專利名稱：牙刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有柔性安裝的刷毛的手動保持和操作的牙刷。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中已采用多種方法以在牙刷的使用中將柔性提供給刷毛。例如，美國專利No.5,970,564披露了一種具有彈性體脊部的牙刷，其中具有安裝在彈性體靴部(boot)內(nèi)的中心列刷毛和側(cè)列刷毛。多個專利披露了具有多組刷毛的牙刷頭，每組所述刷毛被安裝在非剛性或者彈性支撐元件上。這些方法的實例見美國專利Nos.1,770,195、2,244,098、6,161,245和6,311,360和法國專利No.38440。
所希望的是提供一種具有帶有不同柔性安裝程度的各種清潔元件例如刷毛，的牙刷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種具有被分成不同清潔區(qū)域的刷頭的牙刷，所述清潔區(qū)域彼此具有不同的清潔元件的柔性底座。
本發(fā)明的另一個目的是提供這樣一種牙刷，其中一些清潔區(qū)域具有安裝在相對固定的或者不可移動的基底上的清潔元件，而另一些清潔區(qū)域被安裝在柔性或者彈性莢部(pod)上。
本發(fā)明還有另一個目的是提供用于改善例如上文所示的牙刷或者僅具有柔性安裝的清潔元件的牙刷的可制造性的技術(shù)。
根據(jù)本發(fā)明，牙刷頭被分成多個分離的清潔區(qū)域。這些區(qū)域包括至少一個和優(yōu)選兩個區(qū)域，其中清潔元件被安裝于基底上，且其它區(qū)域具有安裝在莢部上的清潔元件，其中莢部具有比基底更大程度的可移動性。莢部具有彈性以使得在使用中清潔元件可從它們的初始位置移動出來且隨后回到初始位置。
莢部可由從刷頭體延伸到清潔元件支撐墊片的狹窄或者小直徑束(beam)制成。所述小直徑束優(yōu)選被封閉在彈性材料內(nèi)。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，相對不可移動的基底位于具有至少兩個被安裝在兩個基底之間的彈性莢部的牙刷頭的遠(yuǎn)端和近端的每一端。這些不同的清潔區(qū)域彼此之間被沿橫向完全延伸穿過刷頭的通道分隔開。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，使用模內(nèi)工藝(IMT)形成莢部，在所述IMT工藝中，刷毛被引入注入塑性材料的模腔內(nèi)。當(dāng)注入材料冷卻下來時，注入材料永久地陷住刷毛以形成刷子。為了達(dá)到功能柔性和適當(dāng)?shù)拿３至?，使用材料以通過形成莖部和刷毛可被固定到其上的底板而形成蘑菇形莢部。莢部在莖部處互相連接以形成用于制造牙刷的第一子組件。這種子組件然后可通過在第二注射周期中與整個刷柄過壓成型(overmolded)而被附接到牙刷主體上，所述牙刷主體包括刷頭和刷柄的其余部分。結(jié)果是，因為IMT工藝最初被分隔成較小的材料注入量，所以整個刷柄可以以正常速度成形。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種牙刷的透視圖；圖2是圖1所示的牙刷的側(cè)視圖；圖3是圖1-圖2所示的牙刷的正視圖；圖4是類似于被部分?jǐn)嚅_的圖2的側(cè)視圖；圖5是示出了包括根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的部分刷頭的刷毛子組件的側(cè)視圖；圖6是示出了被并入完整的牙刷中的圖5所示子組件的側(cè)視圖；和圖7是根據(jù)本發(fā)明的另一種牙刷的正視圖。
具體實施例方式
圖1-圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個方面的一種牙刷10。如圖中所示，牙刷10包括一個細(xì)長的手持刷柄12，刷頭14與所述刷柄相連并從所述刷柄中延伸出。刷頭14被分成多個分離的彼此隔開的清潔區(qū)域。如圖所示，清潔區(qū)域包括位于刷頭14遠(yuǎn)端處且從刷頭的主體部分30向外突出的基底16?；?6包括至少一個和優(yōu)選多個清潔元件18。刷頭14還包括基底或者位于刷頭14近端的支撐構(gòu)件20。清潔元件18也從基底20向外延伸出。
安裝在將基底16和20結(jié)合的清潔區(qū)域之間的是一對莢部22，24。每個莢部設(shè)有至少一個和優(yōu)選多個清潔元件26。如后文所述，莢部22、24具有比基底16、20更大程度的可移動性。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，莢部22，24是彈性構(gòu)件以使得莢部清潔元件增加超過通常是靜態(tài)的或者不可移動的清潔元件18的運(yùn)動范圍。由于各種清潔元件被例如沿橫向完全延伸穿過刷頭14的通道28分隔開且由于莢部22、24的彈性，因此清潔元件26優(yōu)選能夠圍繞每個單獨的莢部的垂直軸線進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)。彎曲角度由材料的彎曲能力決定。
因此牙刷10設(shè)置刷頭14，其中前(遠(yuǎn)端)區(qū)和后(近端)區(qū)處于相對固定的位置，且清潔元件，例如刷毛束，18沒有任何額外程度的運(yùn)動。然而刷頭14的中間部分具有兩個能夠進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)的清潔元件26、26的區(qū)域。
如圖4最佳示出，刷頭14包括支撐基底和英部的主體部分30。主體部分30和基底16和20優(yōu)選由通常用于制造牙刷柄和牙刷頭的常規(guī)硬塑性材料，例如聚丙烯，制成。然而莢部22、24被制成具有彈性。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，通過設(shè)置從刷頭的主體部分30延伸出的細(xì)直徑束32以使莢部22、24獲得彈性。束32連接進(jìn)入薄墊片或者平板34的底部，所述墊片或者平板提供了清潔元件26固定在其上的支撐區(qū)域。利用已公知的附接方法，使用各種清潔元件，例如刷毛和其它清潔材料，可達(dá)到將清潔元件26安裝到支撐墊片34上的方式。
通過可在多重注射成型工藝中得到的將細(xì)束32封閉在彈性材料36內(nèi)，莢部22、24的所需柔性或者彈性得到提高。彈性材料36通過使束32回復(fù)其原始形狀或者返回初始位置而起到橡膠圈的作用。該回復(fù)作用產(chǎn)生沿束彎曲的相反方向的有效運(yùn)動，所述有效運(yùn)動通過引入額外的清刷行程有助于牙齒的清潔。
如圖1、圖2和圖4最佳所示，莢部22、24包括朝向主體30設(shè)置的加寬部分。支撐墊片34也被加寬。每個莢部都具有狹窄的或者直徑減小的中心部分38，所述中心部分38縱向居中于每個莢部的長度。因此，每個莢部大體上為蘑菇形狀。
束32可以具有任何適當(dāng)?shù)男螤睿缇哂袌A形、方形或者任何其它提供給束細(xì)尺寸或者細(xì)直徑以利于束的可彎曲性的幾何形狀的截面。彈性體36可以被看作是具有任何適當(dāng)厚度的連續(xù)層，如圖所示所述連續(xù)層覆蓋所示刷頭14的整個中心區(qū)域以使得兩個莢部22、24被合并作為相同彈性材料的一部分。包括莢部22、24的刷頭14部分可成形為與隨后結(jié)合圖5-圖6所述的子組件相類似的分離的子組件。
盡管可通過單個基底和單個莢部實施本發(fā)明，且可通過具有一些但比莢部更少程度的柔性的基底實施本發(fā)明，但是優(yōu)選實施本發(fā)明，其中基底通常是靜態(tài)的或者不可移動的。此外，優(yōu)選通過具有多個這種基底和多個莢部實施本發(fā)明。圖中示出了本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，所述優(yōu)選實施方式具有總計四個分離的清潔區(qū)域，且莢部位于刷頭14的中心部分。還優(yōu)選通過清潔元件包括在每個基底和每個莢部上的多根刷毛或者多個毛束實施本發(fā)明。
如圖3所示，每個基底16和20以及每個莢部22和24具有大體上呈橢圓形的外表面。該基底和莢部縱向排列，但彼此之間被形成通道28的凹進(jìn)部或開放區(qū)域隔開。如圖3還示出，莢部具有比基底更大的外表面或清潔元件承載表面。
如圖2所示，清潔元件18和26的末端表面逐漸變細(xì)以使得清潔元件18的末端表面沿朝向刷頭14中心的方向向外逐漸變細(xì)，而清潔元件26的末端表面沿離開刷頭14中心的方向向外逐漸變細(xì)。因此，每對基底16、22和莢部20、24的每組清潔元件18及其鄰近的每組清潔元件26的最高點通常彼此相對設(shè)置。
任何適當(dāng)形狀的清潔元件可作為清潔元件18和26被用于本發(fā)明的廣泛實施方式中。術(shù)語“清潔元件”旨在用于一般意義，所述一般意義可包括常規(guī)的纖維刷毛或按摩元件或其它形式的清潔元件，例如呈圓形截面形狀或者包括直部或正弦部的任何類型的所需形狀布置的彈性體指部或者壁部。在刷毛使用處，刷毛可通過延伸穿過毛束區(qū)內(nèi)的適當(dāng)開口被安裝到毛束區(qū)或者毛束部分上以使得刷毛的基底被安裝在毛束區(qū)內(nèi)或者毛束區(qū)下。
使用不同的清潔材料作為牙刷的清潔元件可產(chǎn)生不同效果。在用以提供更好的污跡去除的嘗試中，橡膠狀材料或彈性體可結(jié)合常規(guī)刷毛使用或單獨使用以“增亮/增白”牙齒。
應(yīng)理解的是，清潔元件的詳細(xì)說明僅為了示例性的目的。本發(fā)明可通過相同或不同清潔元件構(gòu)造(例如扎成束的刷毛或者模內(nèi)成型工藝刷毛等)的各種組合和/或通過相同刷毛或清潔元件材料(例如尼龍刷毛、螺旋刷毛、橡膠刷毛等)被實施。類似地，盡管圖2示出的清潔元件通常垂直于刷頭14的外表面，但一些或者所有清潔元件可相對于刷頭14的外表面成各種角度。因此有可能選擇清潔元件構(gòu)造、材料和取向的組合從而以提供附加的口腔健康好處，如改進(jìn)的清潔牙齒拋光、牙齒增白和/或齒齦按摩效果。
圖5-圖6示出了涉及用于形成牙刷的技術(shù)的本發(fā)明的另一個方面。牙刷10A具有在指定的區(qū)域中為刷毛26A提供柔性支撐的能力。通過將毛束保持區(qū)域34A設(shè)計為底板而提供柔性，所述底板與莖部38A結(jié)合而形成蘑菇形莢部。蘑菇形莖部38A被制成具有柔性從而允許其上組裝有刷毛或清潔元件26A的底板34A在刷動的同時沿不同方向移動，如結(jié)合圖1-圖4所示的柔性莢部所述。
圖5-圖6示出了牙刷10A和特別是使用IMT工藝制成的刷頭14A的清潔元件或者刷毛承載部分23。如圖5所示，刷毛或者清潔元件承載部分23形成最初子組件。該子組件通過將清潔元件26A引入注入了塑性材料的模腔內(nèi)被制成。當(dāng)注入材料冷卻下來時，冷卻材料永久地陷住刷毛或清潔元件26A以形成刷子或子組件23。
為達(dá)到功能柔性和適當(dāng)?shù)拿３至Γǖ装?4A、莖部38A和互連支座25的刷毛保持部件或者子組件23部分優(yōu)選由聚丙烯(PP)和軟質(zhì)TPE混合制成。一旦聚丙烯/TPE的混合物與刷毛26A結(jié)合，即形成子組件23。在最初的獨立IMT步驟中，子組件23隨后在第二注射周期中與整個刷柄12A和刷頭14A過壓成型以形成圖6所示的完整牙刷10A。如果所需或要求，那么首先可制成不包括子組件23的整個刷柄12A和刷頭14A，隨后制成子組件或者刷毛保持部分23。
由于填充刷頭所需的注入速度緩慢，所以現(xiàn)有技術(shù)中已公知的具有與刷柄主體相附接的刷毛的其它IMT牙刷難以制造。本發(fā)明通過將用于制造子組件23的IMT工藝分隔成較小的材料注入量而允許以正常速度制造整個刷柄。盡管聚丙烯/TPE的混合物是本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，但使用本發(fā)明的方法制造IMT刷子并不要求這種混合。類似地，可通過使用相容材料熔合第一和第二次注入以使得通過其中一次注入形成的子組件23在另一次注入時被固定到牙刷的余部上而實施本發(fā)明。因此，兩次注入被機(jī)械地陷在一起以獲得基本上與通過在第二注射周期中將子組件23與牙刷的剩余部分結(jié)合獲得的利益相同的利益。
要理解的是，如圖5-圖6所述的本發(fā)明可被實施，其中刷頭14的所有部分包括柔性蘑菇部分而不具有柔性較小的基底部分，例如圖1-圖4所示的基底16和基底20。類似地，可在圖1-圖4所示的實施方式中使用圖5-圖6所示的子組件兩次注入技術(shù)以使兩個或者更多中心莢部22、24形成最初與牙刷頭14的余部分離的單個子組件。最終牙刷將在第二次注射成型工藝中被制成，其中具有互連莢部22、24的子組件將被模制成由剛性更大的材料制成的刷柄12和刷頭14。
正如注意的，圖2示出了以上下或之字形方式逐漸變細(xì)的清潔元件18和26的末端表面。圖5-圖6示出了另一種可選變細(xì)方式，其中末端表面形成平滑的、溫和的、凹入的形狀。如果需要，其它形狀，例如末端表面的平面形狀或者凸出形狀以及如圖2所示的之字形或者上下形狀，可以被使用。類似地，圖1-圖4的實施方式中的清潔元件的末端和圖5-圖6中的那些末端可以具有例如之字形、凸出、凹進(jìn)或平面的各種形狀。
盡管圖1-圖4和圖5-圖6示出了手動操作的牙刷，本發(fā)明也可以被實施，其中刷頭包括一個或更多動力或電動操作的承載清潔元件的可移動部分。這種可移動部分可以旋轉(zhuǎn)方式振動或者可相對于刷頭的縱向軸線沿縱向線性振動，或者可相對于刷頭的縱向軸線沿側(cè)向或橫向線性振動?？梢苿硬糠挚梢匝爻蚝碗x開刷頭表面的方向進(jìn)進(jìn)出出地振動?？梢苿硬糠挚上鄬τ谒㈩^的外表面前后振動?？梢苿硬糠挚梢匝叵嗤较蜻B續(xù)旋轉(zhuǎn)，而不是振動。任何適當(dāng)?shù)尿?qū)動機(jī)構(gòu)可用于將所需運(yùn)動傳遞給可移動部分。當(dāng)多個可移動部分被使用時，所有可移動部分可以具有相同類型和移動方向，或者可以使用不同移動的組合。
圖7示出了牙刷10B，所述牙刷包括具有清潔元件的動力驅(qū)動可移動盤或可移動部分40?？梢苿硬糠?0可例如使用如美國專利No.5,625,916所示類型的驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)振動，或者使用如美國專利No.Re35,941所示類型的驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)進(jìn)出出地移動，所述兩個專利的所有細(xì)節(jié)在此作為參考而被引用。另一種可選方式是，上述提及的其它類型的驅(qū)動裝置可使部分40以其它方式和方向移動。盡管圖7示出的可移動部分40位于刷頭的遠(yuǎn)端，但可移動部分(多個可移動部分)可位于刷頭上的任何所需位置。
權(quán)利要求
1.一種牙刷，所述牙刷包括刷柄，與所述刷柄連接的刷頭，所述刷頭具有主體部分和多個分離的清潔區(qū)域，至少一個所述清潔區(qū)域包括具有至少一個向外延伸的清潔元件的基底，至少一個所述清潔區(qū)域為具有至少一個向外延伸的清潔元件的莢部，所述莢部具有比所述基底更大程度的可移動性，且所述英部具有彈性，由此使得所述莢部的所述至少一個清潔元件可從初始位置移動并可返回所述初始位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙刷，其中所述莢部的所述至少一個清潔元件能夠圍繞所述莢部的垂直軸線作360度旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙刷，其中所述莢部包括直徑減小的縱向居中部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙刷，其中所述莢部通過封閉在彈性材料內(nèi)的細(xì)直徑束成形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的牙刷，其中所述束從所述刷頭的所述主體部分延伸至薄墊片，所述至少一個清潔元件被安裝在所述薄墊片上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的牙刷，其中安裝在所述墊片上的所述至少一個清潔元件包括多根刷毛。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙刷，其中所述清潔區(qū)域包括多個所述莢部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的牙刷，其中具有多個所述區(qū)域，每個所述區(qū)域都具有基底。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的牙刷，其中一個具有基底的所述區(qū)域位于所述刷頭遠(yuǎn)端，另一個具有基底的所述區(qū)域位于所述刷頭近端，所述莢部位于所述遠(yuǎn)端基底和所述近端基底之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的牙刷，其中所述基底和所述莢部縱向排列。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的牙刷，其中所述清潔區(qū)域彼此之間被延伸穿過所述刷頭的橫向通道分隔開。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的牙刷，其中每個所述基底和每個所述莢部具有大體上呈橢圓形的外表面。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的牙刷，其中所述莢部具有比所述基底的所述外表面更大的外表面。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的牙刷，其中所述基底的所述清潔元件和所述莢部的所述清潔元件是在每個所述基底和每個所述莢部上的多根刷毛。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙刷，其中每個所述基底是不可移動的。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙刷，其中所述清潔區(qū)域彼此之間被延伸穿過所述刷頭的橫向通道分隔開。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙刷，其中所述清潔區(qū)域包括兩個鄰近的莢部，且所述莢部包括覆蓋兩個所述莢部的彈性材料連續(xù)層。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙刷，其中具有位于所述刷頭的每個縱向端的基底，和縱向位于所述基底之間且與所述基底縱向排列的兩個所述莢部。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的牙刷，其中所述基底上的所述清潔元件具有朝向所述刷頭縱向中心的方向向外逐漸變細(xì)的末端，所述莢部的所述清潔元件具有沿離開所述刷頭的所述縱向中心的方向向外逐漸變細(xì)的末端，每對鄰近的基底和莢部使得它們的清潔元件的最長部分彼此鄰近。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙刷，其中所述基底上的所述清潔元件具有末端且所述莢部上的所述清潔元件具有末端，所有所述清潔元件的所述末端共同地具有凹進(jìn)形狀。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙刷，其中所述清潔區(qū)域包括多個所述莢部，每個所述莢部具有由彈性材料制成的狹窄莖部，薄墊片延伸穿過并向外延伸出所述莖部，所述清潔元件從所述薄墊片向外延伸以形成蘑菇形狀，所述莢部通過互連所述莖部的支撐部被互相連接。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的牙刷，其中所述互連莢部形成固定到所述刷頭的余部上的單一子組件。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的牙刷，其中所述清潔元件是通過模內(nèi)工藝與所述薄墊片連接的刷毛，所述刷頭的所述余部與所述刷柄一體成形，所述子組件被模制成所述刷頭的所述余部。
24.一種牙刷，所述牙刷包括刷柄，與所述刷柄連接的刷頭，所述刷頭具有剛性主體部分，多個隔開的莢部從所述主體部分向外延伸，每個所述莢部包括能夠從初始位置移動且能夠返回所述初始位置的狹窄彈性莖部，安裝在且穿過每個所述莖部的底板，安裝在每個所述底板上且從每個所述底板向外延伸的多個清潔元件，且所述莖部通過支座彼此連接，所述支座被固定到所述主體部分上。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的牙刷，其中所述互連莢部形成安裝在所述主體部分上的單一子組件，所述清潔元件為刷毛，所述刷毛通過模內(nèi)工藝被固定到所述底板上。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的牙刷，其中所述底板和所述莖部和所述支座由聚丙烯和軟質(zhì)TPE的混合物制成。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的牙刷，其中所述多個莢部包括至少三個英部。
28.一種形成具有刷柄和清潔刷頭的牙刷的方法，所述方法包括如下步驟通過模制多個隔開的莢部而形成單一子組件，其中每個莢部具有薄彈性莖部和向外延伸的底板，多根刷毛從所述底板向外延伸且所述刷毛通過模內(nèi)工藝被固定到所述底板上，并且其中隔開的莢部通過與每個莖部一體的支座彼此互相連接以形成子組件，提供由刷柄和一部分清潔刷頭組成的第二子組件，并將單一子組件固定到清潔刷頭部分上以通過將單一子組件安裝在清潔刷頭部分上而完成清潔刷頭結(jié)構(gòu)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述單一子組件通過在模制第二子組件過程中的注射成型工藝被固定到第二子組件上。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中第二子組件包括縱向位于遠(yuǎn)離刷柄的單一子組件的一側(cè)上的遠(yuǎn)端基底部分且包括位于與刷柄接近的單一子組件的相對側(cè)上的近端基底部分，并且將清潔元件安裝在每個遠(yuǎn)端基底部分和近端基底部分上。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中單一子組件被形成為具有至少三個隔開的莢部。
32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中底板和每個莢部的莖部和互連支座由聚丙烯和軟質(zhì)TPE的混合物制成。
全文摘要
提供一種具有多個分離的清潔區(qū)域的牙刷頭(14)。牙刷頭(14)的遠(yuǎn)端和近端包括安裝在通常不可移動的基底(16，20)上的清潔元件(18)。刷頭的中心部分包括以清潔元件(26)能夠彎曲離開它們的初始位置并隨后返回它們的初始位置的這樣一種方式承載清潔元件(26)的彈性莢部(22，24)。在本發(fā)明的另一個方面中，莢部被制成分離的單一子組件(23)，其中清潔元件是IMT工藝中的刷毛(26A)。在刷頭(14A)和刷柄(12A)的剩余部分的模制操作中，單一子組件(23)被固定到刷(10A)的清潔刷頭(14A)的剩余部分上。在本發(fā)明的這個方面中，不可移動的基底可被設(shè)置或者被省略。
文檔編號A46B3/20GK1688225SQ03824042
公開日2005年10月26日 申請日期2003年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月9日
發(fā)明者R·莫斯科維奇, J·施托爾茨, T·朗格納, T·庫赫勒 申請人:高露潔-棕欖公司