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CN1125611C - 牙刷及其制造方法 - Google Patents

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CN1125611C
CN1125611C CN96199435A CN96199435A CN1125611C CN 1125611 C CN1125611 C CN 1125611C CN 96199435 A CN96199435 A CN 96199435A CN 96199435 A CN96199435 A CN 96199435A CN 1125611 C CN1125611 C CN 1125611C
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道格拉斯·赫本
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Colgate Palmolive Co
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Abstract

本发明涉及一种牙刷，它包括：一个刷柄；和一个连接到所述刷柄的铰接式刷头，所述铰接式刷头具有一个第一区段和一个第二区段，所述刷柄的至少一部分、所述第一区段和所述第二区段由相同的材料整体模制成形，所述第一区段具有第一多束鬃毛，而所述第二区段具有第二多束鬃毛，所述第一多束鬃毛从所述第一区段垂直地伸出，而所述第二多束鬃毛从所述第二区段垂直地伸出，所述铰接式刷头上只有所述第一区段和第二区段具有鬃毛，所述第一区段和第二区段中只有所述第一区段与所述刷柄相连，所述第二区段由至少一个桥接部连到所述第一区段，在所述铰接式刷头的正常构形中，所述第二区段相对于所述第一区段弯成一角度，所述铰接式刷头还包括一个设在所述第一区段和所述第二区段之间的弹性体，另外还提供了制造该牙刷的方法。由此本发明的牙刷具有一个与牙齿曲线部分适应的刷牙表面，并且该表面可弯曲以便适应直线的牙齿部分。

Description

牙刷及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种牙刷，更具体点说涉及一种牙刷头的构造，其中牙刷头被设计并赋予外形以便产生一个与牙齿曲线部分适应的刷牙表面，并且该表面可弯曲以便适应直线的牙齿部分。
背景技术
现有的牙刷构造包括这样的牙刷头，它具有可绕枢轴转动或铰接的部分，并用各种构造方式连结在一起，如用弹性金属带或其类似物，而且也包括可绕枢轴转动或铰接的部分以提供曲线的鬃毛(刷毛)外形。
曲线/倾斜的鬃毛表面外形可使难以到达的区域如前齿的近舌表面和后臼齿的后面也能进入(触及)。在牙刷上往往设置较多的鬃毛与牙齿的外表面接触。
许多现行的牙刷具有牢固安装的鬃毛和刚性的、曲线/倾斜的鬃毛表面，它们在同时擦刷平直的和内凹的牙齿表面时会呈现固有的缺点。将曲线/倾斜的鬃毛表面放置在平直的齿面上只有较少的鬃毛能与牙齿接触。但这些较少的鬃毛必须支承通过刷柄而施加的擦刷力，这将会使鬃毛过早地倾坍。某些现行的牙刷具有“强力尖端”的外形设计(具有延长的牢固安装的尖端鬃毛)，据称具有改进的进入效果。
发明的概述
本发明提供了一种牙刷，它包括：一个刷柄；和一个连接到所述刷柄的铰接式刷头，所述铰接式刷头具有一个第一区段和一个第二区段，所述刷柄的至少一部分、所述第一区段和所述第二区段由相同的材料整体模制成形，所述第一区段具有第一多束鬃毛，而所述第二区段具有第二多束鬃毛，所述第一多束鬃毛从所述第一区段垂直地伸出，而所述第二多束鬃毛从所述第二区段垂直地伸出，所述铰接式刷头上只有所述第一区段和第二区段具有鬃毛，所述第一区段和第二区段中只有所述第一区段与所述刷柄相连，所述第二区段由至少一个桥接部连到所述第一区段，在所述铰接式刷头的正常构形中，所述第二区段相对于所述第一区段弯成一角度，所述铰接式刷头还包括一个设在所述第一区段和所述第二区段之间的弹性体。
本发明还提供了一种用于生产牙刷的方法，它包括：用一种材料模制成形一个牙刷刷柄，所述刷柄与一个铰接式刷头对齐并整体相连，所述铰接式刷头仅具有一个第一区段和一个第二区段，所述第一区段由至少一个桥接部连到所述第二区段，使所述第一区段相对于所述第二区段弯成一角度；在所述弯成一角度的第一区段和第二区段之间注入一弹性体，以便在所述第一区段和所述第二区段之间形成一个弯角的连接部；给所述第一区段和所述第二区段都分别植上多束鬃毛，使所述鬃毛从所述第一区段和所述第二区段垂直伸出。
本发明又提供了一种用于生产牙刷的方法，它包括：用一种材料模制成形一个牙刷刷柄，所述刷柄与一个铰接式刷头对齐并整体相连，所述铰接式刷头仅具有一个第一区段和一个第二区段，所述第一区段由至少一个桥接部连到所述第二区段，将所述第一区段和第二区段模制成相互成一个角度；在所述弯成一角度的第一区段和第二区段之间注入一弹性体，以便在所述第一区段和所述第二区段之间形成一个弯角的连接部；给所述第一区段和所述第二区段都分别植上多束鬃毛，使所述鬃毛从所述第一区段和所述第二区段垂直伸出。
本发明提供了又一种牙刷，它包括：一个刷柄；和一个连接到所述刷柄的铰接式刷头，所述铰接式刷头具有一个第一区段和一个第二区段，所述刷柄的至少一部分、所述第一区段和所述第二区段由相同的材料整体模制成形，所述第一区段具有第一多束鬃毛，而所述第二区段具有第二多束鬃毛，所述第一多束鬃毛从所述第一区段垂直地伸出，而所述第二多束鬃毛从所述第二区段垂直地伸出，所述铰接式刷头上只有所述第一区段和第二区段具有鬃毛，所述第一区段和第二区段中只有所述第一区段与所述刷柄相连，所述第二区段由至少一个桥接部连到所述第一区段，在所述铰接式刷头的正常构形中，所述第二区段相对于所述第一区段弯成一角度；所述至少一个桥接部靠近所述第一区段的所述鬃毛从其伸出的一侧和所述第二区段的所述鬃毛从其伸出的一侧；所述铰接式刷头还包括一个设在所述第一区段和所述第二区段之间的弹性体。
按照本发明的铰接牙刷头是由两个头区段用一个或多个窄桥连结而成，该窄桥采用与制造牙刷相同的树脂材料，在模塑时被制成一个整体结构。由于该窄桥的存在，两个头区段之间得以作有限的弯曲，而在平时两个头区段之间成一较小的角度。在两个头区段之间的中间部分在一个实施例中，其一般形式可以是一T形槽，该槽在牙刷头的顶表面上横向延伸，从一个侧边延伸到另一个侧边。该槽被弹性体注射充填以便控制并增加弯曲。这种构造会使最远离牙刷柄的头区段在正常情况下相对于最接近牙刷柄的头区段而倾斜，后一头区段位在牙刷柄的一端。在第二实施例中，头区段可具有一个窄圆柱部的形式，或者在第三实施例中可采用两个都具有弹性体的窄桥。
可弯曲的构形的优点是，除了上面提到的具有曲线构形的特点外，还有它固有的橡胶的柔和性。当人们沿着上浆线(gumline)用强力尖端的构形刷牙时，人们会将很多的力通过有限的面积集中到突起的尖端上。而采用本发明的构形，这个力被比较均匀地分布。
本发明用在弯曲区域的弹性体材料就是在牙刷柄区域用来作为握持材料的同一弹性材料，这样做可以得到相当可观的制造效率。因此，需要有这样一种构形，它能允许适宜用来握持的材料在刷牙时通常遇到的载荷下被弯曲。
为了获得上述的弯曲能力，弹性体的横截面可制成盘旋状，具有一个或多个盘旋。为了帮助将弹性体固定在牙刷的头部上，弹性体的外形可这样设计，使它能配装在弯曲区域两端的一个或多个槽内。
当头部被弯曲成平直的外形时，为了尽可能缩小成束鬃毛(毛束)之间的间隙，最好将塑料(树脂)桥定位在端部和柄部之间尽可能靠近鬃毛端部的地方。这个桥在弯曲时会被扳直，它直接控制着弯曲区域两侧成束鬃毛之间的间隙。
附图的简要说明
图1为按照本发明第一实施例的牙刷头的侧立视图。
图2为图1所示牙刷头的顶视平面图。
图3为示出牙刷头和成束鬃毛在擦刷下排齿内表面时的立视图。
图4为与图1类似的视图，示出第二实施例。
图5为与图1类似的视图示出第三实施例。
图6为第四实施例的侧立视图。
图7为第五实施例的侧立视图。
图8为第六实施例的侧立视图。
发明的具体实施方式
现在参阅图1，其中示出体现本发明的特点和构造的牙刷的侧立视图，该牙刷是在垂直位置上，一部分柄用标号12指出。虽然没有完全画出，但读者将可知道该柄向下延伸并具有一条纵向轴线。最接近牙刷柄的头部被称为区段14，与牙刷柄在同一直线上，而最远离牙刷柄的头部被称为区段16。在区段14和16的两个面对的端头之间为一弹性体区段或接头，一般地用标号18指出。多束鬃毛20与区段14成直角地伸出，而类似的多束鬃毛22与区段16成直角地伸出。成束鬃毛22因此与头区段16的下表面24成直角，而成束鬃毛20则垂直于头区段14的下表面或底表面26。
一个在纵向剖面上一般为T形的槽沿横向延伸越过头部的上表面或顶表面并被定位在区段14和16之间。该槽中心部或主体部的底与复合头部的下表面间隔开，留出一个厚度或桥区段30，连接着两个头区段的下部。桥或区30的厚度典型地在千分之20和40英寸之间。柄和头区段是由一种塑料或树脂如聚丙烯模塑而成的。在一般为T形的槽内充有弹性的和柔软的热塑性弹性体。T形槽具有两个对称的翼部32，它们都终止在一个扩大的部分34上，该扩大部分则向各自的成束鬃毛组延伸。T形树脂嵌入区段18的中部包括一个整体的脊36，T区段的下部或基部用标号38指出。制成区段18的热塑性弹性体可以是一种由聚丙烯和EPDM(乙丙三元橡胶)的混合物构成的热塑性硬质(硫化)橡胶(TPV)，该材料以Santoprene的牌号供售，这是在授予Halberstadt等人的美国专利5,393,796号中所说明的，或者可用Vyram(牌号)，这是另一种由聚丙烯和天然橡胶的混合物构成的TPV，santoprene和Vyram(均为牌号)这两者都是由Advanced Elastomer Systems在市上供应的弹性体。其他适用的材料包括Kraton，这是一种由壳牌公司供售的苯乙烯嵌段共聚物(SBC)的牌号；还有Dynaflex G2706(牌号)，这是一种由GLS公司供售、用Kraton(牌号)聚合物制成的热塑性弹性体。所有这些和其他一些适用的弹性体典型地具有约从13到94的肖氏A硬度，较好的硬度约为29。复合头部顶面上的槽40在突起的肋或脊36的两侧和边界区32之间延伸，图2进一步示出其构造。可以看到，弹性体区段18跨越头区段的整个宽度。
在头部的正常构形中，可以看到头区段16相对于头区段14倾斜一个角度，典型地约为18°。这样，如果需要将区段16扳直到近乎或完全与区段14对齐，刷牙时就需要将力施加在牙刷上。这两个头区段可在模塑时就成为如图1所示的倾斜的构形，然后加入弹性体。或者，这两个头区段可模塑成互相对齐在一条直线上，然后在定位或将弹性体注射到它们之间时再使它们之间成一角度。
现在参阅图3，可以看到两个头区段的有效弯曲可使鬃毛更好地深入到牙齿的内表面和后表面上。这样，如果要使前区段16及其鬃毛22接合下排前齿的内表面就可不用使牙齿柄12倾斜。在刷牙齿的直部(直线段)时，由于弹性体区段18具有变形能力，因此可允许区段16部分或完全与牙刷柄12和区段14对齐。
图4示出本发明的第二实施例，其中所示为沿水平方向设置、与图1和2类似的情况，只是用于把两个头区段成角度连结起来的结构不同。弹性体接头仍用标号18指出，弹性体本身则用标号50指出，其成分与以前列出的相同，该弹性体横越头部的整个宽度，并被设置在区段14和16的两个互相面对的端头之间。有一条窄的整体的桥连接件52设在端头的中心，位在两个区段之间，其横截面典型地为圆柱形，其每一端都与各自的头区段成为一个整体。弹性体完全包围着该桥52。这个桥连接件的横截面可以是任何一种所需的形状。这种构造的头部的顶视平面图与图2类似，只是没有槽40和肋36。如从图4可见，该弹性体沿牙刷纵向轴线延伸的长度短于图1和2所示的对应长度。整体连接件或桥52完成的功能与图1中的桥30相同，即把两个头区段连结成一整体。
图5示出第三实施例，它也是沿水平方向布置的。其中，装鬃毛的头区段14和16的下表面24和26被一中间的弧形底表面27连结在一起，该底表面27也有成束的鬃毛23从其上垂直地向下伸出。弹性体区段18一般成C形并有一内凹部60和两个端头62，这两个端头62位在各自的互补的双槽内，该双槽沿横向越过头部。两个弹性体端头被一头部64隔开，其上连有窄桥66，该窄桥也是用制造牙刷的树脂模塑而成的，它们在整个头部的下表面上把两个头区段连结在一起。C形的弹性体跨越头部的整个宽度并包围着部分64。
第二和第三实施例可产生与图3所示相同的清洁作用。桥52和66的厚度与图1中桥30的厚度相同。
可以看到各实施例中的桥30、52和66能够阻止两个头区段在纵向上的分离，办法是抗拒拉力或其他能造成这种分离的力，同时弹性体还控制着头区段16受到刷牙力后的弯曲程序。因此桥的功能是把两个头区段束缚在一起，同时把它们设定在一个初始角度上。当两个区段板直或对齐时，每一弹性体区段都会被变形。这种变形主要是由弹性体抗拒的，较小部分则为树脂(聚丙烯)桥抗拒，因此当最前区段16上的刷牙力终止时，这两区段就恢复到它们之间正常的、成角度的状态。
图6示出第四实施例，它与图1所示不同之处只在于没有图1中所示的桥30。在没有用桥30的情况下，两个头区段用T形弹性体区段39偶合在一起，该弹性体区段具有与图1中区段38相同的形状，只是它一直延伸到头部的下表面。
图7示出第五实施例，在这里两个头区段14和16在正常情况下是对齐在一条直线上的。一个一般为T形的弹性体区段41形成接头18，充填着两个头区段14和16之间的空间，只是一个与图1中桥30相同的桥未被充填，该桥将两个头区段束缚成一个整体。头区段16上的成束鬃毛70相对于下表面24而朝向牙刷柄12倾斜。鬃毛70具有连续变化的不同的长度，最长的鬃毛靠近头区段16最远的自由端，可以看到鬃毛束70和20的端头形成一个一般为内凹的刷牙表面，该表面由于接头18的弯曲会变平。
图8示出第六实施例，与图7所示的类似，不同之处仅在于头区段16上的成束鬃毛(这里用72标出)是从表面24上垂直地伸出的。这些成束鬃毛如同成束鬃毛70那样，具有均匀变化的不同长度。最长的鬃毛靠近头区段16的自由端。
与上相同，成束鬃毛72和20的自由端形成一个一般为内凹的刷牙表面，该表面在刷牙时由于接头18的弯曲会变平。
目前在市上销售的许多牙刷都为“两用元件”式的(dualcomponent)，这个词的意思是其中或多或少地采用了弹性体材料，特别是在牙刷用手指握持的部分上。因此用注射模塑制造这种两用元件的方法在目前的本行业中已广为人知。按照本发明的牙刷可利用这种传统的两用元件工艺来制造。例如，按照本发明牙刷的第一种制造方法，弹性体材料可从握手区(假定需要有一个这样的握手区)通过一个注入流道引入到头部区内。或者，弹性体材料可通过设在头部的第二个注射点或浇口引入，从而消除对注入流道的需要。头部然后可用传统的固定技术装毛(植毛)。
按照本发明牙刷的第二种制造方法，牙刷柄和握持用的弹性体和头部区是用三次注射的模塑技术制造的。弹性体被分开引入到头部区和握手区。这种方法特别适用于当牙刷的头区段和握手区段采用不同的弹性体材料，如同具有两种不同肖氏硬度值的弹性体时。例如在某些情况下，头部区可能需要采用比牙刷握手区更软的弹性体。如同上面一样，头部然后可用传统的固定技术装毛。

Claims (24)

1.一种牙刷，它包括：
一个刷柄；和
一个连接到所述刷柄的铰接式刷头，所述铰接式刷头具有一个第一区段和一个第二区段，所述刷柄的至少一部分、所述第一区段和所述第二区段由相同的材料整体模制成形，所述第一区段具有第一多束鬃毛，而所述第二区段具有第二多束鬃毛，所述第一多束鬃毛从所述第一区段垂直地伸出，而所述第二多束鬃毛从所述第二区段垂直地伸出，所述铰接式刷头上只有所述第一区段和第二区段具有鬃毛，所述第一区段和第二区段中只有所述第一区段与所述刷柄相连，所述第二区段由至少一个桥接部连到所述第一区段，在所述铰接式刷头的正常构形中，所述第二区段相对于所述第一区段弯成一角度，所述铰接式刷头还包括一个设在所述第一区段和所述第二区段之间的弹性体。
2.根据权利要求1所述的牙刷，其特征是，所述第二区段弯成大约18°角。
3.根据权利要求1所述的牙刷，其特征是，所述刷柄、所述第一区段和所述第二区段由聚丙烯制成。
4.根据权利要求1所述的牙刷，其特征是，所述第一区段与所述刷柄共线。
5.根据权利要求1所述的牙刷，其特征是，所述弹性体由热塑性硬质(硫化)橡胶制成。
6.根据权利要求1所述的牙刷，其特征是，所述弹性体由苯乙烯嵌段共聚物制成。
7.根据权利要求1所述的牙刷，其特征是，所述刷柄还包括一个把手，所述弹性体和所述把手由相同的材料制成。
8.根据权利要求1所述的牙刷，其特征是，所述弹性体完全包围所述至少一个桥接部。
9.根据权利要求8所述的牙刷，其特征是，所述第二区段弯成大约18°角。
10.根据权利要求8所述的牙刷，其特征是，所述刷柄、所述第一区段和所述第二区段由聚丙烯制成。
11.根据权利要求8所述的牙刷，其特征是，所述弹性体由热塑性硬质(硫化)橡胶制成。
12.根据权利要求8所述的牙刷，其特征是，所述弹性体由苯乙烯嵌段共聚物制成。
13.根据权利要求8所述的牙刷，其特征是，所述刷柄还包括一个把手，所述弹性体和所述把手由相同的材料制成。
14.根据权利要求8所述的牙刷，其特征是，所述第一区段与所述刷柄共线。
15.根据权利要求8所述的牙刷，其特征是，所述第二区段在刷牙期间而受力时基本上与所述第一区段对直成一直线。
16.一种用于生产牙刷的方法，它包括：
用一种材料模制成形一个牙刷刷柄，所述刷柄与一个铰接式刷头对齐并整体相连，所述铰接式刷头仅具有一个第一区段和一个第二区段，所述第一区段由至少一个桥接部连到所述第二区段，
使所述第一区段相对于所述第二区段弯成一角度；
在所述弯成一角度的第一区段和第二区段之间注入一弹性体，以便在所述第一区段和所述第二区段之间形成一个弯角的连接部；
给所述第一区段和所述第二区段都分别植上多束鬃毛，使所述鬃毛从所述第一区段和所述第二区段垂直伸出。
17.一种用于生产牙刷的方法，它包括：
用一种材料模制成形一个牙刷刷柄，所述刷柄与一个铰接式刷头对齐并整体相连，所述铰接式刷头仅具有一个第一区段和一个第二区段，所述第一区段由至少一个桥接部连到所述第二区段，
将所述第一区段和第二区段模制成相互成一个角度；
在所述弯成一角度的第一区段和第二区段之间注入一弹性体，以便在所述第一区段和所述第二区段之间形成一个弯角的连接部；
给所述第一区段和所述第二区段都分别植上多束鬃毛，使所述鬃毛从所述第一区段和所述第二区段垂直伸出。
18.一种牙刷，它包括：
一个刷柄；和
一个连接到所述刷柄的铰接式刷头，所述铰接式刷头具有一个第一区段和一个第二区段，所述刷柄的至少一部分、所述第一区段和所述第二区段由相同的材料整体模制成形，所述第一区段具有第一多束鬃毛，而所述第二区段具有第二多束鬃毛，所述第一多束鬃毛从所述第一区段垂直地伸出，而所述第二多束鬃毛从所述第二区段垂直地伸出，所述铰接式刷头上只有所述第一区段和第二区段具有鬃毛，所述第一区段和第二区段中只有所述第一区段与所述刷柄相连，所述第二区段由至少一个桥接部连到所述第一区段，在所述铰接式刷头的正常构形中，所述第二区段相对于所述第一区段弯成一角度；所述至少一个桥接部靠近所述第一区段的所述鬃毛从其伸出的一侧和所述第二区段的所述鬃毛从其伸出的一侧；所述铰接式刷头还包括一个设在所述第一区段和所述第二区段之间的弹性体。
19.根据权利要求18所述的牙刷，其特征是，所述第二区段弯成大约18°角。
20.根据权利要求18所述的牙刷，其特征是，所述刷柄、所述第一区段和所述第二区段由聚丙烯制成。
21.根据权利要求18所述的牙刷，其特征是，所述第一区段与所述刷柄共线。
22.根据权利要求18所述的牙刷，其特征是，所述弹性体由热塑性硬质(硫化)橡胶制成。
23.根据权利要求18所述的牙刷，其特征是，所述弹性体由苯乙烯嵌段共聚物制成。
24.根据权利要求18所述的牙刷，其特征是，所述刷柄还包括一个把手，所述弹性体和所述把手由相同的材料制成。
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