專利名稱：牙刷及制造牙刷的方法
技術領域：
本發明涉及具有清潔元件獨特安裝法的牙刷，該安裝法特別有利于形成特型清潔輪廓，并且尤其有利于形成由錐形刷毛形成的特型輪廓。本發明也涉及制作此種牙刷的新工藝。
背景技術：
牙刷是用來通過從牙面、牙齦、鄰接牙齒中間的鄰接近端間的區域以及牙齒和牙齦中間的邊緣區域去除牙斑和碎屑。為了提供舒適和加強的清潔功能，牙刷具有多種清潔元件和輪廓。比如，為了更有效地清潔牙齒和牙齦，很長時期以來具有刷毛簇的牙刷一直采用特型輪廓。除此之外，一直使用錐形刷毛來使鄰接近端間區域的清潔的舒適度和清潔能力提高。
然而，迄今尚未實現錐形刷毛和特型輪廓的有利效果的結合。一般是將刷毛固定在牙刷的前端，然后對其進行修剪以取得所要求的輪廓。通常的刷毛修剪工藝妨礙在牙刷中采用錐形刷毛，就是說，錐形刷毛此前局限于平面輪廓以避免錐形端部受到修剪。
此外，通常的牙刷制作工藝需要多個工序才能取得特型輪廓，包括將刷毛固定到牙刷前端和一個或一個以上的工序來對固定好的刷毛進行修剪和使其頂端圓鈍。
發明內容
本發明涉及具有清潔元件獨特安裝結構的牙刷。此結構在形成具有錐形刷毛的特型清潔輪廓尤其有效。
在本發明的一個方案中，清潔元件以不同深度固定于牙刷前端內以使其在清潔配置方式上具有多功能性和改進的制作工藝。
在本發明的另一個方案中，錐形清潔元件從牙刷前端延伸而形成特型清潔輪廓以便進行更有效的清潔。
在本發明的另一個方案中，錐形刷毛以獨特方式安裝在牙刷的前端內以確定特型清潔輪廓。在一種結構中，由不同長度形成的錐形刷毛以一種配置方式固定于牙刷前端而形成所要求的輪廓。在另一種結構中，錐形刷毛以不同的插入深度固定于牙刷前端以確定所要求的特型清潔輪廓。
在本發明的另一個方案中，牙刷是通過將清潔元件以不同深度固定于牙刷前端而形成的。另外一種替代方式是具有其他長度的錐形刷毛可固定于牙刷前端中。采用這兩種方式中的任何一種，都可以形成特型清潔輪廓而無需對清潔元件進行修剪或使其頂端圓鈍。取消此種通常的固定后步驟可提高此種刷毛的制作。加之，采用這一工藝，錐形清潔元件可有效地在具有特型輪廓的牙刷中使用。
圖1為只示出單個清潔元件的根據本發明的牙刷的剖視立體圖。
圖2為圖1的牙刷的側視圖。
圖3為可用于圖1的牙刷中的清潔元件樣品的側視圖。
圖4為可用于圖1的牙刷中的另一種清潔元件樣品的側視圖。
圖5為沿著圖1中的線V-V取得的牙刷的橫截面剖視圖。
圖5A為另一實施方式的牙刷前端的部分縱向橫截面剖視圖。
圖5B為另一實施方式的牙刷前端的部分縱向橫截面剖視圖。
圖6為牙刷的另一實施方式的牙刷前端的縱向橫截面剖視圖。
圖7為牙刷的另一實施方式的牙刷前端的橫向橫截面剖視圖。
圖8為另一實施方式的牙刷前端的部分縱向橫截面剖視圖。
圖9為另一實施方式的牙刷前端的縱向橫截面剖視圖。
具體實施例方式
圖1和圖2示出根據本發明的牙刷10。牙刷10包含牙刷桿12、桿頸14和牙刷前端20。一般為簇30形狀的清潔元件50是固定于牙刷前端20用來對使用者的牙齒及牙齦進行清潔。此清潔元件優選為錐形刷毛(比如，見圖3及圖4)，雖然此清潔元件也可以由非錐形刷毛或包含錐形和/或非錐形元件的各種形式的彈性體或其他的清潔元件形成。如圖2和圖5所示，簇30及與其相結合的清潔元件50優選為在牙刷前端20上形成用于提高清潔能力的特型清潔輪廓(即適合接合牙齒的清潔元件的遠端的集合輪廓)。雖然在圖中示出的是清潔元件的簡單的弓形輪廓，但實際上可以使用任何特型輪廓。
在一種結構中，牙刷前端20包含具有多個分開的孔洞40的安裝表面24，每一個接受一簇錐形刷毛簇30或其他清潔元件50。可以形成孔洞40來使其每個接受同樣數目和類型的清潔元件或不同數目或類型的清潔元件。比如，多個孔洞40可接受單個牙齒護理元件50，如按摩元件，而其余的孔洞40接受牙齒護理元件50，如刷毛，的簇30。
在一實施方式中，每個刷毛50具有錨定部54和一對延伸到終端52的股線55(圖3)。錨定部54適合固定在孔洞40內，一般是與多個其他刷毛一起形成一個簇30。股線55從牙刷前端20向外延伸以接合和清潔使用者的牙齒和牙齦。每根股線55可作成如圖3所示的錐形。另外一種替換方式是一根股線可以是錐形的55’，而另一個股線55”則不是(圖4)。此非錐形股線55”可以不像錐形股線55’那樣長，以使其不干擾錐形股線55’的刷牙動作。此錐形工作終端52可以更好地進入牙齒中間區域及牙齒和牙齦中間區域，并且在其中間進入得更深以便有效地進行清潔。在兩種情況的任何一種之下，此種刷毛在此處稱為錐形刷毛50。另外，此種刷毛可由纖維、彈性材料等等形成，并且具有長度相等或不等的實質上是任何橫截面形狀和均勻或變化的橫截面形狀的股線。
如圖3所示，錐形刷毛一般包含與安裝面24緊接的具有非錐形基部56和用于接合使用者的牙齒和牙齦的錐形工作部60。每個清潔元件50的錐形部60在點A和工作終端52中間延伸。在示出的實施方式中，清潔元件50每一個在其錨定部54和點A中間都沒有錐形部。只是作為一個示例，點A與相應的終端52的距離可大約在6.5mm至12mm之間。在一優選實施方式中，點A位于與終端52大約10.5mm處。雖然如此，但點A與錨定部54的距離可靠近或遠離，或者股線可沿著其整個長度成為錐形。此外，刷毛可以只是一根股線或分開成為兩根以上的股線。還有，不是刷毛的清潔單元也可以包含同樣的特點。
在圖5示出的實施方式中，刷毛或一臺清潔元件50每一個都具有同樣的長度(雖然這一點并不重要)為優選。接受這些清潔元件50的孔洞40相對基準面70具有不同的插入深度以求產生所要求的特型清潔輪廓。基準面70大致平行于接合使用者牙齒的平面(即大致沿著兩顆相鄰牙齒的外表面延伸的想象的平面)，并且與安裝表面最外面部分同延。在此實施方式中，基準面與安裝面24同延。在一種結構中，簇30固定于孔洞40中使股線55從安裝面24向外延伸而與牙刷前端20分離。孔洞40的深度決定清潔元件離開安裝面24延伸的長度，從而產生特型清潔輪廓。可以意識到，相鄰孔洞40可從安裝面24向牙刷前端20內延伸相同距離或不同距離。
在一個示例中，第一孔洞42從安裝面24向牙刷前端20內延伸第一距離L1(圖5)。第二孔洞44從安裝面24向牙刷前端20內延伸第二距離L2。第二距離L2，在此示例中，比第一距離大。不過，第二距離可以小于(或等于)第一距離，這取決于所要求的清潔輪廓的特型。同樣，牙刷前端20可包含一個向牙刷前端20內延伸第3距離L3的第3孔洞46。此第3距離可以大于或小于第一距離和第二距離中的任何一個或兩者。可以意識到，可以使用在不同深度設置的任何數目的孔洞。在圖5的示例中，牙刷前端20包含多個延伸第一距離的孔洞42，多個延伸第二距離的孔洞44和多個延伸第三距離的孔洞46。
孔洞40的橫截面大致是圓形，雖然孔洞可以具有任何形狀的橫截面，包含正方形、矩形、菱形、十字形等等。在一個示例中，孔洞40具有在大約1.2和2.0mm之間的直徑，并且深度一般延伸大約2-5mm。不過也可以按照要求使用其他的直徑和深度。
錐形刷毛一般按照設定用于牙刷的長度制作。如上所述，具有同樣長度的刷毛可用來形成特型清潔輪廓而無需對其進行修剪或使其頂端圓鈍。另外，使用做成長度不同的刷毛也可以用來在采用或不采用改變孔洞長度或刷毛插入牙刷前端內的深度的情況下確定特型清潔輪廓。從圖5A可知，第一長度的第一組錐形刷毛50a固定于孔洞40a內。與此類似，比第一長度短的第二長度的第二組錐形刷毛50b固定于孔洞40b內。在此結構中，從安裝面24’算起孔洞40a和40b都具有同樣的深度。不過，可以意識到，將尺寸不同的錐形刷毛固定于牙刷前端中可以用來確定各種清潔輪廓。只是作為一個示例，錐形刷毛可形成為分別具有30mm和26mm的總長。由于刷毛在使用時會發生彎折的特性，這將在從牙刷前端20’延伸的簇30a、30b的投影長度中產生大約2mm的差別。也可以使用其他長度和另外數目的不同長度來確定所要求的特型清潔輪廓。刷毛當然也可以通過錨定于預先形成的孔洞內而固定于牙刷前端之內。最后，不同孔洞和不同刷毛長度的組合可以用來以合作方式實質上形成任何具有錐形刷毛的特型輪廓。
雖然圖5示出具有均勻形狀和取向的孔洞，但插入深度可以以其他替代方式變化。比如，孔洞47可以由互相彎曲構成彎角或弧形段48、49形成(圖6、圖7)。在此示圖中，第一段48大致垂直于牙刷前端的軸線65延伸，而第二段49在牙刷前端20內與第一段形成角度延伸。在此示例中，第二段49相對第一段形成大約45或90度的角度。不過，第二段相對第一段幾乎可以具有任何角度的取向。也可以使用附加的彎角或弧形段(即大于2)來進一步增加清潔元件的插入深度。可以意識到，插入深度是沿著清潔元件測定的長度此外，清潔元件在孔洞47內的插入深度(或模制進入同樣形狀的牙刷前端)是段48、49的長度和。使用此種非線性段容許孔洞具有不同的插入深度而無需進一步延伸進入牙刷前端。此外，即使是孔洞確實從安裝面24起延伸不同的距離，采用非線性嵌入段可以減小牙刷前端的厚度。
可以認為插入普通孔洞40的清潔元件50是固定在其基部56下面的一個公共點，并且是同一簇30的一部分。與此類似，可以認為清潔元件的單個簇(比如，刷毛)具有從牙刷前端算起的同樣高度，即使是其伸展的差別不大。清潔元件50可以通過公知的技術，包括，比如，釘入、植入或粘合，固定在簇孔洞內。清潔元件也可通過其他方式，如將清潔元件通過模制進入牙刷前端(比如，以模制成簇或錨片自由成簇方式)，但不包括預先形成孔洞，錨定于牙刷前端之內。不管以何種方式將清潔元件固定在牙刷前端之內，清潔元件都可以以不同長度或插入深度固定，并且采用或不采用彎曲的嵌入段。
本發明的其他方式包括使用具有非平面安裝面24的牙刷前端。比如，牙刷前端20a可包含一個形成上安裝面24a和下安裝面24b的凹槽72(圖8)。在此示例中，刷毛超出其各自安裝面24a、24b延伸進入到牙刷前端內相等距離，不管其是安裝于預先形成的孔洞，模制進入牙刷前端還是以其他方式粘接。在此種實施方式中，刷毛相對基準面70a以不同的插入深度固定于牙刷前端之內。在此場合，基準面與上安裝面24a同延。
另一種方式的牙刷前端20b包含一個弧形安裝面24c(圖9)。雖然刷毛或其他清潔元件可延伸進入到牙刷前端之內與安裝面24相同距離處，但其每一個相對基準面70b卻都具有不同的插入深度。此基準面大致平行于接合使用時的使用者牙齒的平面，并且從安裝面的最外部起延伸。當然，也可以在具有非平面安裝面的任何牙刷前端中使用非線性嵌入段。
這些實施方式的每一個的共同特點是相對大致平行于在使用時由牙齒形成的接合面的插入深度是不同的，并且是從安裝面的最外部起延伸(即指從牙刷前端向著清潔元件的投影方向外部)。插入深度由清潔元件從基準面起延伸的長度確定。清潔元件距離該平面的直線長度是沿著清潔元件的軸線延伸的直線距離(無論是具有直線的還是彎曲的嵌入段)，而不是從基準面到清潔元件最遠部分的實際距離。在具有平面安裝面的普通牙刷中，基準面與安裝面同延。然而，在采用非平面安裝面時，可以認為基準面是從安裝面的最外部其延伸。
在上述實施方式中的任何一種之中，清潔元件50可從牙刷前端20在垂直于安裝面24的方向上向外延伸(比如，見圖5)或相對牙刷前端20”的安裝面24”構成不同角度(比如，見圖5B)。這樣，就可以選擇清潔元件構型、材料和取向的組合來提供企圖達到的口腔衛生益處，如增加清潔能力、牙齒清洗、牙齒加白、牙齦按摩和/或舒適度。
通過將清潔元件以不同插入深度固定于牙刷前端，可以得到特型清潔輪廓而無需在固定到牙刷前端內之后對清潔元件進一步進行成形(比如，進行修剪或使其頂端圓鈍)。因此，在制作工藝過程中整個加工過程的工序可以省去。另外，此加工工藝有利于在特型清潔輪廓中使用錐形刷毛。最后，此加工工藝可以應用于廣泛的制造工藝，比如，將刷毛固定于預先形成的孔洞或在現場將刷毛模制于牙刷前端之內。
雖然此處只揭示了數種牙刷變型方案，但本發明，比如，可以應用于具有多種牙刷前端、牙刷桿和材料的變型方案的牙刷之中。另外，此種牙刷可以是動力驅動牙刷。牙刷前端20也可以以活動方式固定于牙刷桿12，不論其為動力驅動型還是手動型。另外，本專業領域的人士可以意識到上述的系統和技術有多種變型和置換。應該理解，可以采用其他實施方式來改變結構和功能而無需脫離本發明的范圍。這樣，本發明的精神和范圍應該確定為如后述的權利要求所述。
權利要求
1.一種牙刷，包括包含安裝面的牙刷前端；以及多個固定于牙刷前端并從此安裝面起延伸以接合和清潔使用者牙齒的清潔元件；具有相對基準面進入牙刷前端的第一插入深度的第一清潔元件；以及具有相對基準面進入牙刷前端的第二插入深度的第二清潔元件；第二插入深度與第一插入深度不同，基準面大致平行于使用時接合使用者牙齒的平面，并且從安裝面的最外部起延伸；清潔元件每一個都至少確定一個與安裝面遠離的終端，并且此第一清潔元件的終端和此第二清潔元件的終端與基準面相隔的距離不同而確定用來接合和清潔使用者牙齒的清潔元件的特型清潔輪廓。
2.如權利要求1所述的牙刷，其中至少一個清潔元件在大致與基準面垂直的取向上延伸進入牙刷前端。
3.如權利要求1所述的牙刷，其中至少一個清潔元件在與基準面傾斜的方向上延伸進入牙刷前端。
4.如權利要求1所述的牙刷，其中至少一個清潔元件包含在牙刷前端內互相彎曲的兩段。
5.如權利要求4所述的牙刷，其中兩段中的第一段大致垂直于基準面延伸。
6.如權利要求5所述的牙刷，其中第一段是清潔元件的初始貫穿安裝面的部分。
7.如權利要求1所述的牙刷，其中至少一個清潔元件是錐形。
8.如權利要求1所述的牙刷，其中第一和第二清潔元件每一個都是與其他錐形刷毛合作確定簇的錐形刷毛。
9.如權利要求1所述的牙刷，其中至少一個清潔元件是彈性件。
10.如權利要求1所述的牙刷，其中清潔元件每一個都具有同樣的長度。
11.如權利要求1所述的牙刷，其中清潔元件每一個都是具有固定于牙刷前端內的錨定部分的刷毛和一對從牙刷前端向外延伸與牙齒接合并清潔牙齒的線股。
12.如權利要求11所述的牙刷，其中至少一根股線是向著遠離安裝面的終端的錐形。
13.如權利要求11所述的牙刷，其中每一根股線都是向著遠離安裝面的終端的錐形。
14.如權利要求1所述的牙刷，其中安裝面大致是平面并與基準面同延。
15.如權利要求1所述的牙刷，其中安裝面是非平面。
16.如權利要求15所述的牙刷，其中安裝面是階梯形。
17.如權利要求15所述的牙刷，其中安裝面是圓弧形。
18.一種牙刷，其構成包括包含大致為平面的安裝面的牙刷前端；從所述安裝面延伸進入所述牙刷前端第一距離的第一清潔元件；以及至少一個從所述安裝面延伸進入所述牙刷前端第二距離的第二清潔元件，所述第二距離大于所述第一距離。
19.如權利要求18所述的牙刷，其中每一個所述清潔元件具有一個遠離安裝面的終端，并且這些終端集合確定用于接合和清潔使用者牙齒的特型清潔輪廓。
20.如權利要求19所述的牙刷，其中至少一個所述清潔元件為向著相應各終端的錐形。
21.如權利要求18所述的牙刷，其中牙刷前端包含清潔元件固定于其中的預先確定的孔洞。
22.如權利要求18所述的牙刷，其中清潔元件是模制進入牙刷前端。
23.如權利要求18所述的牙刷，其中至少一個清潔元件在牙刷前端的部分之中包含一個包含互相彎曲的兩段的部分。
24.一種牙刷，其構成包括一個牙刷前端以及多個固定于牙刷前端并由此起向外延伸以接合和清潔使用者牙齒的清潔元件；至少兩個簇是由錐形刷毛組成的并且具有不同高度的終端來確定簇的特型清潔輪廓以便接合并清潔使用者的牙齒。
25.如權利要求24所述的牙刷，其中每一個簇都由錐形刷毛組成。
26.如權利要求24所述的牙刷，其中刷毛都是具有同樣的長度。
27.如權利要求24所述的牙刷，其中至少兩個簇的刷毛以不同的插入深度延伸進入牙刷前端。
28.如權利要求24所述的牙刷，其中所述至少兩個簇具有不同長度。
29.如權利要求28所述的牙刷，其中所述至少兩個簇以同樣插入深度固定而進入牙刷前端。
30.一種制作牙刷的方法，其構成包括形成具有安裝面的牙刷前端；將具有進入牙刷前端的安裝面的第一插入深度的第一清潔元件固定于牙刷前端內；以及將具有進入牙刷前端的安裝面的第二插入深度的第二清潔元件固定于牙刷前端內；其中第一與第二插入深度不同而形成用來接合和清潔使用者牙齒的清潔元件的特型清潔輪廓。
31.如權利要求30所述的方法，其中牙刷前端的形成包含在安裝面中形成多個孔洞，并且清潔元件的固定包含將清潔元件固定于孔洞內。
32.如權利要求30所述的方法，其中牙清潔元件的固定包含將每一個清潔元件的一部分固定于牙刷前端內。
33.如權利要求30所述的方法，其中至少一個清潔元件的固定包含將所述清潔元件的一部分固定而進入牙刷前端以使此部分包含互相彎曲的兩段。
34.如權利要求30所述的方法，其中固定于牙刷前端的清潔元件是錐形刷毛。
35.如權利要求30所述的方法，其中固定于牙刷前端的清潔元件具有同樣的長度。
36.如權利要求31所述的方法，其中固定于牙刷前端內的至少一個清潔元件是彈性件。
37.如權利要求31所述的方法，其中每個所述牙齒保健元件的工作端形成所述特型輪廓并在固定于牙刷前端之后無需進一步成形。
38.一種制作牙刷的方法，其構成包括形成牙刷前端；將第一錐形刷毛固定于牙刷前端內以確定第一簇，第一錐形刷毛每一個都具有第一長度；以及將第二錐形刷毛固定于牙刷前端內以確定第二簇，第二錐形刷毛每一個都具有與第一長度不同的第二長度，其中第一和第二簇固定于牙刷前端內以具有從牙刷前端算起的不同的延伸高度而形成牙刷前端并從而確定用來接合和清潔使用者牙齒的簇的特型清潔輪廓。
39.如權利要求38所述的方法，其中牙刷前端的形成包含在牙刷前端內形成多個孔洞，并且錐形刷毛的固定包含將錐形刷毛固定于孔洞內。
40.如權利要求38所述的方法，其中錐形刷毛的固定包含將每一個錐形刷毛的一部分模制進入牙刷前端。
41.如權利要求38所述的方法，其中每個所述錐形刷毛的工作端形成所述特型輪廓并在固定于牙刷前端內之后無需進行修剪或進行頂端圓鈍。
42.如權利要求38所述的方法，其中第一與第二錐形刷毛每一個都固定于牙刷前端內大約同樣的插入深度。
全文摘要
一種可向使用者提供提高的清潔能力和口腔護理的牙刷。此牙刷具有一個帶有可產生特型清潔輪廓的清潔元件的牙刷前端。這些清潔元件具有相對基準面的不同的插入深度以便確定特型清潔輪廓而無需在固定后對清潔元件進行修剪。因此，不同長度的錐形刷毛也可以用來形成特型清潔輪廓。
文檔編號A46B9/04GK101056555SQ200580038220
公開日2007年10月17日 申請日期2005年10月25日 優先權日2004年11月2日
發明者A·V·索倫蒂諾 申請人:高露潔-棕欖公司