TWI503094B - 製造牙刷頭部之方法 - Google Patents

Description

製造牙刷頭部之方法

本發明有關一具有改良之清洗頭的牙刷及其製造方法。

一牙刷係用於藉著由該牙齒表面移去牙垢及碎屑清潔該牙齒。設有刷毛簇及多部份輪轂式設計之傳統牙刷具有缺點。於該刷洗過程期間，牙膏滑經該等刷毛簇及離開該等刷毛及該牙齒間之接觸部份。其結果是，該牙膏通常係散佈環繞著該嘴部。因此，該清洗過程之效率係大幅地減少。

多部份輪狀設計之另一缺點係需要在輪狀件的側面上之空間，以安裝該等輪轂。毗連該等輪轂之區域必需無刷毛，因該刷毛之安裝將妨礙該輪轂之功能。刷頭內部之大無刷毛區域大幅地減少傳統牙刷之清洗效率。再者，已組裝輪轂式設計具有多數零件，以跟蹤及組裝。於一製造操作中，該組裝時間及零件之跟蹤可為昂貴的。

因此，對於具有徑向設計之牙刷有一需要，該牙刷增加該清洗之有效性及係更有效率地製造。

本發明有關一具有徑向導向之清洗元件的牙刷，以提供一使用者之牙齒的增強清洗作用。

於一具體實施例中，一牙刷包含一具有與該頭部一體形成的一群牙齒清洗元件之頭部，該群牙齒清洗元件大致上界定一徑向列陣。於一結構中，每一徑向列陣係藉著複數獨立之彈性清洗元件所形成，以便維持使用者之舒適性及提供該牙齒之改善清洗作用。

於一具體實施例中，一牙刷包含一具有流體滯留部份之徑向列陣，用於使牙膏滯留在該牙刷上，以增強該清洗作用。

於一具體實施例中，一徑向列陣之清洗元件係相對該頭部之縱軸線在一角度下策略地導向，以最大化刷洗動作之清洗效果，用於該牙齒之整個改善清洗作用，包含該等牙齒間之鄰接面區域、沿著該牙齦線、及該等牙齒之舌及臉側表面。

於一具體實施例中，在此提供製造一牙刷頭部之方法。一牙刷頭部之基底係在可為垂直、水平或在一角度之第一方向中模製。於一隨後之操作中，至少一徑向列陣係模製在該牙刷頭部之基底上。形成該徑向列陣之半模在與該第一方向不同之第二方向中移動。

100‧‧‧牙刷

103‧‧‧把手

105‧‧‧頭部

109‧‧‧基底板件

200‧‧‧牙齒清洗元件

202‧‧‧徑向列陣

204‧‧‧輪轂

205‧‧‧輪輻

205a-c‧‧‧鄰接輪輻

206‧‧‧流體滯留部份

208‧‧‧流動通道

210‧‧‧側壁

212‧‧‧基底表面

214‧‧‧中心刷毛簇

216‧‧‧刷洗表面

220‧‧‧刷毛簇

222‧‧‧斜切刷洗表面

300‧‧‧組織清潔器

302‧‧‧組織嚙合元件

400‧‧‧徑向列陣

402‧‧‧中心輪轂

403‧‧‧幹部

405‧‧‧輪輻

407‧‧‧盤簧配置

409‧‧‧樞轉中心

500‧‧‧牙刷

501‧‧‧開口

502‧‧‧徑向列陣

505‧‧‧輪輻

550‧‧‧牙刷

551‧‧‧徑向列陣

552‧‧‧第二徑向列陣

554‧‧‧輪輻

600‧‧‧半模

602‧‧‧二半模

圖1係一根據本發明之教導的牙刷之具體實施例的放大透視圖；圖2係圖1之牙刷頭部的平面圖；圖3A係圖1之牙刷頭部的側視圖；圖3B係圖1之牙刷頭部的正面圖，為清楚故分離地顯示一中心刷毛簇；圖4係圖1之牙刷的一部份之放大側視圖，為清楚故分離地顯示一徑向列陣結構；圖5係取自圖4沿著剖線5-5的徑向列陣結構之一局部剖視圖；圖6係一徑向列陣結構之另一選擇具體實施例的側視圖，並為清楚故而分離地顯示；圖7係圖1之牙刷頭部的背面之一具體實施例的透視圖；圖8A及8B是一牙刷頭部之另一選擇具體實施例的透視圖；圖9係一製造操作之模子結構的具體實施例之側視圖；及圖10係一製造操作之模子結構的具體實施例之平面圖。

一牙刷100係顯示在圖1-3a中，並具有一把手103及一頭部105、及用於清洗一使用者之牙齒的牙齒清洗元件200。把手103係提供用於使該使用者輕易地緊握及操控該牙刷100，並可由很多不同形狀及以各種結構所形成。

牙齒清洗元件200可包含絲狀刷毛或彈性體指狀物或壁面，其被用於塗抹、清洗及/或按摩該使用者之口部組織。可使用在該技藝中習知的其他結構之其他牙齒清洗元件。該等牙齒清洗元件可藉著任何習知方式、諸如經由錨固自由之毛簇附接至頭部105的一基底板件109。該基底板件109較佳地是形成有毛簇及分開地形成，且接著插入該頭部之一承窩。

頭部105係設有一或多個徑向列陣202之徑向牙齒清洗元件205(例如輪輻)，以最大化刷洗動作之清洗效果，用於該牙齒之整個改善清洗作用，包含該等牙齒間之鄰接面區域、沿著該牙齦線、及該等牙齒之舌及臉側表面。該徑向牙齒清洗元件或輪輻205可具有任何形狀及尺寸之一恆定橫截面，或一可變之橫截面，其譬如在輪輻之尖端導致一由較大橫截面逐漸變小至較小橫截面之輪輻。每一輪輻亦可具有一遠側、自由端部橫截面，其係相對該輪輻之縱軸線形成某一角度，以致該輪輻於刷洗期間抗拒往下彎曲或偏向。徑向列陣202將沿著縱軸線之縱向刷洗運動轉換成用於改善清洗作用之一橫亙運動分量及一縱向運動分量。於一結構中，該徑向列陣202係藉著複數獨立地彈性清洗輪輻205所形成，以便維持使用者之舒適性及提供改善之牙齒清洗作用。

如在圖2所示，於一具體實施例中，二徑向列陣202 係每一個沿著縱軸線a-a前後地定位，且徑向列陣202之縱軸線b-b係在一角度Ψ由縱軸線a-a偏置。於一範例中，該角度Ψ之範圍可於20至90度之間，或較佳地是在45度。雖然如此，其他角度係可能的。於另一選擇結構中，該等徑向列陣202能以其他型式配置，包含不對齊之配置或定位遠離該縱軸線a-a，譬如在該縱軸線a-a之任一側面上。以此方式，可清潔更多牙齒表面，以及較大數量之牙膏能滯留在該牙刷頭部105上。雖然如此，超過二列陣能設在該牙刷100上。

於一具體實施例中，增強之清洗作用係藉著滯留將通常經過該輪輻清洗之牙膏部份、及影響該滯留之牙膏流向該等徑向牙齒清洗元件的頂部所達成。如在圖4所示，該徑向列陣202包含一固定式直立的輪轂204及一系列設於鄰接輪輻205a-c間之間隙中的接合片段或流體滯留部份206。如在圖5之局部橫截面視圖中所視，一流動通道208係藉著該流體滯留部份206及該鄰接輪輻205a-c之側壁部份210所界定。該流動通道208的一基底表面212係藉著該流體滯留部份206所形成。該流動通道208之側壁210係藉著該鄰接之輪輻205a-c所形成。此流動通道用作一誘捕凹部，用以於刷洗期間將牙膏集中在該頭部105上。

雖然該流體滯留部份206係顯示於所有該鄰接輪輻之間，該流體滯留部份能設在一較少數目的鄰接輪輻之間。因此，清洗力量之一想要有效性或數量能藉著該牙刷之一製造商所控制。雖然該流體滯留部份之下端係顯示模製至該輪轂204，該流體滯留部份可由該輪轂分離或分開。可製成該輪轂204，以整體而言防止該徑向列陣沿著其軸線之移動，或可製成之，以允許該徑向列陣沿著 一與該徑向軸線正交之軸線移動。另一選擇係，可製成該輪轂204，以允許該徑向列陣相對該基底板件109於各種方向中搖擺、樞轉、或撓曲。

於圖2中，於一具體實施例中，該輪輻205之尖端由該頭部105之刷毛領域的側面突出。於該頭部105繞著縱軸線a-a之一滾動運動期間，該輪輻之延伸式側面配置提供用於改善之鄰接面清洗作用以及寬闊之牙齒表面清洗作用。參考圖3A，該輪輻205在該基底板件109之上方垂直地延伸至比其他牙齒清洗元件、諸如該刷毛簇220較高。此架構亦於該使用者牙齒間之鄰接面空間之間提供該輪輻205之更深的穿透能力。

於圖3A中，每一刷毛簇220具有共同地及較佳地界定一斜切刷洗表面222的尖端，其係朝向該頭部105內部中之徑向列陣202朝內地形成某一角度。當作範例，刷洗表面222較佳地是相對基底板件109在一大約30度之角度φ，但其範圍亦可於10-50度之間。應認知其他角度值係可能的，且用於每一刷毛簇之斜面可變化。於一刷洗操作期間，該等刷毛簇220之角度本質允許牙膏在該牙刷頭部105上停留較久，而非散佈進入該嘴部。因此，此角度架構提供牙膏之一直接集中在該徑向列陣202上，以於該牙刷頭部105之掃除或擺動運動期間增強該清洗作用。

於圖3B中，一中心刷毛簇214係相對該基底板件109設在一銳角β，其中該尖端界定一於徑向列陣202之方向中引導牙膏的刷洗表面216。於一範例中，該銳角之範圍可於10至89度之間。雖然如此，其他角度係可能的。這樣一來，牙膏之一增量部份係滯留在該徑向列陣上，以增強該牙刷100之清洗作用。以此配置， 由該刷洗表面216所提供之牙膏能滯留在該徑向列陣202之流體滯留部份206上，用於更有效率之牙齒清洗。該中心刷毛簇214朝向該徑向列陣202之會聚的角度，亦建立該刷毛簇214充填於該等徑向列陣202間之空間的外觀。

圖6說明一徑向列陣400之另一選擇具體實施例。至少一安裝幹部或偏向構件403由該基底板件109延伸至一中心輪轂402。這樣一來，該輪轂402由該基底板件109垂直地隔開。該幹部403係可獨立地撓曲或有彈力的，用於偏向之邊對邊運動。此撓性配置能夠讓該輪轂402及輪輻405如一單元般一起樞轉。當然，該輪輻405可獨立地撓曲或多少較硬的。一可撓曲幹部403及輪輻405之結構能夠組合來自該牙刷之單次清理的刷洗運動。於進一步結構中，該安裝幹部403包含一盤簧配置407，其界定一非線性之偏向構件403，以致該輪輻405的一垂直之凹部(例如z方向壓縮)影響該輪轂402之一旋轉或樞轉運動。於此非線性結構中，該樞轉中心409係設在該基底板件109上方及由該構件403之一垂直軸線偏置。

參考圖7，該牙刷100之背面(例如相向於該等徑向列陣202)係選擇性地設有一具有波浪狀配置之組織清潔器300(看圖3)。該組織清潔器300係架構成具有多數組織嚙合元件302，其於該較佳結構中係突塊由所形成，且用於簡明之目的，其將在下文敘述為“突塊”。如在此所使用，一“突塊”係大致上意指包含一像圓柱之突出部份(不限於該突出部份之橫截面)，其係由一基底表面直立的。於一般性意義中，於該較佳結構中，在該突塊之基底(如於該最長之方向中所測量)，該突塊具有一大於該寬度之高度。雖然如此，突塊可包含突出部份，其中該等寬度及高度係約略相同，或其中該 等高度係多少比該基底寬度較小。再者，於一些情況(例如在該等突塊至一頂部逐漸變小或包含一變窄至一較小突出部份之基底部份)中，該基底寬度大體上可大於該高度。

當嚙合或以別的方式磨擦頂抗一舌頭表面時，譬如，突塊302提供用於與該柔軟組織溫和嚙合。再者，該突塊302較佳地是柔軟的，以便如所需地撓曲，以橫越及清潔該嘴部中之組織表面。於該較佳結構中，當於使用期間施加橫側壓力時時，突塊302係能夠由其個別之垂直軸線撓曲及彎曲。此撓曲作用增強該柔軟組織表面之舒適性及清洗作用。

圖8A及8B如圖1之具體實施例說明設有牙齒清洗元件200的牙刷500、550之另一選擇具體實施例。於圖8A中，為有利於在一牙刷頭部105的後表面上之清洗作用，能夠在樞轉配置中架構一徑向列陣502，以允許該輪輻505之尖端突出經過一開口501。於該樞轉配置中，該幹部係提供用於該輪輻在該開口501內之由邊對邊的撓曲。於此配置中，在該徑向列陣502中所建立之一樞轉運動導致在該刷子頭部兩側上之樞轉運動。於一具體實施例中，組織清潔器300能設在具有開口501的頭部105之背面。於一具體實施例中，以非樞轉配置提供徑向列陣551。於圖8B中，該頭部105之相向兩側可具有由該徑向列陣551分開之第二徑向列陣552。徑向列陣552之輪輻554由該頭部105之基底向外延伸及經過該組織清潔器300。因此，輪輻554係與突塊302混和。於此結構中，該第二徑向列陣具有一延伸經過該頭部105之外觀，以與該頭部105的另一側面上之徑向列陣551匹配。

參考圖9及10，該徑向列陣202較佳地係於二射出模 製操作中製成為與該基底板件109一體成形。此操作消除組裝不緊密的零件之需求，如於該頭部中具有輪狀件或轉動元件之傳統牙刷中。因此，該模製法提供一有效率之製造操作及建立徑向牙齒清洗元件之能力，其允許於該牙齒間之鄰接面空間之間有更深之穿透能力。

該基底板件109及徑向列陣202之結構的整體性及該相關製造方法之一利益係消除在該頭部105上之“刷毛無效空間”。該製造方法達成安裝在該列陣之厚度的“陰影”中之徑向列陣，允許刷毛簇緊接地放置。於圖9中，形成一牙刷頭部105之基底板件109，其中半模600於一線性或一非線性方向中移動，以彼此緊接。於一較佳操作中，該線性方向係垂直的。一模製材料係施加於該等半模間之空隙空間中。隨後，該等半模600分開，以釋放該成形之基底板件109。該半模在一可為垂直、水平或在一角度之方向中一起移動。於圖10中，該基底板件109係固定不動，且二半模602平行推進至該基底板件10，以提供一側面模製操作。該側面模製操作在該基底板件109上形成至少一徑向列陣202。形成該徑向列陣之半模602在一線性方向中移動，且具有一多角度結構，以同時形成超過一角度之列陣。因此，該側面模製方向可為垂直於該基底板件模製步驟之垂直方向。

於該模製方法中，該基底板件109及徑向列陣202可由相同或不同之材料製成。該等徑向列陣202可在若干不同聚合物中模製，視該指定想要之效果而定。該等徑向列陣206可具有大約13至35蕭氏A級之硬度值。很薄之徑向牙齒清洗元件可在半堅硬之材料中模製，諸如高硬度計熱塑性彈性體(TPE)、LLDPE、或其他 PP/PF/聚醯胺基材料。較厚之結構可使用較柔軟之材料，諸如低至中間硬度計熱塑性彈性體。在該模製方法之後，該等刷毛係藉著錨固自由毛簇之製程設在該基底板件109上。該組裝之基底板件109係接著附接至該頭部凹口，該凹口形成該刷子頭部105之後面部份。

本發明之態樣可被實施用於一手動牙刷或一電動牙刷，諸如一具有震動徑向列陣之震動式頭部。於操作中，該等先前敘述之特色、個別及/或以任何組合改善牙刷之清洗性能。諸元件之此獨特組合於一小巧之頭部空間中給與例外之清洗力量。

100‧‧‧牙刷

103‧‧‧把手

105‧‧‧頭部

109‧‧‧基底板件

200‧‧‧牙齒清洗元件

202‧‧‧徑向列陣

205‧‧‧輪輻

214‧‧‧中心刷毛簇

216‧‧‧刷洗表面

220‧‧‧刷毛簇

222‧‧‧斜切刷洗表面

Claims (16)

1. 一種製造牙刷頭部之方法，包含以下步驟：提供一第一對半模及一第二對半模；在一第一方向移動該第一對半模以在該第一對半模間形成一空隙；注射一模製材料進入該第一空隙以形成一基底板件，該基底板件具有一縱軸線且被建構成用以安裝一牙刷頭部；從該第一對半模釋放該基底板件；保持該基底板件於一固定不動的位置；將該第二對半模向彼此移動且在一第二方向移動該基底板件以形成一相通於該基底板件的第二空隙，該第二方向係不同於該第一方向；及注射該模製材料進入該第二空隙以形成一牙齒清洗元件，該牙齒清洗元件具有一縱軸線，其以和該基底板件的縱軸線成一第一角度定向。
2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該基底板件係建構成用以安裝至該牙刷頭部的一基底。
3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該模製材料注射成型進入該第二空隙以形成複數牙齒清洗元件。
4. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中該牙齒清洗元件設在一徑向列陣。
5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該第二方向大體上垂直於該第一方向。
6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該基底板件及該牙齒清洗元件含有相同材料。
7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該基底板件及該牙齒清洗元件含有不同材料。
8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該基底板件及該牙齒清洗元件係彼此一體成形。
9. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該牙齒清洗元件包含一具有一與該基底板件一體模製之部分的中心輪轂及一從該輪轂向外徑向延伸的輪輻列陣。
10. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該第二空隙形成於該第二對半模的互補的多角度配合表面(multi-angled mating surface)之間，該第二空隙係在該第一角度定向。
11. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該移動該第二對半模之步驟更包含：形成一至少一第三空隙，其係形成於相通於該基底板件的第二對半模之間，該第三空隙係和該基底板件的縱軸線成 一第二角度定向；且其中該注射該模製材料進入該第二空隙的步驟更包含：注射該模製材料進入該第三空隙以形成一第二牙齒清洗元件，該第二牙齒清洗元件具有一在一第二角度定向的縱軸線，其中該第一和第二角度不同。
12. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該牙齒清洗元件的縱軸線大體上平行於該基底板件的一頂表面。
13. 一種製造牙刷頭部之方法，包含以下步驟：在一第一方向移動一第一對半模以在該第一對半模之間形成一第一空隙，該第一空隙建構以形成一基底板件；注射一模製材料進入該第一空隙以形成該基底板件，該基底板件具有一縱軸線；從該第一對半模釋放該基底板件；提供一第二對半模，該第二對半模具有一界定於該第二對半模的互補的配合表面之一多角度結構(multi-angled construction)；保持該基底板件於一固定不動的位置；將該第二對半模向彼此移動且在一個不同於該第一方向的第二方向移動該基底板件以形成一相通於該基底板件的第二空隙，該第二空隙和該基底板件的縱軸線呈一第一角度定向；及注射一模製材料進入該第二空隙以形成一包含有與該基底板件一體模製之一中心輪轂的牙齒清洗元件的徑向列陣。
14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該移動該第二對半模的步驟更包含形成一至少一第三空隙，其係形成於相通於該基底板件的第二對半模之間，該第三空隙係和該基底板件的縱軸線成一第二角度定向；且其中該注射該模製材料進入該第二空隙的步驟更包含：注射該模製材料進入該第三空隙以形成一牙齒清洗元件之第二列陣，其包含有與該基底板件一體模製之一中心輪轂，其中該第一和第二角度不同。
15. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該第二對半模的互補的配合表面之至少一者係在該第一角度定向。
16. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中基底板件及該牙齒清洗元件的列陣係以不同材料形成。