牙刷以及牙刷头和为此使用的牙刷毛

摘要

本发明涉及一种牙刷毛，其构成为单丝并具有带有优选纵向沟槽形结构化造型的外壳面，该造型具有在圆周方向上交替的凸起部和凹陷部。本发明此外涉及一种牙刷头，具有其上面固定至少一个这种牙刷毛的刷毛载体，以及最后涉及一种具有这种牙刷头的优选电动的牙刷。为可以完全相同地满足对牙刷毛本身分散的要求，本发明提出牙刷毛外壳面的特殊造型，其可以简单填塞刷毛载体，防止集合成束的刷毛勾住，但确保很强的外壳面侧刷牙效果。通过该造型牙刷毛的周长与刷毛的横截面积成一定比例。依据本发明，构成为单丝的牙刷毛具有外壳面侧的造型，其这样构成，使外壳面的周长与牙刷毛的横截面积之比处于30mm

说明书

技术领域

本发明涉及一种牙刷毛，其构成为单丝并具有带有优选纵向沟槽形结构化造型的外壳面，该造型具有在圆周方向上交替的凸起部和凹陷部。本发明此外涉及一种牙刷头，具有其上面固定至少一个这种牙刷毛的刷毛载体，以及最后涉及一种具有这种牙刷头的优选电动的牙刷。

背景技术

传统上牙刷的刷毛束使用基本上柱体形的牙刷毛，其中，特别是公知圆柱体形的刷毛，但也公知具有不同于圆形基本面的柱形。除了三角形、四边形或者多边形横截面的柱体形牙刷毛外，近一段时间还提出以外壳面上复杂造型的牙刷毛，例如像具有星形或者十字形横截面的牙刷毛。在外壳面上成型的这种牙刷毛以不同的视角提出。

US 3.302.230介绍了一种具有在纵向上变细的刷毛的牙刷，这些刷毛在横截面上三角形、星形或者菱形构成，以便利用外壳面侧的轮廓边缘取得刮动的效果并与圆形横截面相比达到更好的牙膏附着性。JP6-233709 A也提出这样的用于牙刷的牙刷毛的有棱角的横截面造型，以便通过外壳面侧的棱边及其刮动作用更好地去除牙斑。DE 195 33815 A1相反提出一种牙刷，其刷毛在其外壳面上作为造型具有一道或者多道螺旋，以提高按摩效果。但这种螺旋形扭转造型的缺点是，刷毛彼此间很容易勾住而且使进入牙间隙变得困难，因为刷毛为此必然扭转。

DE 198 18 345 A1公开了非均匀材料横截面的多层构造的牙刷毛，其中比较硬的塑料芯应该以通过向芯冲压成型的弹性塑料层包覆，其中，作为造型提出在圆周上分布的使刷毛产生整体上大致花朵形横截面的纵向肋或者外壳面上孔形的凹陷部。但这种多层构造的刷毛加工复杂且相应昂贵，并只能有条件地适用于以所谓的锚栓填塞法固定。为提高非常细长的刷毛的抗弯强度，DE 1 997 717提出刷毛由多个长丝构成，这些长丝沿其在纵向方向上走向的接触面相互焊接，其中，按照花茎簇的类型在外壳面上产生球形拱起的纵向肋。在此方面，形成刷毛的长丝之间形成里面收集湿气的储存囊。不言而喻，这种由多个长丝焊接而成的刷毛只能复杂地加工。US 5.533.227此外介绍了一种牙刷，其刷毛在刷毛末端上削尖。然而，除了这些削尖部外，刷毛圆柱形构成。

文献EP 0 329 505 B1、DE 11 40 901、US 5.725.954、US 2.434.533和GB 1.137.407介绍了其他具有外壳面侧造型的刷毛，但用于其他用途。

迄今为止提出的具有外壳面侧造型的牙刷毛到目前不能完全满足适用于牙刷和牙齿清洁装置部分相反分散的要求。具有十字形或者星形横截面的牙刷毛虽然通过其外壳面侧棱边的刮动作用可以有效去除牙斑，但具有非常特殊的、取决于方向的抗弯强度。此外，具有这种横截面的集合成束的刷毛很容易勾住。这种造型的牙刷毛只能非常困难地固定在牙刷头的刷毛载体上。特别是牙刷毛不再能够毫无问题地U形翻转，从而很难以锚栓填塞法固定。与此相关，具有外壳面上无凹面度的多边形，特别是正方形或者六边形横截面的简单操作的牙刷毛另一方面的缺点是在刷毛的外壳面容纳牙膏方面。类似情况适用于具有完全无造型外壳面的柱体形牙刷毛，其此外在植毛密度方面不太有利。在过圆的牙刷毛情况下，在刷毛束中单个刷毛之间的空隙始终得不到利用，从而在预先确定刷毛载体尺寸和预先确定可填塞的孔数量情况下，刷毛数量只能非常有限。

发明内容

本发明由此出发的目的在于，提供一种得到改进的牙刷毛、得到改进的牙刷头以及相应改进的牙刷，其避免现有技术的缺点并以具有优点的方式进一步构成后者。特别是提供加工技术上可以简单采用锚栓填塞法组成高刷毛密度刷毛束的牙刷毛和该牙刷毛尽管如此仍具有很高的刷牙效率。

依据本发明该目的通过根据权利要求1的牙刷毛、根据权利要求20的牙刷头以及最后根据权利要求23的牙刷得以实现。本发明的优选构成为从属权利要求的主题。

为可以完全相同地满足对牙刷毛本身分散的要求，本发明提出牙刷毛外壳面的特殊造型，其可以高刷毛密度简单填塞刷毛载体，防止成束的刷毛勾住，但却可以确保很强的外壳面侧刷牙效果。通过该造型牙刷毛的周长与刷毛的横截面积成一定比例。依据本发明，构成为单丝的牙刷毛具有外壳面侧的造型，其这样构成，使外壳面的周长与牙刷毛的横截面积之比处于30mm^-1至50mm^-1的范围内。由此牙刷毛的外壳面与具有可比较的横截面积的圆柱体形刷毛相比明显扩大，从而外壳面侧的刷牙效果得到相应改善和牙膏在外壳面侧更好地附着在牙刷毛上和给出。造型外壳面侧的凹陷部内可以容纳牙膏并在与牙齿侧面刷牙接触时直接给出牙膏，由此达到特别是在去除牙色时所希望的更高抛光效果。通过与圆形刷毛相比尽管较小的横截面积但扩大的外壳面，更大的刷洗面与所要刷洗的牙齿接触，这样本身就提高了清洁效率。此外，牙刷毛外壳面这样构成的造型允许在成束连续刷毛设置的情况下高的植毛密度，而刷毛之间的空隙均得到利用。尽管如此，牙刷毛尽管外壳面侧的造型仍适用于以锚栓填塞法固定在相应的刷毛载体上。在此方面，大量的牙刷毛以基本上双倍的束长度U形地汇集成束并借助处于刷毛弯曲处上的锚栓锚接在刷毛载体上的束容纳间隙内。利用这种刷毛同样可以设想通过例如所谓AFT或者IAP方法的无锚栓填塞。

牙刷毛的外壳面侧造型优选这样构成，使所称的周长/横截面积之比处于30mm^-1和40mm^-1之间，特别是约32mm^-1至36mm^-1。由此上述的分散要求得到更好的考虑。

在本发明的进一步构成中，被造型的外壳面的周长，也就是沿那里所具有的凸起部和凹陷部上测量处于0.5mm和1mm之间，其中，造型具有优点地这样构成，使周长处于0.6mm和0.8mm之间。横截面积尽管这种相当大的周长仍保持在很小的程度上，其中，横截面积优选为仅0.01mm²至0.03mm²，特别是约0.015mm²至0.020mm²。通过单个牙刷毛的小横截面积，可以达到刷毛载体的每个面积段具有大量刷毛的高充填密度。此外，牙刷毛可以简单地以所要求的方式U形翻转，以便采用锚栓填塞法固定在刷毛载体上。

造型的凹陷部和凸起部在此方面原则上可以不同地构成和设置。按照本发明一种具有优点的实施方式，凸起部和凹陷部均匀地在牙刷毛外壳面的圆周上分布。凹陷部和凸起部在此方面特别是可以这样设置，由凹陷部确定内包络圆和由凸起部确定外包络圆，也就是说，凹陷部的径向最低部位处于一个圆上，同样如凸起部的径向最外部位处于一个圆上一样。原则上也可以考虑蛋形、椭圆形或者整体与圆形不同的包络线。但优选此前所称构成确定包络圆的凹陷部和凸起部设置，利用其可以最佳满足对牙刷毛束特性的上述分散要求。

在本发明的进一步构成中，凹陷部的深度或凸起部的高度这样选择，使由凸起部确定的外包络圆的直径与由凹陷部确定的内包络圆的直径之比处于1.1至1.6的范围内，其中，分别根据凹陷部或凸起部的几何形状为直径比优选不同的数值。

外壳面侧造型的在圆周上分布的凹陷部和凸起部的数量原则上可以不同地选择，其中，至少四个凹陷部和四个凸起部在圆周上分布，以便无需过深的横截面切口即达到足够的周长扩大。在本发明的进一步构成中，牙刷毛的外壳面上具有至少六个凹陷部和至少六个凸起部。

按照本发明的优选实施方式，构成为单丝的牙刷毛可以是基本上花朵形或具有多叶的三叶草形状的横截面。在此方面，凸起部在横截面上观察具有弧形、特别是圆弧形的轮廓，而凹陷部同样在横截面上观察具有V形或尖形的、由两个各自相邻凸起部的会聚侧面形成的轮廓。凹陷部在这种情况下可以说无底部以收敛的裂隙的方式构成，相邻凸起部的侧面会聚成尖或者仅以小半径倒圆。分别根据凸起部的凸度强度，凹陷部内侧面可以不同的角度会聚，其中，轮廓优选这样构成，使两个相邻凸起部的侧面以锐角会聚，具有优点地以小于60°的角度会聚。

特别是外壳面侧的造型采用向内会聚成尖的凹陷部这种构成中，外包络圆与内包络圆的上述直径比处于1.4至1.6的范围内，并且按照本发明一种具有优点的实施方式为约1.5。

在牙刷毛横截面的这种整体上花朵或三叶草形的构成中，证明这是特别具有优点的，即外壳面上具有六个凸起部和六个凹陷部，其以纵向肋或纵向凹陷部的方式具有优点地与牙刷毛的纵轴线平行延伸。

通过具有弧形边缘轮廓的纵向肋，利用牙刷毛的外壳面还可以达到高效和尽管如此柔和的牙齿清洁。

为利用牙刷毛的外壳面达到更强的研磨效果，牙刷毛按照本发明一种可选择同样优选的实施方式具有整体上大致齿廓波纹形(profilwellenartig)的横截面，其中在牙刷毛外壳面圆周方向上与大致U形的凹陷部或槽交替城垛形的凸起部。凸起部城垛形的轮廓在此方面具有优点的是可以具有略微倾斜的侧面，从而城垛形的凸起部径向向外略微变窄。城垛形轮廓的连接优选平直侧面的连接段原则上可以平面构成，但在本发明的进一步构成中略微球形拱起，其中，具有优点的是形成上侧的连接段有棱角过渡到侧面内。城垛形凸起部之间所具有的凹陷部由城垛形轮廓的所称侧面限制，但这些侧面与上述的实施方式相反彼此相距，从而侧面之间形成钝角的底面和凹陷部整体上具有U形横截面。特别是造型可以这样构成，使牙刷毛的外壳面相当于在其圆周上铣出纵向槽的圆柱体轴。

在具有U形凹陷部的牙刷毛这种-粗略地说-整体上齿廓波纹形的构成中，所称的凹陷部具有优点地完全平面构成。在本发明的进一步构成中，上述外包络圆与内包络圆的直径比为约1.1至1.2。优选外壳面上具有与八个U形凹陷部交替的八个凸起部。

牙刷毛优选具有在牙刷毛的长度上基本不变的横截面，从而造型的凸起部和凹陷部流线型走向并基本上在刷毛的总长度上延伸。需要时牙刷毛可以向其刷毛末端倒圆或者另外变细，从而在该刷毛端段上不再存在不变的横截面。

在本发明的进一步构成中，外壳面的造型本身不扭转。牙刷毛特别是可以在成型外壳面的区域内需要时除了刷毛端段外整体上也柱体形地构成，其中，基本面根据造型自然不是圆形，而是相应成型。

附图说明

本发明的其他目的、优点、特征和应用可能性来自借助附图对优选实施例的下列说明。在此方面，所介绍和/或者图示的所有特征本身或者以任意适当的组合或者再组合均形成本发明的主题，甚至与其权利要求中的概述或者其引用关系无关。在附图中：

图1示出按照本发明一种优选实施方式的电动牙刷的透视图，其具有带有可旋转驱动的刷毛区的牙刷头；

图2示出由U形翻转单丝组成的刷毛束的示意图，该刷毛束容纳在束容纳

间隙内并利用处于单丝弯曲处上的锚栓固定；

图3示出图1牙刷的牙刷毛按照第一优选实施方式的示意透视图；

图4示出图3牙刷毛的横截面；以及

图5示出按照本发明一种可选择的实施方式牙刷毛的横截面。

具体实施方式

图1所示的牙刷13包括手柄件14以及安置在牙刷管25上的牙刷头2，牙刷管形成手柄件14的端侧末端或与其连接。手柄件14由牙刷外壳26形成，外壳内以本身公知的方式轴向依次设置电池盒和驱动电机27。借助开关18可以接通和断开驱动电机27。通过一个未单独示出的包括齿轮机构和通过牙刷管25延伸的转换器的传动系，可以旋转振荡驱动牙刷头2的圆盘形刷毛载体3。在所示的实施方式中，在此方面基本上圆柱体形构成的刷毛区19安置在刷毛载体3上，其如图2所示可以由大量的刷毛束4组成。

图2所示的刷毛束4具有优点地采用所谓的锚栓填塞法固定在刷毛载体3上。刷毛载体3为此具有刷毛束4塞入其中的基本上柱体盲孔形的束容纳间隙12。刷毛束4在此方面由大量U形翻转的牙刷毛1组成，它们基本上具有刷毛束4的双倍长度，从而每根牙刷毛1拎环形处于容纳间隙12内并利用其两个臂实际上形成刷毛束4中的两根刷毛。如图2所示，翻转牙刷毛1的弯曲处上置放锚栓11，利用其将刷毛束4锚接在束容纳间隙12内。锚栓11在此方面横向穿过容纳间隙12延伸并可以钉入其壁内。

牙刷毛1在此方面按照本发明第一具有优点的实施方式具有优点地具有图3所示的轮廓。每根牙刷毛1在此方面构成为单丝并由聚合物材料、特别是聚酰胺、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)或者热塑性弹性体制成，其中，原则上也可以使用其他材料。牙刷毛1通过单丝构成具有基本上均匀的材料横截面。

如图3所示，牙刷毛1具有优点地具有整体上柱体形状，其中，在所示的实施方式中具有在牙刷毛1的长度上保持不变的横截面。牙刷毛1的外壳面5上具有造型6，其在所示的实施方式中与牙刷毛1的纵轴线轴平行走向。

如图3和4共同所示，外壳面5的造型6基本上相当于花键轴型，其在所示的实施方式中八槽构成。具有横截面为U形的凹陷部8的齿形或者城垛形凸起部在圆周方向上交替，其中，凹陷部8在外壳面5内整体上形成轴平行槽和凸起部7形成轴平行肋。

如图4所示，凸起部7在圆周方向上宽度略大于凹陷部8。城垛形的凸起部7侧面由平直的侧面13限制，而凸起部7的形成各自凸起部7的侧面13之间的连接段14的凸起上侧略微球形构成。所称的凸起部7上侧在此方面各自具有圆柱体扇形并处于一个共用的外包络圆10或外包络柱体上，其直径在图3中采用附图符号D标注。凸起部7之间所具有的凹陷部8形成横截面为U形的轴平行的槽，槽具有平面的或者可选择略微球形的底部15，其中，所有凹陷部8的底部15共同处于内包络圆9或内包络柱体上，其直径在图4中采用字母d标注。

如图4所示，凹陷部8径向向外略微加宽。凸起部7的侧面限制凹陷部8的侧面13彼此间略微锐角倾斜，优选以约10°至30°，优选约15°的角度16a倾斜。当用角度16a说明直接在侧面13与凹陷部的外壳线的内交叉点之间的“张开角”，那么更大的角度16b(＝约20°)则说明侧面与凸起部的外壳线的外交叉点之间的张开角。

图4中说明凹陷部在其成角度延伸中角度范围的角度α(＝16a)在任何情况下均小于说明凸起部成角度延伸的角度范围的角度β。α与β之比优选为1比2。

凹陷部8的深度在所示的实施方式中这样选择，使外包络圆10的上述直径D与内包络圆9的直径d之比在所示的实施方式中约为1.15。

在此方面，在所示的实施方式中具有八个凹陷部8和八个凸起部7，其中，凹陷部8和凸起部7各自以45°的分度角均匀通过外壳面5的圆周分布。

外包络线10的直径D在所示的实施方式中具体约为6.25mil，其大致相当于0.1587mm，而内包络线9的直径d则为5.5mil，其大致相当于0.1397mm。

由此为所示的实施方式得出周长约为0.60mm至0.65mm和横截面积约为0.015mm²至0.20mm²，从而周长与横截面积之比约为34mm-1-35mm-1。

作为对图4所示横截面积的选择，牙刷毛也可以具有整体上大致花朵形的横截面或如图5所示大致相当于多叶三叶草轮廓的横截面。同样轴平行的凸起部7具有横截面为圆弧形的外部轮廓，其这样确定尺寸和设置，使整体上环绕圆周相邻形成大致各自半圆形的弧形段，参阅图5。凹陷部8在该实施方式中由尖部会聚的侧面13形成，从而凹陷部8-粗略地说-具有大致V形的轮廓，但侧面具有拱起部。在所示的实施方式中，两个相邻凸起部7的侧面13以约45°的角度相对。

如图5所示，六个这种横截面为圆扇形的凸起部7在圆周上均匀地以60°的分度角分布，其中，凸起部7也均匀地设置在径向方向上，从而它们利用其各自最大的径向延伸确定外包络圆10，其直径在图5中也采用附图符号D标注。凹陷部8确定内包络圆9，其直径在图5中采用附图符号d标注。

横截面为圆弧形倒圆的凸起部7外部轮廓以约0.02mm至0.03mm的曲率半径倒圆，其中，在所示的实施方式中具有约0.026mm的倒圆半径16。由此与总计6个凸起部7的均匀分布共同产生约6.58mil(相当于约0.167mm)的外包络圆10的直径D。由凹陷部8确定的内包络圆9的直径d在所示的实施方式中为约4.34mil，相当于约0.11mm。通过按照图5所示形式测量得出的最小外直径17为约5.5mil至6.5mil，特别为约6mil，其相当于约0.152+/-0.013mm。

外包络圆10与内包络圆9的直径比在所示的实施方式中约为1.5。

通过造型6的弧形凸起部7，与横截面积相同的圆形截面相比，周长明显扩大。对于这种花朵形的横截面轮廓，在横截面积为约0.013mm²至0.023mm²时，周长具有优点地为约0.575mm至0.675mm。在所示的实施方式中，在横截面积为约0.018mm²时，周长具体为0.625mm。因此周长与横截面积之比为约34mm^-1至35mm^-1。

该牙刷毛可以在手动牙刷和采用声波传动、振荡传动或者偏心件传动的电动牙刷上使用。