形凹孔伸出的小截面刷毛束的自由端被牙齿压变形并被推到侧面再深入单独的间隙内为止。

根据权利要求9的特征，分别带有一个相应的刷毛束从中伸出的四个环形凹孔分别设置在刷头的两侧。这样数量的环形凹孔证明对为成年人设计的手动牙刷是最有利的，即因为在这种情形下，单独刷毛束之间的纵向距离足够大，在刷牙时使得它们可以充分弯曲而不会相互干涉。然而，如果从凹孔伸出的刷毛束与布置在其间的短刷毛束一样，都有一个较小的横截面，就可能在纵方向上布置多于四个的从中伸出刷毛束的环形凹孔。小刷头也能设有小于四个的从中伸出刷毛束的环形凹孔，例如三个或两个环形凹孔。

根据权利要求10中的特征，从环形凹孔伸出的刷毛束可以达到非常好的穿透性。当刷牙时，这些较长的刷毛束首先与牙齿表面接触，因此分别也受到纵方向或横切向的一个力。最后，布置在长刷毛束之间的短刷毛束开始与牙齿表面接触之前，这些长刷毛束已能够很好的深入牙齿间的空间内。当附加的压力施加在牙刷上时，短刷毛束开始清洁牙齿的表面。

根据权利要求11的特征，牙刷头甚至可以是更柔性和弹性的形式，因此从环形凹孔伸出的刷毛束深入牙齿间的空间内更容易。

权利要求12的特征，使左侧刷头可独立于右侧刷头移动，这样刷毛更有弹性并且甚至更柔韧。因此，它们也能够更好的跟随牙齿的外形并深入到牙齿表面上的许多不平坦区域。

根据权利要求13的特征，本发明用于与电动牙刷的圆刷头连接，该电动牙刷由电驱动装置驱动，这样可以执行一种震荡旋转运动，其中在这种情形下，环形凹孔的矩形截面的长边基本在圆刷头的圆周方向延伸。这种结构保证了从环形凹孔伸出的刷毛束在圆周方向比横切于电动牙刷驱动部分的运动方向更容易变形，这是由于在该方向上的抗弯强度较低。在这种情形下，也可以达到提高深入牙齿间的空间。然而，当圆牙刷头在牙齿间纵向移动时，这些刷毛束具有更高的抗弯强度，因此能够更好的将齿间的空间的微粒输带出来。

权利要求14-18的特征反映出根据权利要求5-8和11的手动牙刷的特征，但是属于一种圆刷头。为了防止不必要的重复，我们可以参考与圆牙刷头类似的上述优点。

下面用附图表示并详细描述本发明的一个实施例。

附图表示：

图1是牙刷后侧的顶视图，其中的刷柄用虚线画出而且仅示出了其前端；

图2是根据图1的刷头后侧的透视图，但没有示出刷柄；

图3是根据图2的刷头侧视图；

图4是根据图3的刷头透视图；

图5是几乎类似于图4所示刷头的放大示意图。

牙刷1由刷头2和刷柄3组成，图1中的刷柄仅由断面线示出了一部分，而图2-5中则没有表示出来。在图1-5中，刷头2由两半刷头5，6组成，它们沿牙刷1的纵向4分开并被一条沿中心延伸的S形细槽7彼此分隔开。细槽7在刷柄3的后面开始一小段距离，即在颈部8构成刷头2的过渡段，如图1中清晰所示。在颈部8的后面，刷头2在朝向端点30的方向上突然变宽一直到达最宽点31为止。然后边缘26从最宽点向点30方向连续变窄。边缘26在点30处由半径R相互光滑地连接在一起。

不同组刷毛束11，12，13，14，15，16和17从相对于背面9的刷头2的整个表面10上伸出，其中所述刷毛束由许多单独的细毛或细丝(未示出单独的刷毛)组成，每个刷毛束中的这些细毛长度相等。刷毛束11，12，13，14，15，16和17具有不同的横截面、不同的长度和不同数量。

根据图5的刷毛束11的横截面基本是稍微带点圆角20的矩形。刷毛束11的横截面由长边e和侧边f限定。刷头束11的矩形横截面也可以是稍微椭圆形，例如通过一个可将两个长边壁23，24相互连续地连接在一起的向外弯曲的半径而不是直线形成侧边f。表面10基本平行于背面9延伸，背面9稍微向外弯曲并且向边缘处变得平坦，这样刷头2的厚度向边缘处稍微变薄。为了达到最好的清洁效果，根据刷头束11，12，13，14，15，16和17相对于表面10和刷柄3的纵轴4的布置方式，表面10也可相对于刷柄3的纵轴4水平地或以一个斜度延伸。

图1-5所示表面10包含环形凹孔21，它们布置在刷头2的边缘区18并且分别由底部22、长侧壁23、24和短侧壁25限定。设置在两半刷头5，6上的环形凹孔21尽可能地延伸到最近的边缘26，在这里它们逐渐变细，从而在这些位置不会形成有类似于相对侧的短侧壁。长侧壁23，24横穿手动牙刷1的纵向4延伸。底部22基本垂直于刷毛束11延伸，侧壁23-25基本平行于刷毛束延伸。从侧壁23-25到底部22的过渡部分是由小半径来实现，这样在这些区域不会形成尖锐的边缘而是形成圆边缘27。如果以顶视图的形式来看，环形凹孔21的横截面基本为矩形，类似于刷毛束11的横截面。长边b的长度为3到4mm之间，最好是3.5mm。侧边a的长度在2到3mm之间，最好是2.5mm。从表面10到底部22，环形凹孔21的深度t在1到2mm之间，最好是1.4mm。

刷毛束11从单独的环形凹孔21的底部22向上伸出。从底部22到刷毛束11的自由端20测得的自由长度L1在12到14mm之间，最好是13mm(图3)。刷毛束11的长边e的长度在2.1到2.4mm之间，最好是2.3mm，刷毛束11的侧边f的长度在0.7到0.8mm之间，最好是0.75mm。长边e横穿手操作的牙刷1的纵向延伸，即刷毛束11在刷牙方向X的抗弯强度比刷牙方向Y上的小。

根据图3，刷头的高度由尺寸d2和t组成，因此加起来为3.5-5mm，最好是4.1mm。当然这些“最好”尺寸也可以稍短或稍长些。图3中，从环形凹孔21的底部22到刷头2的底面9的厚度d2在2.5到3mm之间，最好是2.7mm。

图2-5示出的刷毛束11以这样形式布置：在边缘区域18有连续的一排以及在中间从环形凹孔向上伸出。刷毛束12从环形凹孔21之间的表面10向上伸出，其中这些刷毛束的横截面比刷毛束11的大，但是其长边d也基本上是横切于手动牙刷1的纵轴4延伸。刷毛束12的长边d的长度在2.2mm到2.8mm之间，最好是2.5mm，侧边c的长度在1.6mm到2mm之间，最好是1.8mm。从表面10到自由端29的长度在9mm到10mm之间，最好是9.5mm。另一个刷毛束12布置在最靠近颈部8的刷毛束11附近，因此在边缘区域18布置有由四个刷毛束11和四个刷毛束12交替形成的一排刷毛束。由于刷毛束11，12与边缘26的距离必须不变，但是该边缘向外稍微弯曲，所以这一排刷毛束11，12也有一稍微向外的弧度。根据图5，四个刷毛束11沿侧边缘18分别按顺序排成一排并且间隔的距离为g，其中该距离g为3到3.5mm之间，最好是3.2mm。最后和最前一个刷毛束11之间的距离h为18mm到21mm之间，最好是19.6mm。

刷毛束11有不同的颜色，因此它们可以与刷毛束12-17区分开来，其中在图2-5中用较黑的表达方式来表示。

为了防止出现尖锐边缘并且为了制造简单，刷毛束12的横截面也在角19处作成圆角。

全都从表面10向上伸出的附加刷毛束13，14，15和17，布置在位于边缘区域18的刷毛束11，12中。这些附加刷毛束也可以垂直于表面10延伸或稍微向前或向后或侧向倾斜。刷毛束13，14的横截面基本为矩形或略微椭圆的形状。相对于矩形横截面，在这种情况下由向外弯曲的半径又形成短边。前区域设有一圆形横截面的刷毛束17，其自由端向刷柄3并在表面10的方向上倾斜。

刷毛束11，12，13的自由端33，34，35基本上平行于刷头2的表面10延伸，但是如果可以改善清洁效果的话，也可以稍微向前或向后倾斜。刷毛束11的自由端33向上伸出超过刷毛束12的自由端34一段很短的距离，以便达到很好地深入牙齿间的空间内。

刷头2的前区，即第一刷毛束11和刷毛束17前面的区域，只包含两个基本为新月形的刷毛束15，16，它们向前方倾斜，而且其自由端36，37上的表面在刷柄4的方向以及在表面10的方向向后倾斜。刷毛束15，16被槽7分为两半。特别地，这些刷毛束在刷牙时用来清洁后部的臼齿区域。

刷毛束11，12由许多单独的刷毛或丝(在图中未示出)。刷毛束11的刷毛最好具有0.008英寸的厚度，刷毛束12的刷毛具有0.006英寸的厚度。由于组成刷毛束11的刷毛厚度较大，所以这些刷毛也有优良的耐磨性，即刷毛束11中的单独刷毛的厚度和品质与数量一样，都应这样选择使得这些刷毛束比刷毛束12-17更耐磨，而且牙刷1的所有刷毛束的磨损状态应大致相同。

图1-5所示手动牙刷进行如下描述的操作功能。

当使用牙刷使得刷毛束11-17的自由端32-37在X方向移动时，即大致放在口腔中横切牙齿同时与牙齿垂直地的安放时，刷毛束11的自由端33首先压靠牙齿表面上。这将引起这些刷毛束相对于移动方向X偏斜或弯曲，直到刷毛束11的自由端33滑进牙齿间的空间内为止。在该过程中，这些刷毛束将微粒从牙齿间的空间压出来。同时刷毛束12的自由端34开始与牙齿的前表面接触并进行清洁。(在移动方向X)，刷毛束11在X方向上比刷毛束12更容易变形，因为其横截面较小而且伸出的长度比刷毛束12更长。刷牙时，刷毛束11的优良弹性弯曲性能以及其细长横截面，促进其自由端33深入牙齿间的空间内，从而提高了清洁效果。

如图1所示，如果牙刷1在Y向前向后移动，刷毛束11的自由端32起始深入牙齿间的空间内并将这些空间内的微粒压出来，因为Y向的抗弯强度大于X向，即通过牙刷在Y向移动可以将牙齿间的空间清洁得更彻底。刷毛束11的宽度f这样选择，使得自由端32能够很好地深入牙齿间的空间内。即使有些牙齿间的空间非常小，至少有一些刷毛束11可以深入这些牙齿间的空间内。在这方面，单独的刷毛直径比刷毛束12的单独的刷毛直径大是有利的，因为这能够使刷毛束11的刷毛可承受藏于牙齿间的空间内的微粒阻力更强。

当刷牙时，牙刷1既在X向又在Y向移动。这种混合运动可导致综合上述各种优点，从而可达到很好的清洁效果。采用例如根据EP1138222A2或EP0765642A2的带有圆震荡刷头的电动牙刷也可以达到合适的清洁效果。

在其中刷毛束是环形的分布在刷头表面上的这种(未示出)圆刷头中，根据图1-5的刷毛束11和刷毛束12布置在外边缘，而环形凹孔以及从这些凹孔向上伸出的刷毛束在圆形牙刷的边缘区域与其同心地延伸。在这种情况下，刷毛束11的自由长度L1也比较长，因为它们是从环形凹孔21的底部22而不是从表面10向上伸出，如图1-5所示。这里不提供该实施例的其他附图，因为环形凹孔沿圆形牙刷的边缘类似地延伸。

Claims (18)

1、一种带有刷头(2)的牙刷(1)，其中刷毛束(11-17)从位于清洁侧上的该刷头的表面(10)伸出，至少一个刷毛束(11)被该表面(10)上的一环形凹孔(21)包围，凹孔(21)具有底部(22)，刷毛束(11)深入凹孔内，并且所述刷毛束固定在该凹孔中。

2、根据权利要求1所述的牙刷，其特征在于，环形凹孔(21)基本上适应于刷毛束(11)的横截面。

3、根据权利要求2所述的牙刷，其特征在于，环形凹孔(21)和刷毛束(11)的横截面基本呈现为矩形形式。

4、根据权利要求1所述的牙刷，其中与刷头(2)的一端连接的刷柄(3)和刷头(2)具有一共同的纵向(4)，其特征在于，矩形的长侧壁(23，24)横切刷头(2)的纵轴(4)延伸。

5、根据权利要求4所述的牙刷，其特征在于，环形凹孔(21)沿刷头(2)的边缘(18)延伸。

6、根据权利要求5所述的牙刷，其特征在于，环形凹孔(21)朝向边缘(26)变细。

7、根据权利要求5或6所述的牙刷，其特征在于，另一个刷毛束(12)在两个带有从中伸出刷毛束(11)的环形凹孔(21)之间伸出。

8、根据权利要求7所述的牙刷，其特征在于，附加的刷毛束(12)的横截面为矩形，其长边(d)横切刷柄(3)和刷头(2)的纵向(4)延伸。

9、根据权利要求7所述的牙刷，其特征在于，带有从中伸出刷毛束(11)的环形凹孔(21)布置在刷头(2)的边缘区域(18)。

10、根据权利要求9所述的牙刷，其特征在于，带有从每个凹孔(21)伸出一个刷毛束(11)的四个环形凹孔(21)，分别布置在刷头(2)两侧上的边缘区域(18)中。

11、根据权利要求7所述的牙刷，其特征在于，从环形凹孔(21)伸出的刷毛束(11)的长度大于邻近刷毛束(12)的长度。

12、根据权利要求9所述的牙刷，其特征在于，刷头(2)在中部沿纵向(4)被细槽(7)分开，该细槽从点(30)处开始，并且细槽(7)结束在向刷柄(3)过渡处。

13、根据权利要求3所述的牙刷，其中刷头由可执行震荡转动运动的圆刷头组成，其特征在于，环形凹孔和从中伸出的刷毛束的长侧壁，基本上在圆刷头的圆周方向延伸，并且与圆头的边缘保持恒定的距离。

14、根据权利要求13所述的牙刷，其特征在于，几个环形凹孔从刷头的边缘延伸一短的距离。

15、根据权利要求14所述的牙刷，其特征在于，环形凹孔沿径向向外变细。

16、根据权利要求15所述的牙刷，其特征在于，另一个刷毛束在两个带有从中伸出刷毛束的环形凹孔之间伸出。

17、根据权利要求16所述的牙刷，其特征在于，附加的刷毛束的横截面是矩形，其长边沿刷头的圆周方向并在与边缘的相同距离处延伸。

18、根据权利要求13所述的牙刷，其特征在于，从环形凹孔伸出的刷毛束的长度大于邻近刷毛束的长度。

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