專(zhuān)利名稱(chēng)：提供受控的刷牙力的可換頭牙刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可換頭牙刷及其使用方法，并更詳細(xì)地涉及可換頭部由位于頭部末端的帶凸緣的彈性聯(lián)接器連接到柄部的可換頭牙刷，該彈性聯(lián)接器壓配合在位于柄部末端的相應(yīng)環(huán)形圈中；根據(jù)所選彈性材料的硬度，彈性聯(lián)接器或多或少地起到減弱使用者施加到柄部的刷牙力。
背景技術(shù)：
諸如在美國(guó)專(zhuān)利632,524、1,131,863和5,224,234中所公開(kāi)的那些可換頭牙刷，在技術(shù)上是已知的，它們提供了成本上可行的更換已磨損刷毛的裝置。此類(lèi)牙刷還使得在諸如手術(shù)之后或使用者正在進(jìn)行化學(xué)藥物治療的情況下，牙刷的頻繁地被建議更換更容易，以避免聚集微生物和細(xì)菌。然而，在這些專(zhuān)利中已公開(kāi)的插接型頭部更換機(jī)構(gòu)將可更換頭部剛性地鎖到柄上，并沒(méi)有解決過(guò)度的刷牙力會(huì)造成嘴中口腔軟組織特別是齒齦損傷的問(wèn)題。
美國(guó)專(zhuān)利5,903,949和PCT公布的專(zhuān)利申請(qǐng)WO 98/37788、99/16332和99/39610公開(kāi)了在頭部和柄部間具有撓性連接的牙刷，有助于保護(hù)口腔的軟組織免受過(guò)度的刷牙力。美國(guó)專(zhuān)利5,903,949、WO 98/37788和WO99/39610中的撓性連接包括減薄牙刷結(jié)構(gòu)的相對(duì)剛性的材料，該減薄部分用一種彈性地?fù)锨牟牧铣涮睢Ａ硪环N辦法是，如WO99/16332中的撓性連接包括一種連接頭部和柄部的機(jī)械式鉸鏈，該鉸鏈包含一個(gè)限制頭部和柄部的相對(duì)旋轉(zhuǎn)的扭轉(zhuǎn)元件，并且該元件能使牙刷恢復(fù)到原來(lái)的形狀。具有固定的硬度的特定彈性撓曲材料，或者另一種具有固定的彈性系數(shù)的特定扭轉(zhuǎn)元件，它們?cè)谶@些特定的牙刷中的應(yīng)用，限制了該牙刷結(jié)構(gòu)處于平均刷牙力水平或處于假定的，即任意的，過(guò)度的刷牙力水平。
因此，存在著對(duì)具有可換頭牙刷的明顯需求，這也提供了一種減弱特定使用者們的刷牙力的裝置，以避免損傷嘴的口腔軟組織。
發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明包括一種牙刷及其使用的方法，其中該牙刷具有頭部及柄部，頭部具有第一末端和第二末端，該第一末端具有從其表面伸出的刷毛，而第二末端具有從其上伸出的成鈍角的彈性聯(lián)接器；彈性聯(lián)接器具有錐形體，該錐形體帶有在其上及下表面上延伸的凸緣；彈性聯(lián)接器被構(gòu)造成在柄部末端的環(huán)形圈中是可拆卸的壓配合；環(huán)形圈被構(gòu)造成使得凸緣延伸經(jīng)過(guò)其頂部及底部以使彈性聯(lián)接器保持其位置，刷牙期間，彈性聯(lián)接器將吸收使用者施加至柄部的至少一部分力，以便減弱作用在口腔軟組織上的刷牙力。
由使用者控制刷牙力的本發(fā)明的使用牙刷方法，包括給使用者提供多個(gè)可更換的頭部，每個(gè)頭部都帶有一個(gè)彈性聯(lián)接器，它具有顯然不同的肖氏A硬度或范圍約在0-80的硬度。于是使用者選擇具有所期望硬度的彈性聯(lián)接器的可更換頭部，以適當(dāng)?shù)販p弱使用者的具體刷牙力。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是本發(fā)明牙刷的一個(gè)實(shí)施例的從柄部端所見(jiàn)的頂視立體視圖；圖2是圖1的牙刷的頭向立體視圖，表示該牙刷前部的放大圖；圖3是圖2所示牙刷的位于頭部末端的彈性聯(lián)接器和位于柄部末端的環(huán)形圈的另一個(gè)放大圖；圖4是本發(fā)明牙刷的第二個(gè)實(shí)施例的右視圖，表示位于頭部末端的彈性聯(lián)接器的撓曲，該聯(lián)接器位于柄部末端的環(huán)形圈中，將頭部連接到柄部。運(yùn)動(dòng)的角度由各端的帶箭頭的垂直線(xiàn)表示，在這種情況下，因?yàn)樵撀?lián)接器是由相對(duì)高的硬度的彈性材料組成，角度相對(duì)地??；圖5是本發(fā)明牙刷的第三個(gè)實(shí)施例的右視圖，表示位于頭部末端的彈性聯(lián)接器的撓曲，該聯(lián)接器位于柄部末端的環(huán)形圈中，將頭部連接到柄部。運(yùn)動(dòng)的角度由各端的帶箭頭的垂直線(xiàn)表示，在這種情況下，角度大于示于圖4中第二個(gè)實(shí)施例的角度；因?yàn)樵撀?lián)接器具有較低的硬度；和圖6是本發(fā)明牙刷的第四個(gè)實(shí)施例的右視圖，表示位于頭部末端的彈性聯(lián)接器的撓曲，該聯(lián)接器位于柄部末端的環(huán)形圈中，將頭部連接到柄部。運(yùn)動(dòng)的角度由各端的帶箭頭的垂直線(xiàn)表示，在這種情況下，角度仍比示于圖5中第三個(gè)實(shí)施例的角度大，因?yàn)樵撀?lián)接器具有更低的硬度。
本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明參見(jiàn)附圖，其中在幾個(gè)圖并特別是在圖1中，相同的標(biāo)號(hào)代表相同的或類(lèi)似的元件；其中10表示依據(jù)本發(fā)明的牙刷。牙刷10包含在一端的有刷毛支承頭24的頭部12和在另一端的彈性聯(lián)接器14。牙刷10還包含柄部16，它由彈性聯(lián)接器14連接到頭部12，該聯(lián)接器14可拆卸地壓配合在柄部16第一端的環(huán)形圈26中。
如上所述，彈性聯(lián)接器14自頭部12的末端以鈍角延伸。這個(gè)鈍角可通過(guò)觀察如圖2中所示的其互補(bǔ)的銳角“a”來(lái)更清楚地確定，圖2是本發(fā)明的牙刷10的頭部和柄部的前部的放大立體視圖。角度“a”可由假想的水平面沿著彈性聯(lián)接器14的上凸緣18的平坦的底面測(cè)得，即該底面與越過(guò)環(huán)形圈26的平坦上表面30是同一個(gè)平面。角度“a”可在約5°-約45°的范圍中。因此，彈性聯(lián)接器以約175°-約135°的互補(bǔ)鈍角自頭部末端延伸。角度“a”在約8°-約20°的范圍較好，對(duì)應(yīng)于彈性聯(lián)接器14相對(duì)于頭部12以約172°-約160°的鈍角延伸。頭部12以相對(duì)于環(huán)形圈26成那樣的銳角嵌入彈性聯(lián)接器14，以允許頭部12在聯(lián)接器的彈性材料中運(yùn)動(dòng)，而不會(huì)與環(huán)形圈26的剛性上表面30相干涉。這種運(yùn)動(dòng)圖示于圖4、5及6中。
現(xiàn)參見(jiàn)圖3，其中表示了本發(fā)明的彈性聯(lián)接器14和環(huán)形圈26的另一個(gè)放大圖?？梢?jiàn)到彈性聯(lián)接器14的錐形體20被構(gòu)造成緊密地裝在環(huán)形圈26的環(huán)形內(nèi)表面28中。如圖3中所示的箭頭所指示，通過(guò)彈性聯(lián)接器14的下凸緣22被壓向環(huán)形圈26結(jié)構(gòu)的相對(duì)較硬的材料，彈性聯(lián)接器壓配合到環(huán)形圈中。一旦彈性聯(lián)接器14在環(huán)形圈26中放好，則下凸緣22將不受壓縮并且與上凸緣18相配合以保持彈性聯(lián)接器14緊貼在環(huán)形圈26中，致使在一般的刷牙力下頭部12將不會(huì)與柄部16分離。
參見(jiàn)圖1、2及3，如圖所示，靠近環(huán)形圈26的柄部16的末端是弧形的或沿著柄部16的縱向軸線(xiàn)與假想的水平面(未圖示)成角度，所以環(huán)形圈26本身將與彈性聯(lián)接器14有一個(gè)夾角，以便在彈性聯(lián)接器14被插在其中時(shí)易于插入。環(huán)形圈26以此角度相對(duì)于水平面定位，可低于水平面大約0°-20°。
彈性聯(lián)接器14可用與其結(jié)合的熱塑性彈性材料模壓而成，包括一種熱塑性的熱塑性硬橡膠(TPV)，它由聚丙烯和三元乙丙橡膠(EPDM)的混合物組成，它可按照Santoprene(商標(biāo))買(mǎi)到，在美國(guó)專(zhuān)利5,393,796中作了描述，或者按照Vryam(商標(biāo))可買(mǎi)到聚丙烯和天然橡膠混合物組成的另一種TPV，Santoprene和Vryam兩者都是由Advanced Elastomeric Systems Lp，Akron，Ohio 44311銷(xiāo)售的彈性材料。另一個(gè)，和優(yōu)先選用的彈性材料是Dynaflex G6713(商標(biāo))，是由GLS Corp.，Cary，Illinois 60013銷(xiāo)售的一種熱塑性彈性材料。這些和別的合適的彈性材料一般具有的肖氏A硬度約在0-80的范圍內(nèi)。多個(gè)這種頭部12可以做得適合于使用者，具有各種彈性聯(lián)接器14，每種都具有獨(dú)立的肖氏A硬度，諸如0，10，20，30，40，50，60，70和80；以允許使用者去選擇具體的硬度，以造成所期望的該使用者的具體刷牙力的減弱。使用者刷牙力的這種減弱與所使用的具體彈性聯(lián)接器的屈服或撓曲成比例。圖6圖示了一種非常軟的，屈服的彈性聯(lián)接器14，它具有0-10范圍內(nèi)的肖氏A硬度，并將很大地減弱使用者的刷牙力。圖5圖示了一種屈服較少的彈性聯(lián)接器14，它將提供比圖6中所示的較少的減弱，并可具有30-50范圍內(nèi)的肖氏A硬度。最后，圖4圖示了一種比圖5或圖6中所示更少屈服的彈性聯(lián)接器14，具有大約60-80的肖氏A硬度，并將稍微減弱使用者的刷牙力。
頭部12和柄部16較好是用相對(duì)硬的塑料模壓而成，諸如聚丙烯，或者若希望外觀透明則用聚酯，諸如聚對(duì)苯二甲酸乙烯酯。一種合適的聚丙烯，具有由ASTM測(cè)試方法D790測(cè)得的撓曲模數(shù)216,000psi(15,186kg/cm2)，可從Huntsman Corporation，Longview，Texas，75603以商品名稱(chēng)Huntsman Polypropylene P4G3Z-039買(mǎi)到。另一種合適的聚丙烯可從Amoco Polymers，Inc.，Alpharetta，Georgia30202-3914，以商品名稱(chēng)7635買(mǎi)到，具有的撓曲模數(shù)約為275,000psi(19,334kg/cm2)。使用此種216,000psi(15,186kg/cm2)-275,000psi(19,334kg/cm2)材料的牙刷柄部將提供增大的剛性，以允許使用者在刷牙期間更好地控制和操縱牙刷頭的位置。
在本發(fā)明的制造中有用的常規(guī)的一種部件注塑模具可從MachinesBoucherie Nv，Izegem，Belgium買(mǎi)到。該模具能安裝在一般的注塑成型機(jī)中，諸如300噸注塑成型機(jī)中，該機(jī)器可從Engel Canada，Inc.，Guelph，Ontario買(mǎi)到。
權(quán)利要求
1.一種可更換頭部的牙刷包括頭部和柄部，該頭部具有從其一個(gè)末端延伸的刷毛和從其另一末端以鈍角延伸的彈性聯(lián)接器；該彈性聯(lián)接器被構(gòu)造成可拆卸地壓配合在位于柄部末端的環(huán)形圈中；該彈性聯(lián)接器具有約0-約80范圍的肖氏A硬度，其中，在刷牙期間彈性聯(lián)接器將吸收由使用者施加在柄部的至少一部分力，以減弱對(duì)于口腔軟組織的刷牙力。
2.如權(quán)利要求1的牙刷，其特征在于，彈性聯(lián)接器具有從其頂面和底面延伸出去的凸緣，和該環(huán)形圈被構(gòu)造成當(dāng)彈性聯(lián)接器被連接到環(huán)形圈時(shí)，兩個(gè)凸緣經(jīng)過(guò)環(huán)形圈頂面和底面延伸將與環(huán)形圈緊密接觸，以可靠地保持該彈性聯(lián)接器緊貼在環(huán)形圈中，這樣使頭部在一般的刷牙力下將不會(huì)與柄部分離。
3.如權(quán)利要求1的牙刷，其特征在于，該彈性聯(lián)接器從頭部的末端以鈍角延伸，該鈍角為約175°-約135°。
4.如權(quán)利要求1的牙刷，其特征在于，該環(huán)形圈以與沿手柄部的縱向軸線(xiàn)的假想的水平面成一個(gè)角度地定位。
5.如權(quán)利要求4的牙刷，其特征在于，該環(huán)形圈以一角度與水平面成一個(gè)角度地定位，該角度在水平面以下約0°-20°。
6.如權(quán)利要求1的牙刷，其特征在于，該彈性聯(lián)接器是用熱塑性彈性體或其組合物模壓成的。
7.如權(quán)利要求6的牙刷，其特征在于，熱塑性的彈性體是選自由EPDM構(gòu)成的材料組和聚丙烯與天然橡膠的混合物。
8.一種控制刷牙力的方法包括提供多個(gè)可更換頭部和一個(gè)柄部，每個(gè)頭部都具有由其一個(gè)末端延伸的刷毛和由其另一個(gè)末端以一個(gè)鈍角延伸的彈性聯(lián)接器；每個(gè)彈性聯(lián)接器都構(gòu)造成可拆卸地壓配合在位于柄部末端的環(huán)形圈中；每個(gè)彈性聯(lián)接器具有在約0-約80范圍內(nèi)的獨(dú)立的肖氏A硬度；選擇具有具體的肖氏A硬度的彈性聯(lián)接器特定的頭部，以便為使用者提供適當(dāng)?shù)販p弱其具體的刷牙力，以保護(hù)該具體的使用者口腔軟組織。
9.如權(quán)利要求8的方法，其特征在于，可更換頭部的彈性聯(lián)接器具有的肖氏A硬度，該硬度可從由0，10，20，30，40，50，60，70和80的組中選擇。
全文摘要
本發(fā)明涉及可更換頭部牙刷及其使用方法，這些牙刷具有連接于彈性聯(lián)接器的柄部，該彈性聯(lián)接器壓配合在位于柄部末端的環(huán)形圈中；根據(jù)所選彈性材料的硬度，該彈性聯(lián)接器造成或多或少地減弱使用者的刷牙力。
文檔編號(hào)A46B15/00GK1642456SQ01823326
公開(kāi)日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2001年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月24日
發(fā)明者R·?？怂? J·希彭, D·克瑙布, I·勒瑟羅, P·弗蘭克, R·莫斯科維奇 申請(qǐng)人:高露潔-棕欖公司