專利名稱：牙刷頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及口腔護(hù)理領(lǐng)域，具體地說，涉及牙刷。更具體地說，本發(fā)明涉及一 種具有一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)刷毛束的牙刷頭，該刷頭具有兩個(gè)可以獨(dú)立于彼此運(yùn)動(dòng)的部分。
背景技術(shù)：
申請?zhí)枮?-312978的日本專利文獻(xiàn)公開了一種帶有多束尼龍刷毛的牙刷。在圖 1、圖2和圖3所示的第一個(gè)實(shí)施例中，在刷頭中大量圓柱形凹陷部分垂直于刷桿的縱軸方 向設(shè)置，并以相等間距形成。柱形旋轉(zhuǎn)體5分別被包含在凹陷部分內(nèi)。在旋轉(zhuǎn)體5的外周 表面上，沿軸向形成伸出的帶形部分5a，并且它們以位于凹陷部分的開口部分的狀態(tài)設(shè)置。 在凹陷部分的開口部分形成位于兩側(cè)的接觸表面。在伸出的帶形部分5a上表面的兩端，尼 龍刷毛6被設(shè)置為垂直豎立。如圖3所示，上述布置使刷毛6可以在牙刷使用過程中旋轉(zhuǎn)。這種牙刷的一個(gè)問 題在于兩束刷毛被固定到各帶形部分5a上，這樣就必須與其一同旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，單束刷毛不 能獨(dú)立于其“配對”束旋轉(zhuǎn)。這樣就會(huì)妨礙單束刷毛在刷牙過程中最佳地插入兩牙齒之間， 因?yàn)榕鋵κ赡芤圆煌绞浇佑|到牙齒并與該單束刷毛的旋轉(zhuǎn)干涉。圖4、圖5和圖6公開了第二個(gè)實(shí)施例，其中各束刷毛通過球窩型結(jié)構(gòu)被固定到刷 頭上。雖然該實(shí)施例使各束刷毛可以獨(dú)立于另一束旋轉(zhuǎn)，但是它確實(shí)有缺陷。如果一束刷 毛向刷頭一側(cè)傾斜出來并且靠近該側(cè)與牙齒頂面之間的接觸面，在刷牙過程中刷毛尖端不 接觸牙齒的機(jī)會(huì)就會(huì)增加。此外，在刷牙后毛束可能以任意方向豎起來，這降低了該牙刷的 吸引力。該日本參考文獻(xiàn)也公開了刷頭由整體結(jié)構(gòu)構(gòu)成。這樣，水就不能流過刷頭的任何 中心部分，由此限制了牙刷的清潔能力。此外，整體刷頭結(jié)構(gòu)使刷頭的不同部分不能獨(dú)立于 彼此運(yùn)動(dòng)。因此，從毛束延伸的刷毛束不能適應(yīng)變化的牙齒表面以及具有可以獨(dú)立于彼此 運(yùn)動(dòng)或彎曲的兩個(gè)或多個(gè)部分的刷頭的牙刷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述一個(gè)或多個(gè)問題。簡而言之，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，牙 刷頭具有一個(gè)從刷頭延伸的牙齒清潔單元。該刷頭被劃分為可獨(dú)立于彼此運(yùn)動(dòng)的至少兩個(gè) 部分。牙齒清潔單元可以相對于其從刷頭延伸的那部分旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，牙齒清潔單元包括一個(gè)或多個(gè)牙齒清潔器、一個(gè)底部支 撐件和一個(gè)錨固樞軸。一個(gè)或多個(gè)牙齒清潔器的一端被固定到底部支撐件的第一端。錨固 樞軸的一端被固定到底部支撐件的第二端。錨固部分具有一個(gè)比該錨固部分的小部分更大 的部分，所述更大的部分是遠(yuǎn)離底部支撐件的。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，制作牙刷頭的方法包括在模具內(nèi)模制塑料牙刷頭。刷頭 有兩個(gè)彼此間隔預(yù)定距離的獨(dú)立部分。將刷頭從模具內(nèi)移走。至少加熱兩個(gè)刷頭部分連接 處刷頭的那部分。兩個(gè)刷頭部分向彼此運(yùn)動(dòng)。至少冷卻兩個(gè)刷頭部分連接處刷頭的那部分， 以至兩個(gè)刷頭部分立刻保持在它們要間隔某一距離的位置上，該距離小于預(yù)定距離。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，制作牙刷頭的方法包括在模具內(nèi)模制塑料牙刷頭。刷頭 內(nèi)具有至少一個(gè)一直延伸穿過刷頭的孔。將刷頭從模具內(nèi)移走。將牙刷清潔單元插入孔內(nèi)。


參考附圖閱讀下面關(guān)于最佳實(shí)施例的詳細(xì)說明和所附權(quán)利要求書，可以更清楚地 了解并懂得本發(fā)明的這些以及其它方面、目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。圖1是刷頭的一個(gè)透視圖；圖2是圖1中刷頭的一個(gè)頂視圖；圖3是圖1中刷頭的一個(gè)側(cè)視圖；圖4是圖1中刷頭的一個(gè)仰視圖；圖5是圖1中刷頭的一個(gè)側(cè)視圖，顯示了刷頭一部分的彎曲；圖6是圖1中刷頭的一個(gè)頂視圖，其中兩個(gè)刷頭部分彼此分離；圖7是圖1中刷頭在刷頭部分彼此更靠近之后的一個(gè)頂視圖；圖8是樞轉(zhuǎn)毛束沿圖13中線8-8的一個(gè)前視圖；圖9是圖8中樞轉(zhuǎn)毛束沿線9-9的一個(gè)側(cè)視圖；圖10是刷頭內(nèi)用于接收樞轉(zhuǎn)毛束(見圖6)的一個(gè)孔的一個(gè)頂視圖；圖11是圖10沿線11-11的一個(gè)剖視圖；圖12是圖10沿線12-12的一個(gè)剖視圖；圖13是圖1中刷頭(為便于觀察一部分已被去除)和插入刷頭之前的樞轉(zhuǎn)毛束 的一個(gè)側(cè)視圖；圖14是圖1中刷頭(為便于觀察一部分已被去除)和插入刷頭之后的樞轉(zhuǎn)毛束 的一個(gè)側(cè)視圖；圖15是樞轉(zhuǎn)毛束的一個(gè)側(cè)視圖，顯示其運(yùn)動(dòng)；圖16A-C是圖15沿線16A-C-16A-C的剖視圖；圖17是帶肋翅片形式的牙齒清潔器的一個(gè)透視圖；和圖18是圖17中帶肋翅片的一個(gè)側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式從圖1至圖5開始，這些圖顯示了一種從頸部14延伸形成牙刷的刷頭16，頸部14 從一個(gè)手柄(未示出)延伸。手柄類型與本發(fā)明沒有關(guān)系。刷頭和手柄最好由聚丙烯構(gòu)成。 刷頭具有將刷頭劃分為兩部分20和22的曲折裂縫18。裂縫13靠近頸部14的一端最好為 圓形(見圖2)。如圖5所示，刷頭內(nèi)的裂縫使部分20和22在牙刷的使用過程中可以獨(dú)立 于彼此彎曲或運(yùn)動(dòng)，這樣便于清潔牙齒。裂縫18也可以形成為刷頭內(nèi)刷頭部分20和22之間的開口。該開口使水可以流 過刷頭，由此改善刷頭頂面的清潔，雖然盡力洗凈刷頭，但是刷頭頂面通常會(huì)沾滿牙膏。
刷頭部分20包括一個(gè)突出部分24，該部分配合(至少部分)到由部分22形成的 凹口 26內(nèi)。突出部分24有幾束從該部分延伸的刷毛(下面將進(jìn)一步詳細(xì)說明)并且在三 側(cè)被刷頭部分22圍繞?，F(xiàn)在將參考圖2和圖3說明刷頭16上的各束刷毛。第一對刷毛束28的位置朝向 刷頭的自由端，分別位于各刷頭部分20、22上。各刷毛束具有最好各自由聚對苯二甲酸丁 二醇酯(PBT)構(gòu)成并具有0. 007英寸直徑的刷毛。毛束28中最短的刷毛具有0. 420英寸 的長度，而剩余的刷毛在長度上穩(wěn)步增加到毛束的尖端。各毛束遠(yuǎn)離手柄傾斜一定角度，該 角度最好相對于其從刷頭伸出的那部分刷頭表面約為12度。如圖2所示，毛束28具有比 刷頭上其它任何毛束更大的橫截面。第二組毛束為樞轉(zhuǎn)毛束30 (在刷頭上唯一可旋轉(zhuǎn)的毛束)。在各刷頭部分20、22 上具有四簇毛束30，它們的位置朝向刷頭的外部。各毛束30可以向刷頭上垂直位置的任一 側(cè)樞轉(zhuǎn)約15度，更優(yōu)選的是，可以向刷頭上垂直位置的任一側(cè)樞轉(zhuǎn)約8度。毛束30的樞轉(zhuǎn) 大致朝向或遠(yuǎn)離頸部14。各毛束30包括一個(gè)由聚丙烯構(gòu)成的底部支撐件32。刷毛由聚酰 胺6. 12構(gòu)成，具有0. 008英寸的直徑并延伸超出底部支撐件0. 420英寸。第三組毛束34垂直于刷頭延伸。在各刷頭部分20、22上有四簇與毛束30交替的 毛束34。當(dāng)從頂部觀看時(shí)(圖2)，該毛束為橢圓形(與毛束30相似，但是更大)。換句話 說，毛束34和30具有橢圓形橫截面。各毛束34具有由聚酰胺6. 12構(gòu)成、具有0. 006英寸 的直徑并在刷頭上方延伸約0. 385英寸的刷毛。第四組毛束36的位置朝向刷頭內(nèi)側(cè)。在各刷頭部分20、22上有兩簇這樣的毛束。 各毛束36垂直于刷頭延伸。毛束36的刷毛具有0. 006英寸的直徑，由聚酰胺6. 12構(gòu)成并 升起超出刷頭約0. 360英寸。第五組即最后一組毛束38的位置也朝向刷頭內(nèi)側(cè)(遠(yuǎn)離刷頭的周邊21)。有四 對毛束38。在各對中一簇毛束比另一簇毛束更靠近頸部14。在各對毛束38中，(a) —簇 毛束的底部更靠近刷頭的第一側(cè)，并且該簇毛束向刷頭的第二側(cè)傾斜，并且(b)另一簇毛 束的底部更靠近刷頭的第二側(cè)，并且該簇毛束向刷頭的第一側(cè)傾斜。這樣，各對毛束中的毛 束彼此傾斜交叉。向刷頭側(cè)面傾斜的角度約為5度。各毛束38的刷毛由PBT構(gòu)成，具有約 0. 007英寸的刷毛直徑并且在刷頭16上方延伸約0. 460英寸。各毛束38具有橢圓形橫截 面，橢圓的長徑在傾斜的方向取向。用在刷頭上的刷毛可以為卷曲的(見美國專利6058541)或開槽的(見美國專利 6018840)。除刷毛以外可以使用其它類型的清潔器。例如，可以用一種彈性翅片代替刷毛 束。本段中列出的美國專利在此被引作參考?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖6，下面將說明如何制作這種牙刷(刷頭)。第一步，牙刷的刷頭、頸部 和手柄在一個(gè)模具中進(jìn)行注射模制。在該注射模制步驟中，毛束28、34、36和38通過熱植 處理被固定到刷頭內(nèi)。熱植處理為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知(例如，見美國專利4635313 和6361120，英國專利申請2330791，和歐洲專利申請676268A1)。簡單地說，熱植包括將多組塑料長絲的端部引入模具內(nèi)。作為選擇，模具內(nèi)各組長 絲的端部可以熔化為一個(gè)圓滴。各組長絲被切成所需長度(在引入模具之前或之后)，以形 成刷毛束。模具被封閉并且熔化的塑料被注入模具內(nèi)。當(dāng)塑料固化時(shí)，它將刷毛束的一個(gè) 端部固定在牙刷的刷頭內(nèi)。
從圖6中可以看出，刷頭部分20、22之間的開口 18在該時(shí)刻時(shí)比在刷頭內(nèi)的最 終形式更寬(見圖2)。換句話說，刷頭部分20和22彼此間隔預(yù)定距離(優(yōu)選的是至少約 1mm)。此外，在模制步驟中制作通孔40，用于在制造過程的稍后時(shí)刻接收樞轉(zhuǎn)毛束30?？?40將在下面得到更詳細(xì)的說明。參考圖7，在從模具中取出牙刷之后，在刷頭靠近頸部的地方和部分頸部(后面稱 為頸部)施加熱量42。熱量可以以多種方式施加，包括熱空氣、輻射熱、超聲波或?qū)α?例 如熱油)加熱。這里熱量顯示為施加到頸部的側(cè)面。最好將熱量施加到頸部的頂面和底 面。熱量使塑料達(dá)到1.0-1. 12倍的玻璃轉(zhuǎn)換溫度(如果溫度以開氏溫標(biāo)測量)。為了避免 損壞塑料，不應(yīng)該將塑料加熱超過1. 12倍其玻璃轉(zhuǎn)換溫度。更優(yōu)選的是，塑料被加熱到約 1. 03-1. 06倍其玻璃轉(zhuǎn)換溫度(溫度以開氏溫標(biāo)測量)。聚丙烯的玻璃轉(zhuǎn)換溫度約為100 攝氏度，而共聚聚酯和聚亞安酯的玻璃轉(zhuǎn)換溫度約為65攝氏度。然后將壓力44施加到刷頭部分20、22，用于使這兩部分向彼此運(yùn)動(dòng)。一旦刷頭部 分20、22處于圖2所示的位置，刷頭/頸部的加熱部分就通過，例如將加熱部分暴露于冷氣 體或液體中來進(jìn)行冷卻。如果將室溫空氣用于冷卻頸部，應(yīng)該將這種空氣施加約20-25秒。 這樣的效果是將兩刷頭部分形成為最終位置。為了獲得較短的處理時(shí)間，應(yīng)該使用不損壞塑料的最高溫?zé)嵩?。如果使用了過熱 的熱源和/或加熱時(shí)間過長，塑料將可能被損壞。如果熱源不夠熱，處理將花費(fèi)過長的時(shí)間 并且/或者刷頭部分20、22將不能保持在其最終所需位置。如果刷頭/頸部由聚丙烯構(gòu)成， 并且使用熱空氣加熱頸部，(a)加熱空氣應(yīng)該在約170攝氏度的溫度，并且應(yīng)該施加到頸部 約70秒，(b)聚丙烯應(yīng)該被升高到約140攝氏度的溫度，并且(c)將熱空氣施加到頸部的 噴嘴應(yīng)該距離頸部約10mm。如果共聚聚酯或聚亞安酯被用作刷頭頸部的材料，(a)加熱空氣應(yīng)該在約250攝 氏度的溫度，并且應(yīng)該施加到頸部約10秒，(b)材料最好應(yīng)該被升高到95-100攝氏度的溫 度，并且(c)將熱空氣施加到頸部的噴嘴應(yīng)該距離頸部約15-20mm。按指定的時(shí)間加熱上述各種材料使材料可以被軟化并且機(jī)械彎曲成最終形狀。超 出上述加熱時(shí)間可能使材料過熱并被損壞。轉(zhuǎn)到圖8和圖9，各樞轉(zhuǎn)毛束30有大量刷毛46、一個(gè)底部支撐件48和一個(gè)錨固樞 軸50。刷毛被固定到底部支撐件的第一端52上并從第一端延伸，而錨固樞軸的第一端54 從底部支撐件的第二端56延伸。底部支撐件和錨固樞軸最好為相同材料構(gòu)成的單一或整 體結(jié)構(gòu)。錨固樞軸50包括靠近第一端54的第一部分58和靠近錨大樞軸第二端62的第二 部分60。第一部分58在X和Y方向小于第二部分60。底部支撐件48在X和Y方向大于 錨固支撐件的第二部分60。第二部分60包括一對邊緣63。錨大樞軸形成一個(gè)貫穿的開口 64。毛束30也可以采用上述熱植型工藝制作。不將塑料注入模具以形成牙刷手柄、頸 部和刷頭，而是將塑料注入模具以形成底部支撐件48和錨固樞軸50，當(dāng)注入塑料冷卻時(shí)緊 固刷毛46。參考圖10至圖12，現(xiàn)在將說明通孔40(圖6)。各孔40從刷頭的頂面66延伸穿 過底面68?？?0包括第一部分70和第二部分72。部分72基本為平行六面體形，除了其 下部部分倒圓(見圖11)。部分70也基本為平行六面體形，除了其兩側(cè)向側(cè)面張開約15度(見圖12)?？撞糠?2在方向A上比孔部分70更長(圖11)?？撞糠?0在孔70與72接 合處在方向B上具有與孔72大致相同的寬度(圖12)。在該實(shí)施例中方向A和B彼此基本 垂直。通過這種結(jié)構(gòu)形成一對邊緣73?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖13至圖16，下面將說明將樞轉(zhuǎn)毛束30插入孔40中的過程。毛束30 位于孔40上方，其錨固樞軸50的端部62面對孔(圖13)。如圖16A-C所示，毛束30向孔 40運(yùn)動(dòng)，直到端部62開始進(jìn)入孔內(nèi)(圖16A)。毛束30然后被壓入孔內(nèi)，這使得孔部分70 的側(cè)面擠壓錨固樞軸的第二部分60。因此，錨固樞軸50被壓扁，這使得開口 64暫時(shí)變小。 毛束30然后一直被推入孔40中(圖16C)，在該時(shí)刻彈性塑料錨固樞軸回彈到圖16A所示 的形狀。該段說明了將毛束30咬扣-配合固定到刷頭的過程。參考圖16C，底部支撐件48在A方向比孔部分70更長，這樣防止毛束30被進(jìn)一 步壓入孔40內(nèi)。第二部分60在A方向也比孔部分70更長，這樣防止毛束30向后退出孔 40。這是因?yàn)檫吘?3 (圖8)接合邊緣73 (圖11)的緣故。這種結(jié)構(gòu)也防止毛束30關(guān)于刷 毛的長軸旋轉(zhuǎn)。如圖15所示，當(dāng)毛束30在刷牙過程中被口腔部分接合時(shí)，它會(huì)樞轉(zhuǎn)。最好各毛束 30可以向垂直于表面66的某一位置的任一側(cè)樞轉(zhuǎn)達(dá)約15度。轉(zhuǎn)到圖17至圖18，它公開了另一種翅片80形式的牙齒清潔單元。各翅片由如上所 述的底部支撐件48和錨固樞軸50(均未示出)支撐，這使得翅片可以在刷頭上樞轉(zhuǎn)。作為 選擇，翅片可以牢固固定到刷頭上，因此它不會(huì)樞轉(zhuǎn)。翅片可以由一種熱塑性彈性體(TPE) 通過注射模制工藝制成。在該實(shí)施例中，通過一系列肋82形成帶紋理表面。這些肋改善肋 口腔的清潔。這些肋通過在翅片上注射模制TPE而形成。這些肋最好比翅片更軟。可以使 用可選帶紋理表面(如波紋)來代替肋。如圖18所示，翅片最好具有約0.030英寸的寬度。翅片超出底部支撐件的長度尺 寸最好為0.420英寸。翅片80的尖端84最好具有約0.007英寸的寬度。從肋的底部到尖 端84的距離約為0. 168英寸，而從肋的頂部到尖端的距離約為0.079英寸。肋的頂部具有 約0. 035英寸的寬度。這些肋(帶紋理表面)最好遠(yuǎn)離所述翅片延伸約2-12密耳。
權(quán)利要求
一種牙刷，包括刷頭，該刷頭具有頂面、底面和孔，該孔穿過頂面延伸到底面；基本上不能被旋轉(zhuǎn)的牙齒清潔單元，該牙齒清潔單元從刷頭的頂面延伸，該牙齒清潔單元具有牙齒清潔部分和下部，該下部設(shè)在所述孔中，其中，該下部具有靠近所述底面的較大部分和靠近所述頂面的較小部分；和電動(dòng)馬達(dá)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙刷，其中，該孔包括第一孔部分和第二孔部分，第二孔部分 比第一孔部分大。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的牙刷，其中，刷頭被劃分為能獨(dú)立于彼此運(yùn)動(dòng)的至少兩個(gè)部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的牙刷，其中，刷頭包括把刷頭劃分為兩部分的曲折裂縫。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙刷，其中，電動(dòng)馬達(dá)具有一個(gè)固定到電動(dòng)馬達(dá)輸出軸的偏 心配重，當(dāng)電動(dòng)馬達(dá)通電旋轉(zhuǎn)輸出軸時(shí)該偏心配重引起振動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙刷，其中，牙齒清潔單元是刷毛束。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙刷，其中，牙齒清潔單元是彈性體翅片。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的牙刷，其中，牙齒清潔單元是彈性體翅片。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的牙刷，其中，所述彈性體翅片包括帶紋理表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的牙刷，其中，所述帶紋理表面包括多個(gè)肋或凹陷。
全文摘要
一種牙刷，包括刷頭，該刷頭具有頂面、底面和孔，該孔穿過頂面延伸到底面；基本上不能被旋轉(zhuǎn)的牙齒清潔單元，該牙齒清潔單元從刷頭的頂面延伸，該牙齒清潔單元具有牙齒清潔部分和下部，該下部設(shè)在所述孔中，其中，該下部具有靠近所述底面的較大部分和靠近所述頂面的較小部分；和電動(dòng)馬達(dá)。
文檔編號A61C17/34GK101849859SQ20101019396
公開日2010年10月6日 申請日期2004年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月14日
發(fā)明者喬安娜·Q·登格, 卡倫·克萊爾-齊邁特, 小威廉·R·布朗, 小羅納德·R·達(dá)夫, 托馬斯·A·克里斯特曼, 愛德華·J·曼根, 約瑟夫·A·德皮特, 菲利普·M·布朗, 賴納·漢斯, 魯?shù)婪颉ゑR伊坦, 黑爾格·齊邁特 申請人:吉萊特公司