本发明涉及一种新型刷牙器具，即牙刷。

牙刷是众所周知的用品，一般包括一牙刷柄，在其一端处具有一栽放刷 毛的牙刷头，它们都沿一条纵向的牙刷轴线对中。这样一个牙刷头上的刷毛 通常都排列成一个图案，由插装在牙刷头刷毛面上的各个插孔内、并基本上 垂直于刷毛面而伸展的各个分立的毛束组成。在已知的各种牙刷中，这种毛 束基本上是圆截面的，并插装在牙刷头上基本是圆截面的各个插孔内。

刷毛排列成一单一的“毛簇”而基本上覆盖刷毛面整个面积的牙刷，见 于比如US 4646381之中，它还披露了一种牙刷，具有圆截面毛束、椭圆截 面毛束和矩形毛束的某种组合，这些毛束位于覆盖刷毛面大部分面积的、由 许多单根刷毛组成的一较大毛簇的中间区域。US 4268933披露了一种牙 刷，刷毛排列成一些大的矩形毛束，其长边基本上沿着牙刷头的宽度。US 2209173披露了一种牙刷，具有狭长的矩形毛束-其长边基本上平行于牙刷 轴线-与一些一起倾斜的矩形毛束相交替，这些毛束中的刷毛经过修平以形 成锐边的毛束。

具有基本上圆截面的毛束在与毛束中刷毛纵向轴线毛束轴线垂直的方 向上的抗弯刚度，无论此方向是与牙刷轴线平行或是垂直-即沿着牙刷的宽 度，都是一样的。这样就具有一个缺点，即毛束的刚度，在牙刷头基本上沿 着牙刷轴线方向、横过牙齿而平行于牙龈线移动时，就象在牙刷头基本上垂 直于牙刷轴线、顺牙齿上下而横过牙龈线移动时那样，是相同的。人们希望 的是，牙刷软一些，即在横过牙龈线刷牙时具有较小的抗弯刚度，以防止伤 害牙龈线。

本发明人设计出一种牙刷，具有一种由一些狭长刷毛毛簇组成的毛束图 案，在远离牙刷柄的牙刷头一端具有一带圆角的毛束。

为此，本发明提供了一种牙刷，具有一牙刷柄和在其一端处的一栽放刷 毛的牙刷头，牙刷头上的刷毛都排列成由许多单个毛束组成的图案，毛束从 牙刷头的一面刷毛面沿着基本上垂直于牙刷轴线的方向延伸，其中，一个或 多个毛束第一种毛束的横截面垂直于毛束轴线，在与牙刷轴线平行方向上的 尺寸要比与牙刷轴线垂直方向上的尺寸大，这些毛束与在毛束图案的远离牙 刷柄的一端处的一个或多个毛束第二种毛束组合在一起，第二种毛束可以是 (i)一种排列成基本为圆形或多边形的许多单个毛束组成的图案；或(ii)一种与 刷毛面垂直的基本为圆形截面的单一毛束；或(iii)一种基本为“C”形或 “U”形截面的与刷毛面垂直的毛束，“C”或“U”形的至少一个分支与 牙刷的轴线平行，而“C”或“U”形的圆形弯曲部朝着刷毛面的远离牙刷 柄的一端。

“大致与牙刷纵向轴线平行”一词包括完全与纵向轴线平行的，以及与 牙刷头纵向两侧平行的所有方向。“大致圆形”含半圆形。

一般来说，每一第一种毛束占整个牙刷头刷毛面面积不超过25％，例 如，不超过20％，适当的是少于10％，最好小于5％，比如是刷毛面的1 ％至2％。一般这种牙刷毛束在平行于牙刷轴线长边的尺寸与垂直于牙刷轴 线的宽度尺寸之比为1．5∶1或更多，适当的是2∶1或多一些，如2．5∶1或多一 些，例如2．5-3．5∶1。

这种第一种毛束的横截面在其横截面的主要部分上，可以是大致长方 形，其长边与牙刷轴线大致平行。“大致长方形”一词包括圆头矩形即具有两 条平行长边和两个圆弧端部，平行四边形，梯形，特别是具有圆角的长方形。

一个或多个第一种毛束还可能是其它长形的多边形或圆形，其长边与牙 刷轴平行或大致平行，例如菱形或带有一个或多个尖端的矩形；或“L”形 的，其具有一个大致与牙刷轴线平行的第一分支和与第一个分支成某一角度 的第二个分支，例如与第一分支成45°角；或是“V”形，至少有一个分 支，最好是两个分支与牙刷轴线成一小于45°的角度。

牙刷可以具有单独一个第一种毛束或者许多第一种毛束，这些毛束有可 能是由不同横截面形状的毛束组成的，例如，矩形或圆头矩形与“L”形相 组合。本发明的牙刷一般只有2至25个第一种毛束，其形状可以都是大致矩 形或圆头矩形的。

例如，本发明的第一实施例所述的牙刷具有一种第一种毛束组成的图 案，毛束截面是矩形的，并与毛束轴线垂直，排列在牙刷的刷毛面上，各第 一刷毛束的长边是在整个刷毛面长度的大约1／10～9／10之间，例如1／4～ 3／4之间，其宽度是在刷毛面宽度的大约1／20与1／2之间，适当的是在1／10 至1／2之间。一般，各第一种毛束的图案可以有5至20个这种毛束，例如有 5与12个之间。这样，这第一种毛束就是一种由各长矩形或圆头矩形毛束组 成的图案，毛束长轴大致与刷毛面平行。这些第一种毛束各自的长边都是比 如牙刷面长度的大约3／4，以使每一毛束都基本上沿着各第一种毛束所占据 的刷毛面的整个长度伸展。另外各个第一种毛束的长边可以比如是刷毛面长 度的大约1／10至1／2，以使这些第一种毛束沿刷毛面宽度可以排成2个或多 个横列，例如2至6个。本第一实施例中的各第一种毛束可以相对于牙刷的 纵轴线对称设置。

另外，比如本发明中的第二实施例所述的牙刷，可以具有一种毛束图 案，包括两个或多个或直或弯的第一种毛束的横列，大致沿刷毛面宽度方向 排齐，这些横列并与各第三种毛束相组合或相交错，各第三种毛束截面大致 为圆形，形成一个或多个或直或弯的横列，大致沿刷毛面宽度方向排齐。本 发明第二实施例的第一和第三种毛束可以沿牙刷的纵轴对称设置。

再者，本发明的第三实施例所述的牙刷可以具有一种图案，它包括第一 种毛束的两个或多个或直或弯的横列，大致沿刷毛面宽度方向排齐，这些横 列与第三种毛束相结合或相交错，各第三种毛束形成两个或多个或直或弯的 横列，大致沿刷毛面宽度方向排齐，其毛束横截面大致为矩形如所述所定义 的，且长边沿刷毛面宽度方向排列。第三实施例中的第一和第三种毛束可以 关于牙刷的纵向轴线成对称设置。

一般，在这样一种牙刷中，可以有2至5个，比如4个，横列的第一 种毛束，与1至4个，比如3个，横列的第三种毛束相结合。在第一种毛束 的各横列中，可以有2-5个，比如4个，毛束沿刷毛宽度方向并排排列， 而在第三种毛束的各横列中可以有2-5个，比如4个，大致圆形截面的第 三种毛束，或有1-3个，比如2个，大致矩形截面的第三种毛束，毛束的 长边沿刷毛面宽度方向并排排列。

另外，本发明的第四实施例中所述的牙刷可以具有一种由第一种毛束组 成的、布置在牙刷刷毛面上的图案，毛束大致呈长方形截面，与毛束轴线垂 直，第一种毛束各自的长边是在整个刷毛面长度的大约1／10之间至9／10之 间，一般在大约1／4至1／2之间。一般来说，第一种毛束的图案可以包含2 与20个这样的第一种毛束，例如5与12个之间。这些第一种毛束与一个或 多个“L”形的第一种毛束相结合，“L”形的第一分支与牙刷轴线大致平 行，第二分支与第一分支形成一个角度，例如与第一分支成45°。一般这 些“L”形的第一种毛束设置在离牙刷柄最近的刷毛面一端。本发明第二实 施例中的各第一种毛束可以相对于牙刷的纵轴对称设置，而本实施例中的牙 刷最为可取地在牙刷纵轴两侧对称地设置了偶数的这种“L”形的第一种毛 束。

当各第二种毛束为一种由各毛束排列成大致圆形或多边形的图案时，这 些第二种毛束可以具有截面大致为圆形的毛束图案，其绕一中心毛束排列成 圆形、半圆形或多边形，其每一尖角对应于该中心毛束。一般围绕中心毛束 的都是呈对称排列的这些毛束的规则图形，比如六边形，以使得有同等数量 的第二种毛束，比如3个毛束，设置在牙刷的纵轴两侧的每一侧上。这种图 形的直径，一般可以是靠近该图形的刷毛面宽度的大约0．5至0．95倍。

当各第二种毛束为单独一个基本圆形比如图形、椭圆形或半圆形或半椭 圆形截面的并与刷毛垂直的毛束时，这一毛束的直径一般可以是毛束附近刷 毛面宽度的大约0．5至0．95倍。

当各第二种毛束构成一个大致“C”形或“U”形截面的并与刷毛面 垂直的毛束，且至少有一条分支与牙刷的纵轴平行而“C”与“U”的圆 形弯曲部朝着远离牙刷柄的刷毛面一端时，这一毛束的圆形部分的直径一般 可以是毛束附近刷毛面宽度的大约0．6～0．9倍。牙刷纵轴对称地平分“C” 或“U”形。

上述大致圆形截面的各毛束可以补充性地或代换性地替换为使得其与 毛束轴线垂直的毛束截面在与牙刷轴线平行的方向上的尺寸比在与牙刷轴线 垂直的方向上的尺寸要大。

在第一、第二和第三毛束中的刷毛可以具有基本上完全相同的长度，这 样，毛束的端面会基本上平坦。也可以换一种方式，在毛束轴线方向上的刷 毛长度在沿着牙刷轴线或垂直于此轴线方向的不同点处发生变化。这种变化 特别应用于本发明的、如上所述具有不同截面的各交错毛束横列的牙刷，例 如第二及第三实施例中的牙刷，以及各个横排可以改变包含在其中的各刷毛 长度的场合。例如，相对于牙刷轴线，毛束可以具有峰与谷交替的“波浪型” 或“锯齿型”侧面，例如在下述专利中所描述的那样：DE 3433763，WO 91／19437，EP 0449653A，US 4672706，US 451911，US 4268933，US 3229318， US 3188673，US 2797429，US 1943225和US 74，560等等。

适当的是，第一种毛束所含的刷毛其长度比第二及第三种毛束的刷毛长 度要短，而第二及第三种毛束的刷毛长度是相同的。

组成各毛束的刷毛可以由牙刷刷毛技术中所常用的塑料如尼龙制成。刷 毛可以具有常见的结构，例如，具有圆形抛光端头的长丝状刷毛材料。

牙刷柄和牙刷头可以用牙刷柄技术中所常用的塑料制成。牙刷柄和牙刷 头可以具有牙刷技术中所常见的整体形状，而牙刷柄可以比如包括一个或多 个“V”型折皱，以改进牙刷柄的柔韧特性，例如在EP 0336641A中所述， 牙刷柄还可以包括一个或多个比如状为橡胶抓握毛簇的握力增强部分，例如 EP 0336641A中所述。

各毛束及各单个刷毛都可以通过传统技术插装在牙刷头上。刷毛插装在 牙刷头内的最好方法是，把将要固定在牙刷头上的毛束的刷毛端部固定端通 过加热熔合成一块体，这一块体紧接着或同时，通过把各刷毛或块体和牙刷 头材料加热到软化点，再使之接触而与牙刷头材料熔合在一起，然后使之冷 却凝固，这样，毛束才能有效地与牙刷头焊接在一起。适当的是，在牙刷头 上预制出对应于各毛束的位置、数量和尺寸的一个或几个插孔，然后，各毛 束可以如上所述与牙刷头材料在插孔的周围熔合在一起。在用这种方法制作 时，各刷毛及牙刷头都必须是由热塑材料制成，例如目前用于牙刷制作的已 知热塑材料，尼龙。用这种方法制作牙刷适当工艺如US 2664316和WO 93／12690所述，其内容在此附入作为参考。

制造本发明所述的牙刷的另一种方法是，毛束刷毛可以首先用比如上述 熔合方法先熔合成一具有上述毛束图案的热塑块，然后用比如加热焊接的办 法将此块插入或固定在牙刷头的一空腔之内，或者换一种方式牙刷头也围绕 热塑块塑造成型。

本发明的其它牙刷制作方法对于熟悉本领域的人员来说是显而易见 的。

本发明所述的牙刷可使用户完全以通常的方式予以使用，而本发明的牙 刷的各种毛束图案可以提高牙刷的洁齿效率，并可以有助于减少对齿龈的伤 害。

以下将参照附图借助实施例来描述本发明，附图只用作显示并不限定本 发明的一般概念。附图中：

图1、图2、图3、图4和图5表明本发明的牙刷头的透视图；

图6、图7、图8和图9表明本发明的牙刷头的刷毛面上毛束图案的平 面图；

图10表明图9中牙刷的纵向截面。

参见图1至图5，其中画出牙刷头1，每个牙刷头1与一个牙刷柄2整 体式相连。牙刷轴线在图1中示为A-A，毛束轴线在图示中示为B-B， 牙刷头1的宽度方向在图1中示为C-C。

在图1至图5中，每一牙刷头上装有毛束一般有3个，它们在毛束轴 线B-B方向延伸，与牙刷头1的刷毛面4大致垂直。

在图1中，第一种毛束31的横截面呈矩形并与毛束轴线B-B垂直， 并有两个圆弧端，也就是呈圆头长条矩形。毛束的图案是：一些毛束31的长 边尺寸为刷毛面4长度的0．5倍或以上，比其宽度尺寸要大得多，长边排列 得大致与牙刷轴线平行；第二种毛束32较大，其截面呈圆形并与毛束轴线 B-B垂直，设在远离牙刷柄2的刷毛面一端4处。

在图2中第一种毛束31的横截面呈圆头长条矩形并与毛束轴线B-B 垂直；第一种毛束34的横截面呈“L”型并与毛束轴线B-B垂直，其第 一分支的截面呈矩形，长边大致与牙刷轴线平行，而第二分支34A与第一分 支呈45°。第二种毛束32的横截面呈“U”形并与毛束轴线B-B垂直， 两个分支与牙刷轴线大致平行，其圆弧形底部靠近远离牙刷柄2的牙刷头1 那一端。牙刷的纵向轴线A-A在“U”形毛束的两个分支之间将其平分。

在图3中，第一种毛束31大致呈矩形，即与毛束轴线B-B垂直的截 面呈圆头矩形，并排列成一连串五条弧形横列，每一横列有4个第一种毛束 31，每一横列的四个第一毛束大致上并排沿着刷毛面4的宽度方向排齐。在 远离牙刷柄2的刷毛面一端4是一由第二种毛束32组成的图案，各毛束横截 面大致呈圆形，并围绕一中心毛束排列成对称的六角形图案。第二种毛束 32图案通过中心所取的直径大约是刷毛面4宽度的0．9。

在图4中，第一种毛束31大致呈矩形，也就是与毛束轴线B-B垂直 的横截面呈圆头矩形，并排列成一连串四条直线横列，每一列有4个第一种 毛束31，它们并排沿着刷毛面4的宽度大致排齐。在各列第一种毛束31之 间，沿刷毛面的宽度方向大致排齐地设置第三种毛束33的各直线横列，各毛 束33都具有大致圆形的横截面。在远离牙刷柄2的刷毛面4的一端是由第二 种毛束32组成的图案区，毛束横截面大致成圆形，而且围绕一中心毛束排列 成对称的六角形图案。第二种毛束32和第三种毛束33在毛束轴线方向B- B上要比第一种毛束长。

在图5中第一种毛束31大致呈矩形，即与毛束轴线B-B垂直的横截 面呈圆头矩形，排列成一连串4条直线横列，每一列有4个第一种毛束31， 它们并排沿着刷毛面1的宽度大致排齐。在各列第一种毛束31之间，交错设 置第三种毛束的各直线横列33，各毛束33的横截面都大致呈矩形，但其长 边与刷毛面4的宽度方向平行，而且各第三种毛束沿此边大致排齐。在远离 牙刷柄2的刷毛面一端，是一由第二种毛束组成的图案32，毛束横截面大致 呈圆形，并围绕一中心毛束排列成对称的六角形图案。第二种毛束32和第三 种毛束33在毛束轴线B-B方向上要比第一种毛束31长。

在图6至图9中所示的是本发明的牙刷头1的平面图，从轴B-B俯视。

在图6和图7中所示的牙刷，毛束31、32的图案与图3中所示的相 似。毛束图案包含第一种毛束31，其横截面呈圆头矩形，并与毛束轴线B -B垂直，排列成一束横列，每列沿刷毛面4宽度方向大致排齐，这些横 列在图6中是弧形的即如图3所示，在图7中是平直的，各第一种毛束31 的纵向尺寸是这样的，即5个第一种毛束占据了各第一种毛束所占据的刷毛 面4长度。在远离牙刷柄2的刷毛面4一端是一由第二种毛束组成的图案32， 毛束横截面大致呈圆形，并围绕一中心毛束32排列成对称的六角形。

在图8和图9的牙刷中，毛束31、32、33的各种图案分别与在图4 和图5中所示的相似。这些图案包含横载面呈圆头矩形的第一种毛束31，横 截面与毛束轴线B-B垂直，毛束排列成一连串直线横列，每列大致沿刷毛 面4宽度方向排齐。在各第一种毛束31横列之间分别安置了第三种毛束 33。在图8中，第三种毛束33的横截面呈圆形。在图9中，第三种毛束33 的横截面大致成长方形，即呈圆头矩形，其长边沿刷毛面4的宽度对齐。在 远离牙刷柄2的刷毛面4一端是一些第三种毛束32组成的图案，毛束横载 面呈圆形，并围绕一中心毛束排列成对称的六角形。

在图10中，把图9中所示的牙刷头，以关于图9中错切轴线D-D的 纵向剖面表示出来。牙刷包含一个牙刷头1、一个牙刷把2及第一种毛束31、 第二种毛束32、第三种毛束33。毛束31、32、33所含许多单根刷毛，全 都在毛束轴线B-B方向对齐，与刷毛面4垂直。毛束31、32、33中各 刷毛的端部用加热使之熔成块体5，然后用冷却的办法固定在牙刷头1上。 刷毛面4上设有一些插孔6，每个块体5都放在一个插孔6内，并在其中与 牙刷头1材料就地熔接在一起，牙刷头材料和刷毛材料都是热塑性的。图1 至图8中的牙刷毛束31、32、33分别以相同的方法如图10所示固定在牙 刷1上。将块体5熔接到插孔6的技术可以是US 2664316或WO 93／10639 所用者，或其它已知方法，而将毛束31、32、33装进牙刷头1的方法只是 象征性地说明一下。