CN1449256A - 毛刷制品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种毛刷制品，具有一刷毛载体和与它相连的刷毛，其中至少一部分刷毛合并成刷毛组，其中刷毛的间距小于相邻刷毛组几何中心的间距。这种毛刷制品的特征是，至少一个刷毛组的几何中心到至少一个相邻刷毛组的几何中心的间距基本上等于或大于两个刷毛组中刷毛数量的平均值与这些刷毛的直径的乘积。通过这种结构和布局，这些刷毛组的刷毛的工作端可以与其在刷毛载体上的固定面无关地沿刷洗方向直线排列，并挤入窄的缝隙或凹槽中。

Description

毛刷制品

本发明涉及一种毛刷制品，具有一刷毛载体和与它相连的刷毛，刷毛中至少一部分合并成刷毛组，在刷毛组内刷毛的间距小于相邻刷毛组的几何中心的间距。

在本发明的意义上毛刷制品包括各种类型的刷子，如牙刷、体刷、地板刷和清洗刷、涂抹刷、毛刷以及工业用刷子，例如抛光刷和磨削刷。在这些毛刷制品中，刷毛通常合并成束或刷毛区形式的组。另外还已知一种毛刷制品(EP 0813374＝US5,974,619)，其中刷毛镶嵌件由单根竖立的刷毛构成，它们相互以很小的间距固定在刷毛载体上。

通常上述毛刷制品中刷毛的自由端位于一平面包络面内。从而对待处理或待加工表面达到良好的平面效果，如果这个表面也是平面的话。对于均匀弯曲的表面，至少有很多刷毛同时起作用。但是如果待处理或待加工表面不连续地弯曲，或者甚至具有窄的凹槽和缝隙，那么只能有单根刷毛在相应地强的压力下进入这种凹槽或缝隙，但是由此由于在那里存在较大的压力可能出现对相邻表面的损坏。

这个问题曾试图通过这样的方法来排除，即，一个刷毛组的刷毛的自由端位于一非平面包络面内，并且在有些情况下不同组的刷毛的自由端位于不同的包络面内(EP0346846＝US4,979,782，EP0716821)。在这种结构中，较短的刷毛支承在待处理或待加工表面上，而较长的刷毛可以进入凹槽、缝隙等等中。刷毛镶嵌物的这种“拓扑”图形(Topographie)在牙刷中证明特别适合于，达到在口腔的颊侧、舌部和唇部区域内非常不同地弯曲的牙齿表面，但是同时也到达齿间和臼齿凹凸不平的咀嚼表面。

虽然用这种拓扑图形的牙刷可以达到十分令人满意的牙齿卫生，但是特别是臼齿的齿间的清理还是不充分。对于臼齿非常凹凸不平的咀嚼表面以及对于其他齿面上的所谓缝隙也是一样。如果想要解决这个问题，那么必须设置许多单根竖立的较长的刷毛，并且其超出其余刷毛镶嵌件的长度必须相当大。但是这种突出的、侧面没有支承的刷毛末端不仅由于摩擦力而较快地磨损，而且由于其较大的弯曲应力在短时间内便失去其原来的取向。它们将弯曲，甚至折断。较快的磨损特别表现为刷毛圆形尖顶的不规则磨损，为了避免损坏牙齿表面以及避免使牙龈受伤刷毛圆形尖顶应该均匀地倒圆。

本发明的目的是，对于任意种类的毛刷制品推荐一种结构，在这种结构中刷毛既均匀作用在待处理或待加工表面上，也均匀地作用在凹槽或缝隙内。

按照本发明这个目的通过这样的方法来实现，即，至少一个刷毛组的几何中心离至少一个相邻的刷毛组的几何中心的距离基本上等于或大于两个刷毛组中刷毛数量的平均值和这些刷毛的直径的乘积。

在具有常用结构的在一束内有大量刷毛的毛刷制品中，刷毛堵在缝隙或凹槽的入口区内，最多只有几根外面的刷毛束刷毛进入深处。其原因为，刷毛束内的刷毛的数量和密度与刷毛束的距离相比较大，刷毛在刷过凹槽或缝隙时不能足够程度地避让，而是在既定的刷毛束形状内相互支承。按照本发明，在刷毛组内的刷毛数量、刷毛直径和刷毛组的间距之间建立这样的关系，这使得：在刷过缝隙或凹槽时刷毛由于其长度和柔性而可以沿刷子运动方向顺次直线形排列。因此顺序排列的刷毛组的全部或很多刷毛可以跟随缝隙或凹槽的走向，并通过凹槽的侧边界均匀地进入凹槽内。特别是这种作用的出现与刷毛组固定表面的形状和横截面无关。而相邻组的刷毛在与缝隙或凹槽相邻的表面上完成其清刷功能。按本发明的毛刷制品由于本发明所推荐的关系与常用毛刷制品相比其特征主要是，在一组内较少的刷毛数量和各组相互间较大的距离。

按本发明制作的刷毛组做成圆的，尤其是具有圆形横截面的刷毛束为好。但是一个刷毛组内的刷毛也可以具有与此不同的，例如三角形、多边形或带状横截面，其中横截面的包络圆提供用于按本发明的在直径、刷毛组内的刷毛数量和刷毛组间距之间的关系的直径。

其几何中心的距离基本上等于或大于相邻刷毛组刷毛数的平均值和这些刷毛的直径的乘积的刷毛组最好设置在刷毛载体上在有些情况下具有不同边长的三角形或多边形、特别是四边形的角部，其中最短的边长应该具有按本发明的关于刷毛组间距的关系。

取而代之可以设想，其几何中心的距离基本上等于或大于相邻刷毛组刷毛数平均值和这些刷毛的直径的乘积的刷毛组直线形设置在刷毛载体上。

在这种结构时，直线形布置的刷毛组可以以许多平行的直线构成一完整的刷毛镶嵌件。但是也可以仅在刷毛载体的一些区域内设置这种直线形布局。如果涉及到一种具有优先工作方向的刷子，那么在有些情况下这种直线形布置可以仅仅设置在工作方向上。例如在红/白牙齿护理(rot/weiβ-Zahnpflege)时存在这种优先的工作方向，这时刷头垂直于齿龈的纵长方向沿牙齿方向运动。类似地，对于任意类型的涂抹刷，以及对于用来清洗形成凹凸轮廊的表面或被规则的接缝、凹槽等等中断的平面的刷子也一样。可以举出用来清洗瓷砖表面接缝的刷子作为例子。

刷毛组内的刷毛数量可以相同或不同。同样，刷毛组内的刷毛直径也可以是相同或不同的。相应地，相邻刷毛组的间距必须相匹配。

在一种具体的毛刷制品，例如牙刷中，按本发明的组的结构及其布局也可以和已知布局相组合。特别有效的是与单根竖立的刷毛(EP0813347＝US5,974,619)相组合。其中单根竖立的刷毛可以合并成至少一个刷毛区，也就是说在这个区内刷毛相互以很小的间距设置。这个间距可以在刷毛直径的范围内。

可以通过这样的方法达到进一步优化。即，至少一个刷毛组的刷毛的自由端位于一非平面包络面内。这个包络面可以是中凸或中凹的，其中锥形或部分球形的包络面特别有利。

其次还可以设想，不同刷毛组刷毛的自由端位于不同的包络面上，在有些情况下这些包络面相对于刷毛载体表面位于不同高度上。

原则上，刷毛可以具有任意横截面形状，或者具有圆形横截面的刷毛和具有其他横截面的刷毛混合在一个刷毛组内，对于非圆形刷毛的情况，对于刷毛组间距尺寸的确定，刷毛横截面包络圆的直经是决定性的。

一刷毛组的刷毛可以单独和刷毛载体连接，或者在其末端处相互一起共同地和刷毛载体连接。对于刷毛组与刷毛载体的连接可以考虑开头所述的多种机械的或热力的方法。其中值得推荐的是采用带有一与整个刷毛镶嵌件相应的孔系(Lochbild)的盒式固定装置，在孔系中刷毛和刷毛组在它们借助于盒子与刷毛载体连接(EP 0293665＝US4,954,305)之前按照数量和布局精确地预先定位。

下面借助于在附图中表示的实施例说明本发明。附图中表示：

图1 以约10∶1的比例表示具有圆形刷毛束的常用牙刷的刷毛区的局部视图；

图2 以约10∶1的比例表示一最接近于本发明的已知牙刷的刷毛区的相应于图1的局部视图；

图3至图6 分别表示按本发明形成的布局的刷毛组在使用期间在起始位置的俯视图(a)和两个相邻刷毛组的各一个俯视图(b)；

图7 在用普通的牙刷刷牙时相邻的咀嚼面连同齿间的俯视图；

图8 按图7的视图的侧视图；

图9 在使用具有按本发明的刷毛组布局的牙刷时相邻齿的咀嚼面的俯视图；

图10 按图9的视图的侧视图；

图11 在用普通结构的牙刷按红/白方法刷牙时相邻齿连同齿间的侧视图；

图12 在用具有按本发明的刷毛组布局的牙刷刷牙时相应于图11的视图；

图13 在应用普通牙刷时一牙缝的大大放大的剖视图；

图14 在使用具有按本发明的刷毛组和刷毛的布局的牙刷时相应于图13的视图；

图15 按本发明的单个刷毛组在相应于图14的应用场合时的透视图。

出于简化的原因，在图中仅仅表示具有圆形横截面的刷毛束形状的刷毛组以及同样具有圆形横截面的刷毛。在以下的说明中刷毛束直径始终用“D”、刷毛直径用“d”、刷毛束间距用“x”以及刷毛束数量用“n”表示。代替圆形刷毛束和圆形刷毛也可以考虑其他横截面形状，这样其中刷毛束横截面的包络圆具有直径D，而刷毛横截面具有直径为d的包络圆。

图1中所示的一常用牙刷的刷毛区局部视图由圆形刷毛束1形式的刷毛组组成，刷毛束由许多刷毛2组成。刷毛束1具有直径D和刷毛2具有直径d。刷毛束1相互以间距x固定在局部表示的刷毛载体12上。通常常见牙刷全部刷毛束在刷毛载体的固定平面内具有相同的间距x。其次在图1中还表示一种机械式固定方法，其中一刷毛束1即刷毛2扎成一束，并借助于锚固固定在刷毛载体12的孔内。这种方法在制刷技术中称为“冲制”。

在按图1的已知牙刷中每个刷毛束1包含约42根具有直径d＝0.20mm的刷毛。刷毛束的直径为D＝1.6mm，刷毛束1相互的间距为x＝2.6mm。刷毛束的装载度(刷毛横截面积与刷毛束面积之比)约为65％。由此算出刷毛密度为每平方厘米791根刷毛。

图2表示一由实际中已知的具有最小刷毛束直径和每束最小数量的刷毛的牙刷布局。在这种布局中每个刷毛束1具有直径为d＝0.20mm的n＝16根刷毛2。刷毛束直径为D＝1.0mm，刷毛束相互的间距为x＝1.6mm。刷毛密度为每平方厘米796根刷毛。

如果按图1或2的刷毛结构沿平行于固定平面的方向运动，那么刷毛束1的横截面产生变形，其中垂直于运动方向位于外部的刷毛向后挤，刷毛束的横截面被沿运动方向走在前面的刷毛逆着运动方向加宽。这在后面参照图7、8和11较详细地说明。

在图3至6中表示按本发明的刷毛和刷毛束布局。图3a)表示一具有直径为d的刷毛2的数量为n＝3的刷毛束1。刷毛束直径D用虚线表示。它同时表示刷毛束1在刷毛载体上的固定面。在图3b)中这个固定面用交叉阴影线表示。相邻刷毛束的间距为至少x＝n·d，但是也可以更大。如果这种刷毛和刷毛束结构向一个方向运动，那么刷毛，特别是在侧面的阻力作用下，由于其长度和柔性沿刷洗方向线性依次排列，如图3b)中所示。

图4a)和图5a)表示一具有n＝4和n＝5根刷毛2的刷毛束。这里相邻刷毛束的间距也为x≥n·d。

图6a)表示具有不同刷毛数量的两个相邻刷毛束。左面表示的较大刷毛束10具有数量为n＝6根刷毛2，右面表示的较小的刷毛束11具有数量为n＝3根刷毛2。在这种情况下，间距x(图6b)由刷毛数量的平均值(和为9、平均值为4.5)和刷毛直径d算出。用这种方法在刷毛束具有不同数量的刷毛时也可以得到刷毛2沿刷洗方向的直线排列。为了使刷毛束之间的间距不致过大，建议在规定刷毛直径的情况下限制每个刷毛束的刷毛数量。

如在按图1的已知牙刷中可以达到在本发明意义上的刷毛束的直线排列，刷毛束的间距x必须不是2.6mm，而是大致为8.4mm。

图7表示牙齿，例如全副牙齿中的臼齿的咀嚼面的俯视图。相邻的牙齿用4表示，它们之间的齿间用5表示。其次以三个顺次设置的分别具有7根刷毛2的刷毛束1为例表示普通牙刷的作用。刷毛束1相互的间距x小于相邻刷毛束1的刷毛2数量的平均值与刷毛直径的乘积。如果这种刷毛结构沿箭头6方向在牙齿4的咀嚼面上运动，那么虽然在前面的刷毛束1的刷毛进入齿间5内，但是在后面的刷毛束的刷毛堵塞在通向齿间5的窄缝处，如图7中所示。在按图8的侧视图中可以看到，刷毛逆着刷洗方向6越来越向后弯曲。

在按本发明的布局中，间距x等于或大于相邻刷毛束刷毛2数量的平均值和刷毛直径的乘积，在沿方向6刷洗时刷毛不堵塞在齿间5的入口区内，而是全部刷毛束的刷毛直线排列，因此齿间5通过沿一个方向的一次刷洗运动便被刷毛完全占据。

对于在图11和12中所示的红/白方法也一样。在一具有按图11的刷毛布局的普通牙刷中，只有在前面的刷毛束的个别刷毛进入牙齿4之间的齿间5内，如以刷洗方向6所示那样。如果按刷洗方向7所示牙刷不是准确地，而是略微倾斜地运动，那么只有更少的刷毛进入齿间5。绝不可能到达牙龈8的边缘。

在本发明按图12的刷毛束1的布局时，刷毛束内的刷毛与刷洗方向6或7无关地顺次排列，并可以用这种方法进入齿间5内直至牙龈8的边缘。

图13和14表示牙齿4连同牙缝9的大大放大的局部放大图。这种牙缝通常为漏斗形，并具有一或多或少地延伸的纵向长度。在具有普通刷毛布局的牙刷中，刷毛束1的从上方嵌入牙缝9内的刷毛2在牙缝9的逐渐变窄的入口区内便已经堵塞，而在本发明按图14的布局时，由于刷毛2直线排列的可能性至少部分刷毛一直进入牙缝9的底部。

这在图15中借助于透视图表示，图15同样表示牙齿4连同理想化表示的直线延伸的牙缝9的局部视图。刷毛束1的刷毛2直线排列，其中如图可见，部分刷毛2一直挤入牙缝9的底部。

Claims (20)

1.毛刷制品，具有一刷毛载体(12)和与它相连的刷毛(2)，刷毛中至少一部分合并成刷毛组(1)，在刷毛组内刷毛(2)的间距小于相邻刷毛组(1)的几何中心的间距(x)，其特征为：至少一个刷毛组(1)的几何中心离至少一个相邻的刷毛组(1)的几何中心的间距(x)基本上等于或大于两个刷毛组(1)内的刷毛(2)的数量(n)的平均值和这些刷毛(2)的直径(d)的乘积。

2.按权利要求1的毛刷制品，其特征为：所述刷毛组(1)是圆形刷毛束。

3.按权利要求2的毛刷制品，其特征为：所述刷毛组(1)是具有圆形横截面的刷毛束。

4.按权利要求1至3之任一项的毛刷制品，其特征为：其几何中心的间距(x)基本上等于或大于相邻刷毛组(1)的刷毛(2)数量(n)的平均值与这些刷毛的直径(d)的乘积的刷毛组(1)设置在刷毛载体上三角形的角部。

5.按权利要求1至3之任一项的毛刷制品，其特征为：其几何中心的间距(x)基本上等于或大于相邻刷毛组(1)的刷毛(2)数量(n)的平均值与这些刷毛的直径(d)的乘积的刷毛组(1)设置在刷毛载体上多边形的角部，特别是四边形的角部。

6.按权利要求1至5之任一项的毛刷制品，其特征为：其几何中心的间距(x)基本上等于或大于相邻刷毛组(1)的刷毛(2)的数量(n)的平均值与这些刷毛的直径(d)的乘积的刷毛组(1)在刷毛载体上直线形设置。

7.按权利要求1至6之任一项的毛刷制品，其特征为：在刷毛组(1)内刷毛(2)的数量(n)是不同的。

8.按权利要求1至7之任一项的毛刷制品，其特征为：在刷毛组(1)内刷毛(2)的直径(d)是不同的。

9.按权利要求1至8之任一项的毛刷制品，其特征为：在刷毛载体上除刷毛组(1)外还设有单独竖立的刷毛(2)。

10.按权利要求9的毛刷制品，其特征为：所述单独竖立的刷毛(2)合并成至少一个刷毛区，其中刷毛以小间距设置。

11.按权利要求10的毛刷制品，其特征为：在一个区内单独竖立的刷毛(2)的间距在刷毛(2)直径(d)的范围内。

12.按权利要求1至11之任一项的毛刷制品，其特征为：至少一个刷毛组(1)的刷毛(2)自由端位于一非平面的包络面上。

13.按权利要求1至12之任一项的毛刷制品，其特征为：至少一个刷毛组(1)的刷毛(2)自由端位于一中凸或中凹的包络面上。

14.按权利要求1至13之任一项的毛刷制品，其特征为：不同刷毛组(1)的刷毛(2)自由端位于不同的包络面上。

15.按权利要求1至14之任一项的毛刷制品，其特征为：刷毛组的刷毛(2)自由端位于离刷毛载体具有不同距离的包络面上。

16.按权利要求1至14之任一项的毛刷制品，其特征为：所述刷毛(2)具有任意横截面形状。

17.按权利要求1至15之任一项的毛刷制品，其特征为：所述刷毛组(1)具有任意横截面形状。

18.按权利要求1至17之任一项的毛刷制品，其特征为：一个刷毛组(1)刷毛(2)单独与刷毛载体连接。

19.按权利要求1至17之任一项的毛刷制品，其特征为：一个刷毛组(1)的刷毛(2)在其末端处相互连接，并与刷毛载体连接。

20.按权利要求1至19之任一项的毛刷制品，其特征为：所述刷毛(2)通过机械的或热力方法与刷毛载体连接。

Images