專利名稱：牙刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括刷柄和刷頭的手動或動力(powered)牙刷。清洗元件例如刷毛簇和/或彈性體刷被安裝到刷頭上。當(dāng)牙膏被施加到清洗元件上后，使用者將刷頭插入口中并以已公知的方式刷牙。
背景技術(shù)：
常規(guī)牙刷的刷頭通常具有平的或略微傾斜的表面，清洗元件被附接到所述表面上。通常情況下，清洗元件為形成簇、捆或其它組群方式的塑性材料束。許多牙刷的目標(biāo)是使清洗元件的外形輪廓適應(yīng)被清洗的牙齒的外形輪廓。由于使牙刷的外形輪廓與一組典型的人類牙齒的復(fù)雜表面相配合存在困難，因此達(dá)到所述目標(biāo)是復(fù)雜麻煩的。后者通常呈“C”形曲線，這需要牙刷具有凸形外曲線和凹形內(nèi)曲線。此外，牙刷應(yīng)該能夠清洗牙齒表面上的不規(guī)則部分和牙齒間的鄰間部分。
現(xiàn)有技術(shù)中已采取了多種方法用以適應(yīng)人嘴的復(fù)雜形狀和解決所伴隨的清洗口中的牙齒和齒齦的困難。解決所述問題的一種方法是提供一種柔性牙刷頭。
于1955年4月26日授權(quán)給布萊克曼(Blakeman)的美國專利No.2,706,825披露了一種用于牙刷的可替換的刷毛刷頭。該柔性刷頭以一種方式波動起伏以使得各排刷毛沿與牙刷柄的軸線成一直線的方向移動。
于1997年7月29日授權(quán)給漢斯海姆(Hans Halm)的美國專利No.5,651,158披露了一種具有分段的刷頭的牙刷柄，其中相鄰的各段通過彈性體材料連接。所述各段主要沿橫向于牙刷的縱向軸線的方向取向，但也可沿與所述軸線平行的方向取向。
美國專利No.6,408,476披露了另一種形式的分段的牙刷頭，其具有橫向溝槽和連接所述各段的彈性體部分。還披露了一種制造這種刷頭的方法。
美國專利No.5,903,949的主題是彈性體材料在折疊牙刷柄內(nèi)的使用。
于1996年2月1日發(fā)表的國際公告號WO 96/02165披露了一種彈性柔性刷毛承載牙刷頭，所述牙刷頭利用大體上凹形的表面包含刷毛。所述柔性的刷頭可在刷牙的作用下彎曲以適應(yīng)使用者牙齒外形輪廓的變化。填充有彈性體材料的橫向于或平行于牙刷的縱向軸線的溝槽，允許沿刷頭的長度或在刷頭的寬度上彎曲(第4-5頁)。
在于1997年3月6日發(fā)表的國際公告號WO 97/07707的披露內(nèi)容中，牙刷頭的頂部區(qū)域被柔性地安裝到刷頭的剛性剩余部分上。柔性塑性材料形成了連接刷頭的兩個部分的連接部(鉸鏈)(第2-3頁)。在使用中，刷頭的頂部區(qū)域可朝向刷頭的剛性剩余部分向后折疊，從而使刷頭能夠更好地使自身適應(yīng)使用者的牙齒的曲線形狀。
另一種柔性牙刷頭被披露在于1997年5月4日公開的歐洲專利說明書No.EP 0577 656 B1中。

發(fā)明內(nèi)容
提供柔性刷頭的前述方法的共同主題是在整個刷頭上使用不同的材料以實(shí)現(xiàn)所需柔性。絕大部分以上引用的技術(shù)在刷頭結(jié)構(gòu)的連接處使用彈性體材料以提供所述柔性。本發(fā)明提出在刷頭使用均質(zhì)材料，而不是刷頭的獨(dú)立部分具有變化的物理性能，從而獲得柔性。本研究提供了柔性牙刷頭組件的相當(dāng)大的簡化。
用于形成刷頭的優(yōu)選材料具有足夠剛性以保持刷頭的結(jié)構(gòu)和將清洗元件保持在刷頭內(nèi)的適當(dāng)位置處，同時還提供所需柔性。所需的性能混合可通過在模制成型前混合兩種或多種材料得以實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選的混合物采用大百分比(達(dá)到約50％)的熱塑性彈性體(TPE)和聚丙烯。相應(yīng)的組分百分比可由刷頭的幾何尺寸控制，越薄的刷頭通常需要越少的熱塑性彈性體(TPE)以獲得柔性。
因?yàn)樗㈩^中使用了較軟的材料，因此清洗元件在刷頭中的保持可需要特別的關(guān)注。因此，對卡釘?shù)牟迦胍赃m當(dāng)?shù)劐^固清洗元件應(yīng)給予特別的關(guān)注。另一種可選方式是，可通過使用用于布置和緊固牙刷刷毛的注射成形工藝(IMT)使清洗元件的組群或簇緊固在本發(fā)明的柔性刷頭中。在注射成形工藝(IMT)中，刷毛優(yōu)選在牙刷柄的形成或至少在刷頭的形成過程中被附接。


圖1是牙刷頭的局部頂部平面圖，圖中示出了刷毛組群(簇)和將刷毛保持在刷頭中的卡釘?shù)牟贾?；圖2是被安放在本牙刷的柔性刷頭的孔中的單個刷毛簇的示意性的局部頂部平面圖；圖3是局部側(cè)視圖，其被部分地截?cái)嘁允境鲅浪㈩^中的刷毛的柔性殼體；圖4是沿圖3的線4-4的截面端視圖，具有帶有柔性刷頭的刷毛移動的假想輪廓；和圖5是具有可拆卸的柔性刷頭的動力牙刷的局部側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的牙刷10包括刷柄12和刷頭14。刷頭14優(yōu)選由柔性塑性材料制成，包括熱塑性彈性體例如市售商標(biāo)名為KRATON的彈性體，和聚丙烯的混合物。這種混合物，和與其相似的混合物為牙刷頭提供了柔性和結(jié)構(gòu)完整性的獨(dú)特組合。
刷頭14的所需柔性還是其形狀和厚度的函數(shù)。因此，如圖3所示，刷頭14的厚度可逐漸減小或朝向牙刷10的遠(yuǎn)端逐漸變細(xì)以提高刷頭14的柔性。
盡管本發(fā)明的一個目的是提供柔性刷頭14，但是刷柄12通常應(yīng)該更具有剛性以使得使用者可控制牙刷10作用在使用者的牙齒上的力。為達(dá)到該目的，所希望的是在牙刷10的刷柄12的至少一部分中包括更具剛性的塑料制品。為獲得柔性刷頭和相對剛性的刷柄的這種結(jié)合，可采取多種方法。KRATON和聚丙烯的柔性混合物可被用作刷柄的芯部材料16，所述芯部材料被更具剛性的塑性殼體18所圍繞。相反地，芯部16可由更剛性的材料制成，且殼體18由熱塑性彈性體(TPE)和聚丙烯混合物制成。如圖3所示，后一種實(shí)施例為刷柄提供了柔軟的“感覺”，且因此是絕大部分應(yīng)用中的所需特征。
刷頭14更柔性的混合材料的使用確實(shí)提出了一些關(guān)于清洗元件20在刷頭14中的安放和保持的專門問題。在柔性刷頭14的彎曲過程中，保持清洗元件20的刷頭14中的孔22可被加寬或擴(kuò)展，如圖2所示。更具體而言，孔22的一個尺寸可被放大，如圖2中示出的距離所示。所述孔22的放大可放松插入在刷頭14中的清洗元件20在成簇端24上的保持力。為了最小化任何清洗元件20的組群可能從刷頭14的孔22中被拉出的幾率，所希望的是，謹(jǐn)慎細(xì)致地確定被用以將清洗元件20的成簇端緊固在孔22中的卡釘26的方向。因此，如圖1所示，如果刷頭14沿垂直于牙刷10的縱向軸線的線彎曲，如圖中的箭頭所示，那么卡釘26優(yōu)選與彎曲軸線近似成一直線。因此，在彎曲過程中，卡釘最小限度地移動。
用于提高清洗元件20在柔性刷頭14中的保持力的另一種可選實(shí)施方法是注射成形工藝(IMT)的使用。用于制造牙刷的所述工藝的描述見于美國專利Nos.5,390,984；5,533,791和5,609,890，所述專利的披露內(nèi)容在此處作為參考被引用。
在注射成形工藝(IMT)中，當(dāng)刷頭14被形成時，清洗單元20的成簇端24被保持在適當(dāng)位置。圓形端24呈蘑菇形狀(參見圖3和圖4)，其基本上被用于形成刷頭14的TPE/聚丙烯的混合物所圍繞。所述蘑菇形狀有助于將清洗元件20的成簇端24保持在適當(dāng)位置，即使當(dāng)刷頭14的一條軸被伸長時。為了進(jìn)一步提高清洗元件20在刷頭14中的保持力，注射成形工藝(IMT)可通過局部加熱以部分熔化清洗元件20的成簇端24，從而在端24之間形成橋部25。如圖4所示，所述橋部25使端24處的多個清洗元件20的組群結(jié)合成一體。柔性刷頭14隨后在橋部25的周圍被模制成型。這樣顯著地提高了清洗元件20在刷頭14中的保持力。所述橋部的形成對于將清洗元件20保持在適當(dāng)位置特別有效，在此處刷頭14沿清洗元件相對于牙刷10的縱向軸線橫向移動的方向彎曲，如圖4所示。
任何適當(dāng)形式的清洗元件可被用作本發(fā)明廣義實(shí)施方式中的清洗元件20。術(shù)語“清洗元件”旨在用于一般意義，其可包括常規(guī)的纖維刷毛或按摩元件或其它形式的清洗元件例如布置成圓形橫截面形狀或包括平直部分或正弦曲線部分的任何類型的所需形狀的彈性體指部或壁部。
應(yīng)該理解清洗元件的具體圖示示例僅為示例目的?？墒褂孟嗤虿煌逑丛?gòu)型(例如扎成束的刷毛或模內(nèi)工藝(in-moldedtechonlogy)刷毛等)的不同組合和/或使用相同的刷毛或清洗元件材料(例如尼龍刷毛、螺旋刷毛、橡膠刷毛等)，實(shí)施本發(fā)明。相似地，雖然圖3一圖4示出清洗元件大體上垂直于刷頭14，然而清洗元件中的一些或全部可相對于刷頭14的外表面呈不同角度。因此有可能選擇清洗元件的構(gòu)型、材料和取向的組合以實(shí)現(xiàn)具體的預(yù)期結(jié)果，從而提供附加的口腔保健利益，如增強(qiáng)的清洗性能、牙齒增光、牙齒增白和/或齒齦按摩。
本發(fā)明還可通過刷頭14包括一個或多個承載清洗元件的動力或電動操作的活動部分被實(shí)施。
圖5示出了包括具有清洗元件的動力驅(qū)動活動盤或部分40的牙刷10A。所述活動部分40例如可通過使用美國專利No.5,625,916所示類型的驅(qū)動機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)地?cái)[動，或者可通過使用美國專利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)在此處作為參考被引用。另一種可選方式是，上面提到的其它類型的驅(qū)動機(jī)構(gòu)可使部分40以其它方式和方向移動。盡管圖5示出活動部分40位于刷頭的一端，但是所述活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，包括刷柄、緊固到所述刷柄上的刷頭，所述刷頭比刷柄具有更大的柔性且具有從其近端向遠(yuǎn)端逐漸變細(xì)的形狀以提高其柔性，和緊固在刷頭的凹部內(nèi)的清洗元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙刷，其中所述清洗元件通過使用模內(nèi)工藝被緊固到所述刷頭上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙刷，其中所述清洗元件通過使用沿所述牙刷頭的彎曲軸線布置的卡釘被緊固在刷頭中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的牙刷，其中所述清洗元件的至少一些成簇端通過使用模內(nèi)工藝在所述刷頭的成形過程中彼此連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙刷，其中所述刷頭由熱塑性彈性體和聚丙烯的混合物模制成形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的牙刷，其中所述刷柄的至少一部分由熱塑性彈性體和聚丙烯的混合物模制成形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙刷，其中包括清洗元件的所述牙刷的所述刷頭在單一步驟中被制造出。
全文摘要
披露了一種具有柔性刷頭(14)的牙刷(10)。至少所述牙刷(10)的刷頭(14)可通過模內(nèi)工藝進(jìn)行制造。熱塑性彈性體和聚丙烯的混合物被用以給所述刷頭(14)提供附加的柔性。所述柔性通過所述刷頭(14)的逐漸變細(xì)的輪廓被進(jìn)一步增強(qiáng)。在制造過程中，清洗元件(20)可通過使用模內(nèi)工藝或卡釘(26)在制造過程中被緊固在適當(dāng)位置。
文檔編號A46B3/20GK1708248SQ200380102660
公開日2005年12月14日 申請日期2003年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月1日
發(fā)明者D·J·霍爾貝因 申請人:高露潔-棕欖公司