以牙刷主题的形态设计-文字讲义

项目9形态综合运用设计

项目内容牙刷的造型形态

通过该项目的练习，突出形态的创意和技术与艺术的完美结合。包含：A.

学习目标形态与人机工程的关系［手打开的方式］;B.形态与材料工艺的结合；C.形态

与商业价值和使用价值的结合。

知识点人机主导，过程体验，将产品与人的体验感做入到材料工艺。

团队合作、竞争意识、创新能力、模型制作。

能力点

学习方法问题导向性的行动导向教学。

1.教学录像；2.相关图片和文字说明；3.制作相关材料准备

辅助教材

课余自学人机工程学

1.形态独特，充分体现了把手的体验；

2.充分发挥所选材料的特性；

考核要点

3.模型能准确我达形态创意，且很好的突出形态与人的关系。

两周时间，每3-5个人完成一个设计，制作模型并拍照，统一发表：

考核方法

形态创意30%,形态功能20%,形态体验2。％,模型制作30%。

9-1,分析以牙刷为主题的产品形态

牙刷是用于清洁牙齿的一种刷子。一般刷牙时都会在牙刷上加上牙膏清洁牙齿。

9-1-1.牙刷形态的分类

1.按工作原理分类：

由于不同种类牙刷的工作原理不同，因此它们的结沟和对应部分的材质也是

不同的。牙刷分为传统牙刷、电动牙刷、声波牙刷、超声波牙刷、负离子牙刷。

如图1所示。

工作原理

图1

2.按用户分类：幼儿牙刷、儿童牙刷、成人牙刷、老人牙刷。如图2所示。

用户分类

图2

9-1-2.牙刷形态的历史发展

人类祖先早有漱口、刷牙的习惯，在公元前3000年苏美人乌尔城邦的国王墓

穴中就曾发现过清理口腔用的最早工具一牙棒，一支能用上两个星期。在古希腊

和罗马时代，人们用动物骨灰做牙粉，清理口腔，还有些原始部落用木炭、盐水、

细砂、树枝来清理牙齿。，将一端捣碎，做成刷状，用来清理牙缝及刷牙，称之为

Miswak,是一种天然牙刷，据科学家分析，这种树枝含氟及皂素，可预防蛀牙，并

有止痛作用。

根据美国牙医学会的资料表示，世上第一把牙刷由中国皇帝明孝宗于1498年

发明，方法是把短硬的猪琮毛插进一支骨制手把上。如图5所示。

图5

西方传统清洁牙齿的方法是用一块碎布揉刷牙齿，此方法至少于古罗马时代已

经存在。牙刷至17世纪方出现，至19世纪才广泛流行,1938年杜邦化工推出以

合成纤维（多数是尼龙）代替动物琮毛的牙刷，第一支以尼龙纱线作刷毛的牙刷于

该年2月24日上市。

9-1-3.牙刷结构的分解

传统牙刷的结构由刷毛,刷头,刷柄和刷颈四部分组成。如图6所示。

图6

⑴刷毛

①刷丝材料：

大体上分为天然毛（猪鬃毛）和人造毛（尼龙毛）两种。目前市.售牙刷使用

刷毛材料主要有：PP（聚丙烯）塑胶毛、PBT软毛（N6及N66）、杜邦

尼龙、PBT、PET复合材料磨尖丝等。

PP毛多用于饭店牙刷或是廉价的牙刷。

尖毛材料PBT软毛制造成本较高。

进口高档牙刷多采用杜邦尼龙刷毛。

专为儿童及敏感性牙齿所设计的特殊超级柔软刷毛。

为防制牙病在刷毛材料中加入药物、纳米抗菌材料等。

②刷毛软硬度：

根据牙刷上毛的硬度不同，分为软、中、硬三种。供不同人群使用。软毛

牙刷的圆头刷毛轻柔呵护，中毛牙刷可以按摩牙龈，硬毛去牙垢能力最强。一般

来说，选择刷毛软硬度中等、刷头较小的牙刷较适宜，牙刷头要宽窄适当：成人

一般不超过4歹U、儿童不超过3列刷毛；长短适中：一般覆盖2—3个牙面，便

于刷牙时面面俱到。另外，牙刷磨毛的处理也很重要。刷毛在切割后，如果没有

经过圆滑处理，容易因太过尖锐而损害口腔。

平面型刷毛波浪形或V形刷毛

全接触型刷毛交错型刷毛

图7刷毛形状

⑵刷头

①刷头尺寸

根据成年人、少儿、幼儿口腔大小的不同，我国牙刷标准规定了刷头尺寸。

成人牙刷较大，少儿牙刷较小，幼儿牙刷最小。刷毛毛面长度最大不超过42亳

米，刷毛高度不超过13亳米，刷丝的直径在0.2〜0.3皂米之间，成人牙刷的刷

头长度25〜35mln,宽度刷毛高度10〜12mln,直径0.2~0.3mm,毛束

排数不超过4排。儿童牙刷的刷头长度不超过28mm,宽度不超过11nun,刷毛高

度9〜10mm,直径不超过0.25mm,毛束排数不超过3排。

图8刷头形状

⑶刷柄

刷柄材料

・ABS工程塑料：优良耐热耐候性、尺寸稳定性和耐冲击性能、优良的加工

流动性。缺点是质量重、导热性能欠佳。

•PP（聚丙烯）材料：热塑材料，韧性好、强度大、隔热好、质地轻、耐腐

蚀、富有弹性和手感好，成本，是一种可以循环回收再用的塑料；

•PS和AS的透明柄和不透明柄

•PP或者PC树脂;

・双物料加一层TPE材料。

图9刷柄形状

9-2.牙刷的外观等形态的演变

9-2-1.古代牙刷的形态

古代牙刷多采用天然材料，刷头呈椭圆形，刷柄、刷颈形态简洁，一般成直

线型。

图10

如图10中牙刷多采用木质或竹制的刷柄,材料纯天然，造型简洁没有过多

的负责功能。右图中卬度街头仍有卖齿木的摊位，利用杨柳枝做成齿木。嚼齿木,

是印度、中国、日本千余年的日常习惯，可以清洁牙齿。

9-2-2.现代牙刷的形态

近现代牙刷多采用各种合成材料，刷头呈流线型，易于入口，刷柄、刷颈形

态多变，一般成弧线型，设计中考虑人机工学。

图11

9-2-3.新型牙刷的形态

新型牙刷利用新型合成材料，考虑使用便利性，如左图的便携式旅行牙刷，

在刷颈与刷柄结合的部分加上转轴结构，可以折叠.如图12的环保型牙刷，刷

头采用插接的结构，刷头部分可以拆卸替换。

图12

9-3.以牙刷为主题的形态设计要素

9-3-1.材质要素

在上一节的牙刷结构分解部分，对牙刷各个部分的材料进行了相关的介绍。

可以看出，牙刷采用不同的材料制成，其形态也有较大的变化。

图13

图13中这款用新型高分子软质材料制成的“无毛牙刷”只湿水不吸水，能

阻止各种杂物进入擦体内部。由于其特殊的材料，“无毛牙刷”不同于传统牙

刷有刷毛部分，其刷头的设计可以更加多变。

图14

图14中飞利浦设计新型USB电动牙刷，结合了气外牙线技术，可达到每分

钟刷牙31000次，能确保100%清除牙齿菌斑。同时，这款牙刷使用时更加便捷,

可通过USB端口进行充电°

9-3-2.人机要素

牙刷是我们生活中最普通不过的用品，而它的设计中反映出许多人机工程学

问题。目前我们接触的牙刷不合理的一般存在于以下几个方面；

1.杆身很直，使用时手握起来不便用力，手腕的曲度不合适容易造成手腕

酸痛；

2.牙刷的毛刷过硬，容易损伤牙龈，这些都不能很好地满足人的生理需要。

图15中设计比较好的牙刷则需要较多地考虑人的生理和心理的需要，牙刷

的毛刷软硬适度、材料适当有利于保护牙龈；牙刷的杆身曲度合理且其上有些凸

凹槽，使用时便于手腕用力。不仅如此，其清晰、淡雅的色彩和杆身的合理曲度

给人带来视觉上的美感，这些是人的心理上的满足。

图15

具体的牙刷设计标准如下表1、表2。

表1牙刷设计标准

项目婴儿用幼儿用小学生用中学生用

（1-3岁）（3-6岁）（6T2岁）（12T7岁）

刷柄全长120-130125-135165-170170-175

毛面长度12-1316-1820-2226-28

毛面宽度5-66-77-88-9

刷毛高度6-77-89-1010-11

单丝直径0.18-0.200.18-2.00.18-2.00.18-2.0

毛束行数3-43-43-43-4

孑L距2.02.22.22.2

刷毛顶端圆钝形圆钝形圆钝形圆钝形

表2牙刷设计标准

1、头部眼孔中心与头部外围轮廓线距离不得小于2mm

2、头部眼孔之间间距不得小于0.6mm

3、头部橡胶扁齿宽度尺寸不小于0.9mm长度比1：6

4、头部包胶层厚度不得少于0.85mm,背部不得小于0.95mm

5、眼孔尺寸儿童L6mm,成人L7mm以上

6、整体包胶胶层厚度不得少于1.5mm,一般取2mm

7、钢针深3.5mm最少3.2mm,保证眼孔壁与头部壁厚1.2mm以上

8、颈部最小截面尺寸5.2minx5.2nun以上，PS为6[imx6nun以上

9、圆胶齿最小截面尺寸为L5mm以上，儿童1.4咂以上

10、头部倒圆角尺寸0.8以上

11、眼孔倾斜度数在12°以内

12、颈部过胶筋最小处不得少于1.85【n【n,槽深1.5mm

13、字体最小笔画尺小0.7mm以上，字间距0.8mm以上

14、尾部包胶最大厚度3mm以内

15、手按位置比例在头4柄5之间

16、产品设计尽量对称分布

17、产品包胶应考虑正反支承点，如出现单支承点必须在背面留有压力穴

18、产品长度成人185mm^190mm,少儿145mm~160mm,幼儿120nlm以上

19、分型线高低落差在20mm以内201nm产品设计能够反面平放而不倒

9-3-3.功能要素

增加产品的功能，对其形态设计会带来一定的改变。如图16挂钩牙刷，在

牙刷上增加挂钩功能，喜欢挂哪里就挂哪里。让牙刷也享受一下日光浴，以便更

好的清洁我们的牙齿。

图16

9-3-4.结构要素

对牙刷的结构进行改变，可以给其形态带来不同的变化。如图17所示，设

计师受洗车的启发灵感发明了滚筒旋转牙刷，牙刷头由超细尼龙纱线元素制成，

使用中不断变化的角度旋转装置来刷牙。

图17滚筒旋转牙