專利名稱：牙刷頭的造型的制作方法
發(fā)明的背景本發(fā)明涉及一種牙刷，更具體點說涉及一種牙刷頭的構(gòu)造，其中牙刷頭被設(shè)計并賦予外形以便產(chǎn)生一個與牙齒曲線部分適應的刷牙表面，并且該表面可彎曲以便適應直線的牙齒部分。
現(xiàn)有的牙刷構(gòu)造包括這樣的牙刷頭，它具有可繞樞軸轉(zhuǎn)動或鉸接的部分，并用各種構(gòu)造方式連結(jié)在一起，如用彈性金屬帶或其類似物，而且也包括可繞樞軸轉(zhuǎn)動或鉸接的部分以提供曲線的鬃毛(刷毛)外形。
曲線/傾斜的鬃毛表面外形可使難以到達的區(qū)域如前齒的近舌表面和后臼齒的后面也能進入(觸及)。在牙刷上往往設(shè)置較多的鬃毛與牙齒的外表面接觸。
許多現(xiàn)行的牙刷具有牢固安裝的鬃毛和剛性的、曲線/傾斜的鬃毛表面，它們在同時擦刷平直的和內(nèi)凹的牙齒表面時會呈現(xiàn)固有的缺點。將曲線/傾斜的鬃毛表面放置在平直的齒面上只有較少的鬃毛能與牙齒接觸。但這些較少的鬃毛必須支承通過刷柄而施加的擦刷力，這將會使鬃毛過早地傾坍。某些現(xiàn)行的牙刷具有“強力尖端”的外形設(shè)計(具有延長的牢固安裝的尖端鬃毛)，據(jù)稱具有改進的進入效果。發(fā)明的綜述按照本發(fā)明的鉸接牙刷頭是由兩個頭區(qū)段用一個或多個窄橋連結(jié)而成，該窄橋采用與制造牙刷相同的樹脂材料，在模塑時被制成一個整體結(jié)構(gòu)。由于該窄橋的存在，兩個頭區(qū)段之間得以作有限的彎曲，而在平時兩個頭區(qū)段之間成一較小的角度。在兩個頭區(qū)段之間的中間部分在一個實施例中，其一般形式可以是一T形槽，該槽在牙刷頭的頂表面上橫向延伸，從一個側(cè)邊延伸到另一個側(cè)邊。該槽被彈性體注射充填以便控制并增加彎曲。這種構(gòu)造會使最遠離牙刷柄的頭區(qū)段在正常情況下相對于最接近牙刷柄的頭區(qū)段而傾斜，后一頭區(qū)段位在牙刷柄的一端。在第二實施例中，頭區(qū)段可具有一個窄圓柱部的形式，或者在第三實施例中可采用兩個都具有彈性體的窄橋。
可彎曲的構(gòu)形的優(yōu)點是，除了上面提到的具有曲線構(gòu)形的特點外，還有它固有的橡膠的柔和性。當人們沿著上漿線(gumline)用強力尖端的構(gòu)形刷牙時，人們會將很多的力通過有限的面積集中到突起的尖端上。而采用本發(fā)明的構(gòu)形，這個力被比較均勻地分布。
本發(fā)明用在彎曲區(qū)域的彈性體材料就是在牙刷柄區(qū)域用來作為握持材料的同一彈性材料，這樣做可以得到相當可觀的制造效率。因此，需要有這樣一種構(gòu)形，它能允許適宜用來握持的材料在刷牙時通常遇到的載荷下被彎曲。
為了獲得上述的彎曲能力，彈性體的橫截面可制成盤旋狀，具有一個或多個盤旋。為了幫助將彈性體固定在牙刷的頭部上，彈性體的外形可這樣設(shè)計，使它能配裝在彎曲區(qū)域兩端的一個或多個槽內(nèi)。
當頭部被彎曲成平直的外形時，為了盡可能縮小成束鬃毛(毛束)之間的間隙，最好將塑料(樹脂)橋定位在端部和柄部之間盡可能靠近鬃毛端部的地方。這個橋在彎曲時會被扳直，它直接控制著彎曲區(qū)域兩側(cè)成束鬃毛之間的間隙。附圖的簡要說明

圖1為按照本發(fā)明第一實施例的牙刷頭的側(cè)立視圖。
圖2為圖1所示牙刷頭的頂視平面圖。
圖3為示出牙刷頭和成束鬃毛在擦刷下排齒內(nèi)表面時的立視圖。
圖4為與圖1類似的視圖，示出第二實施例。
圖5為與圖1類似的視圖示出第三實施例。
圖6為第四實施例的側(cè)立視圖。
圖7為第五實施例的側(cè)立視圖。
圖8為第六實施例的側(cè)立視圖。發(fā)明的詳細說明現(xiàn)在參閱圖1，其中示出體現(xiàn)本發(fā)明的特點和構(gòu)造的牙刷的側(cè)立視圖，該牙刷是在垂直位置上，一部分柄用標號12指出。雖然沒有完全畫出，但讀者將可知道該柄向下延伸并具有一條縱向軸線。最接近牙刷柄的頭部被稱為區(qū)段14，與牙刷柄在同一直線上，而最遠離牙刷柄的頭部被稱為區(qū)段16。在區(qū)段14和16的兩個面對的端頭之間為一彈性體區(qū)段或接頭，一般地用標號18指出。多束鬃毛20與區(qū)段14成直角地伸出，而類似的多束鬃毛22與區(qū)段16成直角地伸出。成束鬃毛22因此與頭區(qū)段16的下表面24成直角，而成束鬃毛20則垂直于頭區(qū)段14的下表面或底表面26。
一個在縱向剖面上一般為T形的槽沿橫向延伸越過頭部的上表面或頂表面并被定位在區(qū)段14和16之間。該槽中心部或主體部的底與復合頭部的下表面間隔開，留出一個厚度或橋區(qū)段30，連接著兩個頭區(qū)段的下部。橋或區(qū)30的厚度典型地在千分之20和40英寸之間。柄和頭區(qū)段是由一種塑料或樹脂如聚丙烯模塑而成的。在一般為T形的槽內(nèi)充有彈性的和柔軟的熱塑性彈性體。T形槽具有兩個對稱的翼部32，它們都終止在一個擴大的部分34上，該擴大部分則向各自的成束鬃毛組延伸。T形樹脂嵌入?yún)^(qū)段18的中部包括一個整體的脊36,T區(qū)段的下部或基部用標號38指出。制成區(qū)段18的熱塑性彈性體可以是一種由聚丙烯和EPDM(乙丙三元橡膠)的混合物構(gòu)成的熱塑性硬質(zhì)(硫化)橡膠(TPV)，該材料以Santoprene的牌號供售，這是在授予Halberstadt等人的美國專利5,393,796號中所說明的，或者可用Vyram(牌號)，這是另一種由聚丙烯和天然橡膠的混合物構(gòu)成的TPV,santoprene和Vyram(均為牌號)這兩者都是由Advanced Elastomer Systems在市上供應的彈性體。其他適用的材料包括Kraton，這是一種由殼牌公司供售的苯乙烯嵌段共聚物(SBC)的牌號；還有Dynaflex G2706(牌號)，這是一種由GLS公司供售、用Kraton(牌號)聚合物制成的熱塑性彈性體。所有這些和其他一些適用的彈性體典型地具有約從13到94的肖氏A硬度，較好的硬度約為29。復合頭部頂面上的槽40在突起的肋或脊36的兩側(cè)和邊界區(qū)32之間延伸，圖2進一步示出其構(gòu)造?？梢钥吹?，彈性體區(qū)段18跨越頭區(qū)段的整個寬度。
在頭部的正常構(gòu)形中，可以看到頭區(qū)段16相對于頭區(qū)段14傾斜一個角度，典型地約為18°。這樣，如果需要將區(qū)段16扳直到近乎或完全與區(qū)段14對齊，刷牙時就需要將力施加在牙刷上。這兩個頭區(qū)段可在模塑時就成為如圖1所示的傾斜的構(gòu)形，然后加入彈性體?；蛘?，這兩個頭區(qū)段可模塑成互相對齊在一條直線上，然后在定位或?qū)椥泽w注射到它們之間時再使它們之間成一角度。
現(xiàn)在參閱圖3，可以看到兩個頭區(qū)段的有效彎曲可使鬃毛更好地深入到牙齒的內(nèi)表面和后表面上。這樣，如果要使前區(qū)段16及其鬃毛22接合下排前齒的內(nèi)表面就可不用使牙齒柄12傾斜。在刷牙齒的直部(直線段)時，由于彈性體區(qū)段18具有變形能力，因此可允許區(qū)段16部分或完全與牙刷柄12和區(qū)段14對齊。
圖4示出本發(fā)明的第二實施例，其中所示為沿水平方向設(shè)置、與圖1和2類似的情況，只是用于把兩個頭區(qū)段成角度連結(jié)起來的結(jié)構(gòu)不同。彈性體接頭仍用標號18指出，彈性體本身則用標號50指出，其成分與以前列出的相同，該彈性體橫越頭部的整個寬度，并被設(shè)置在區(qū)段14和16的兩個互相面對的端頭之間。有一條窄的整體的橋連接件52設(shè)在端頭的中心，位在兩個區(qū)段之間，其橫截面典型地為圓柱形，其每一端都與各自的頭區(qū)段成為一個整體。彈性體完全包圍著該橋52。這個橋連接件的橫截面可以是任何一種所需的形狀。這種構(gòu)造的頭部的頂視平面圖與圖2類似，只是沒有槽40和肋36。如從圖4可見，該彈性體沿牙刷縱向軸線延伸的長度短于圖1和2所示的對應長度。整體連接件或橋52完成的功能與圖1中的橋30相同，即把兩個頭區(qū)段連結(jié)成一整體。
圖5示出第三實施例，它也是沿水平方向布置的。其中，裝鬃毛的頭區(qū)段14和16的下表面24和26被一中間的弧形底表面27連結(jié)在一起，該底表面27也有成束的鬃毛23從其上垂直地向下伸出。彈性體區(qū)段18一般成C形并有一內(nèi)凹部60和兩個端頭62，這兩個端頭62位在各自的互補的雙槽內(nèi)，該雙槽沿橫向越過頭部。兩個彈性體端頭被一頭部64隔開，其上連有窄橋66，該窄橋也是用制造牙刷的樹脂模塑而成的，它們在整個頭部的下表面上把兩個頭區(qū)段連結(jié)在一起。C形的彈性體跨越頭部的整個寬度并包圍著部分64。
第二和第三實施例可產(chǎn)生與圖3所示相同的清潔作用。橋52和66的厚度與圖1中橋30的厚度相同。
可以看到各實施例中的橋30、52和66能夠阻止兩個頭區(qū)段在縱向上的分離，辦法是抗拒拉力或其他能造成這種分離的力，同時彈性體還控制著頭區(qū)段16受到刷牙力后的彎曲程序。因此橋的功能是把兩個頭區(qū)段束縛在一起，同時把它們設(shè)定在一個初始角度上。當兩個區(qū)段板直或?qū)R時，每一彈性體區(qū)段都會被變形。這種變形主要是由彈性體抗拒的，較小部分則為樹脂(聚丙烯)橋抗拒，因此當最前區(qū)段16上的刷牙力終止時，這兩區(qū)段就恢復到它們之間正常的、成角度的狀態(tài)。
圖6示出第四實施例，它與圖1所示不同之處只在于沒有圖1中所示的橋30。在沒有用橋30的情況下，兩個頭區(qū)段用T形彈性體區(qū)段39偶合在一起，該彈性體區(qū)段具有與圖1中區(qū)段38相同的形狀，只是它一直延伸到頭部的下表面。
圖7示出第五實施例，在這里兩個頭區(qū)段14和16在正常情況下是對齊在一條直線上的。一個一般為T形的彈性體區(qū)段41形成接頭18，充填著兩個頭區(qū)段14和16之間的空間，只是一個與圖1中橋30相同的橋未被充填，該橋?qū)蓚€頭區(qū)段束縛成一個整體。頭區(qū)段16上的成束鬃毛70相對于下表面24而朝向牙刷柄12傾斜。鬃毛70具有連續(xù)變化的不同的長度，最長的鬃毛靠近頭區(qū)段16最遠的自由端，可以看到鬃毛束70和20的端頭形成一個一般為內(nèi)凹的刷牙表面，該表面由于接頭18的彎曲會變平。
圖8示出第六實施例，與圖7所示的類似，不同之處僅在于頭區(qū)段16上的成束鬃毛(這里用72標出)是從表面24上垂直地伸出的。這些成束鬃毛如同成束鬃毛70那樣，具有均勻變化的不同長度。最長的鬃毛靠近頭區(qū)段16的自由端。
與上相同，成束鬃毛72和20的自由端形成一個一般為內(nèi)凹的刷牙表面，該表面在刷牙時由于接頭18的彎曲會變平。
目前在市上銷售的許多牙刷都為“兩用元件”式的(dualcomponent)，這個詞的意思是其中或多或少地采用了彈性體材料，特別是在牙刷用手指握持的部分上。因此用注射模塑制造這種兩用元件的方法在目前的本行業(yè)中已廣為人知。按照本發(fā)明的牙刷可利用這種傳統(tǒng)的兩用元件工藝來制造。例如，按照本發(fā)明牙刷的第一種制造方法，彈性體材料可從握手區(qū)(假定需要有一個這樣的握手區(qū))通過一個注入流道引入到頭部區(qū)內(nèi)?；蛘?，彈性體材料可通過設(shè)在頭部的第二個注射點或澆口引入，從而消除對注入流道的需要。頭部然后可用傳統(tǒng)的固定技術(shù)裝毛(植毛)。
按照本發(fā)明牙刷的第二種制造方法，牙刷柄和握持用的彈性體和頭部區(qū)是用三次注射的模塑技術(shù)制造的。彈性體被分開引入到頭部區(qū)和握手區(qū)。這種方法特別適用于當牙刷的頭區(qū)段和握手區(qū)段采用不同的彈性體材料，如同具有兩種不同肖氏硬度值的彈性體時。例如在某些情況下，頭部區(qū)可能需要采用比牙刷握手區(qū)更軟的彈性體。如同上面一樣，頭部然后可用傳統(tǒng)的固定技術(shù)裝毛。
權(quán)利要求
1．一種具有柄和鉸接的頭的牙刷，所說頭有兩個區(qū)段，從而形成一個具有上表面和下表面的復合頭，所說兩個區(qū)段具有各自的互相面對而在縱向上間隔開的端頭，所說兩個間隔開的端頭被一與所說兩個區(qū)段整體制成的窄橋連結(jié)，每一所說頭區(qū)段都有多束鬃毛從其底面上垂直地伸出，在所說間隔開的端頭之間設(shè)有一個彈性體區(qū)段，所說兩個頭區(qū)段中的一個區(qū)段與所說柄同軸，另一個區(qū)段在正常情況下與所說柄成一角度，從而所說兩個頭區(qū)段在正常情況下彼此相對成一角度，在刷牙時每當所說兩上頭區(qū)段朝著相互對直的方向彼此相對彎曲時，所說彈性體區(qū)段就被變形。
2．按照權(quán)利要求1的牙刷，其特征為，所說兩個面對的端頭被一從所說頭的上表面向所說底表面延伸的槽隔開，所說槽有一底，所說窄橋是由所說牙刷在所說槽的所說底和所說底表面之間的區(qū)帶形成的。
3．按照權(quán)利要求2的牙刷，其特征在為，所說彈性體區(qū)段在縱向剖面上一般為T形并且在所說上表面上有兩條平行的槽。
4．按照權(quán)利要求3的牙刷在所說兩條平行槽之間有一個整體的脊，所說脊有一最上面的表面伸出到所說復合頭的上表面上。
5．按照權(quán)利要求1的牙刷，其特征為，所說窄橋基本位在兩個面對端頭的中心，所說橋的兩端分別與所說兩個面對端頭連成一個整體，而所說彈性體區(qū)段包圍著所說窄橋。
6．按照權(quán)利要求2的牙刷，具有一條第二槽，該槽與第一次提到的槽具有類似的構(gòu)造，并在縱向上與所說第一次提到的槽間隔開一個距離。
7．按照權(quán)利要求6的牙刷，其特征為，所說彈性體區(qū)段在縱向剖面上一般為C形。
8．一種具有柄和鉸接的頭的牙刷，所說頭有兩個區(qū)段，從而形成一個具有上表面和下表面的復合頭，所說兩個區(qū)段具有各自的互相面對而在縱向上間隔開的端頭，每一所說頭區(qū)段都有多束鬃毛從其底表面上垂直地伸出，有一彈性體區(qū)段設(shè)在所說兩個間隔開端頭之間并將它們連結(jié)起來，所說兩個頭區(qū)段中的一個區(qū)段與所說柄同軸，另一個區(qū)段在正常情況下與所說柄成一角度，從而所說兩個頭區(qū)段在正常情況下彼此相對成一角度，在刷牙時每當兩個頭區(qū)段朝著相互對直的方向彼此相對彎曲時，所說彈性體區(qū)段就被變形。
9．按照權(quán)利要求2的牙刷，其特征為，所說彈性體區(qū)段在縱向剖面上一般為T形，所說彈性體區(qū)段在其中心部分上由所說上表面向所說下表面延伸。
10．一種具有柄和鉸接的頭的牙刷，所說頭具有兩個區(qū)段，從而形成一個具有上表面和下表面的復合頭，所說兩個區(qū)段具有各自的互相面對而在縱向上間隔開的端頭，所說兩個間隔開的端頭被一與所說兩個區(qū)段連成一體而制成的窄橋連結(jié)在一起，每一所說頭區(qū)段都有多束鬃毛從其底表面伸出，有一彈性體區(qū)段設(shè)在所說間隔開的區(qū)段之間，兩個所說頭區(qū)段在正常情況下與所說柄同軸，從而在刷牙時每當所說兩個頭區(qū)段彼此相對彎曲時，所說彈性體區(qū)段就被變形。
11．按照權(quán)利要求10的牙刷，其特征為，所說彈性體區(qū)段在縱向剖面上一般為T形。
12．按照權(quán)利要求10的牙刷，其特征為，最靠近所說柄的所說頭區(qū)段的所說鬃毛垂直地伸出并具有基本上相同的長度，而所說另一頭區(qū)段的所說鬃毛則向所說柄傾斜，并具有連續(xù)變化的不同長度。
13．按照權(quán)利要求10的牙刷，其特征為，最靠近所說柄的所說頭區(qū)段的所說鬃毛垂直地伸出并具有基本上相同的長度，而所說另一頭區(qū)段的所說鬃毛具有連續(xù)變化的不同長度。
全文摘要
具有兩個頭區(qū)段(14、16)的牙刷,這兩區(qū)段在正常情況下相互偏離成一角度,從而形成一個一般為內(nèi)凹的鬃毛端頭外形。這兩個頭區(qū)段的兩個面對的端頭被一與兩個頭區(qū)段連成一體的窄橋區(qū)段連結(jié)著。在一個實施例中,在靠近頭部下表面的地方有一橋區(qū)段(30)。在另一個實施例中,有兩個在縱向上間隔開的橋區(qū)段都靠近頭部的下表面。在第三個實施例中,橋區(qū)段為在兩個區(qū)段的兩個面對端頭之間的一條窄的整體的連接件。在其他實施例中,兩個頭區(qū)段在正常情況下成一直線,也被一個窄的整體的橋區(qū)段連結(jié)著,而最遠離柄的頭區(qū)段的鬃毛具有均勻變化的不同長度。在兩個面對端頭之間的空間被一彈性體(典型地為Santoprene
文檔編號A46B9/04GK1214619SQ96199435
公開日1999年4月21日 申請日期1996年12月18日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月29日
發(fā)明者道格拉斯·赫本 申請人:科爾加特·帕爾莫利弗公司