用于口腔护理工具的头部的制作方法

本公开涉及用于口腔护理工具的头部，并且具体地涉及这种包括至少一个簇的头部，所述至少一个簇具有包括基本上平行四边形形状的横截面区域。

背景技术：

本领域熟知用于口腔护理工具比如手动牙刷和电动牙刷的由多根长丝组成的簇。一般来讲，簇附接至旨在用于插入使用者的口腔中的头部的安装表面。抓持柄部通常附接至头部，该柄部在刷洗期间由使用者握住。头部永久性地连接，或者能够重复附接至柄部并能够从柄部拆卸。

已知簇常常具有直径为约1.5mm至约2.5mm的基本上圆形的横截面形状。虽然包括该类型的簇的牙刷能充分地清洁牙齿的外颊面，但它们不能同样适用于对牙齿的外表面提供强效的表面清洁效应和抛光效应。

包括所谓块簇的刷头也是本领域已知的。本领域已知的一些块簇具有呈正方形形状的横截面区域。通常，所述正方形的两个相对侧边沿头部的长度伸出部延伸，并且两个相对侧边基本上垂直于它们延伸。然而，本领域已知的块簇在刷洗动作期间不提供轻柔且悦人的口腔内感受，而是提供大体积的感觉。

本公开的目的是提供一种用于口腔护理工具的头部，其提供改善的清洁性能，具体地在对牙齿的外表面的强效表面清洁效应和抛光效应方面提供改善的清洁性能，从而在刷洗动作期间提供舒适的、悦人的且轻柔的口腔内感受。本公开的另一个目的是提供包括此类头部的口腔护理工具。

技术实现要素：

根据一个方面，提供了一种用于口腔护理工具的头部，所述头部包括：

-安装表面，其具有最大纵向伸出部和沿最大纵向伸出部延伸的纵向轴线，

-头部还包括从安装表面延伸的至少一个簇，

-簇，其具有纵向轴线和在垂直于纵向轴线的平面中延伸的横截面区域，并且横截面区域具有基本上平行四边形的形状，其中两对基本上平行的侧边形成四个角，并且对角线接合所述平行四边形的两个非连贯角，所述平行四边形的侧边具有至少3.5mm的长度，其中

-所述至少一个簇以如下方式从安装表面延伸：所述平行四边形的对角线基本上平行于安装表面的纵向轴线。

根据一个方面，提供了包括此类头部的口腔护理工具。

附图说明

下文参考各种实施方案和附图更详细地描述了本发明，其中：

图1示出了口腔护理工具的一个示例性实施方案的透视图；

图2示出了图1的口腔护理工具的侧视图；

图3示出了图1的口腔护理工具的俯视图；并且

图4示出了如下图表，其中将图1的口腔护理工具的刷洗结果与根据比较例实施方案的口腔护理工具的刷洗结果进行了比较。

具体实施方式

根据本公开的用于口腔护理工具的头部包括从头部的安装表面延伸的至少一个长丝簇。安装表面具有最大纵向伸出部，沿所述最大纵向伸出部限定安装表面的纵向轴线。

所述至少一个簇具有沿其长丝伸出部延伸的纵向轴线和垂直于纵向轴线的横截面区域。横截面区域具有基本上平行四边形的形状。在本公开的上下文中，“平行四边形”被定义为带有两对平行侧边的四边形。相对侧边或面向的侧边为相等的长度，并且对角为相等大小。所述平行四边形包括两个对角线，它们接合/连接所述平行四边形的两个非连贯角。

所述至少一个簇以如下方式被布置在头部的安装表面上：所述平行四边形的对角线之一基本上平行于安装表面的纵向轴线。换句话讲，所述两个对角线之一与安装表面的最大纵向伸出部对齐。在一些实施方案中，如果对角线为不同的长度，则具有较大长度的对角线可基本上平行于安装表面的纵向轴线。在一些实施方案中，头部可具有对称轴，并且纵向轴线位于所述对称轴中。

所述平行四边形的所有侧边均具有至少3.5mm的长度。由于此类簇具相对大的横截面区域(相比于常规簇来讲，包括较大量的长丝)，因此该类型的簇也称作“块簇”。由于存在所述相对大量的长丝，因此根据本公开的“块簇”可提供改善的清洁性能，比如有效的去污效果、强效的表面清洁效应和抛光效应。在刷洗动作期间，长丝可为彼此提供反作用力，并且因此提供增大的稳定性/抗弯刚度，这在长丝接触牙齿表面时可导致增大的接触压力。所述增大的稳定性/抗弯刚度也可允许相对柔软的长丝足够地传输接触压力以有效地清洁牙齿。

在刷洗动作期间，包括根据本公开的“块簇”的头部可提供所述至少一个“块簇”和牙齿之间的平滑过渡，因为所述平行四边形的侧边均不正交于头部的纵向或竖直刷洗方向，即在擦洗运动期间(沿牙齿行)以及在上下刷洗期间(从牙齿至齿龈和从齿龈至牙齿)均是如此。沿所述运动方向，“块簇”的四个边缘/角之一首先接触牙齿。在所述接触点处，“块簇”具有类似于常规簇的抗弯刚度。随着进一步的运动，“块簇”的宽度连续增大，并且簇的刚度也随之增大。这导致从“常规簇”口腔内感受至“块簇”感受的均匀过渡。因此，相比于本领域已知的块簇，可提供改善的口腔内感受。

在一些实施方案中，所述平行四边形可为正方形或菱形。在本公开的上下文中，菱形被定义为带有四个相等长度的侧边的平行四边形，而正方形具有四个相等长度的侧边和相等尺寸即基本上90°的角。具有呈正方形形状的横截面区域的“块簇”在牙齿接触“块簇”时可提供平滑过渡感受，其中所述过渡感受在纵向和竖直刷洗方向上，即在沿牙齿行的刷洗方向和从牙齿至齿龈和从齿龈至牙齿的上下方向上是类似的，这可进一步改善“块簇”的口腔内感受。

在一些实施方案中，所述平行四边形的每个侧边的长度可为4.5mm至10mm，任选地7mm。已令人惊讶地发现，“块簇”的侧边的长度不应当超过10mm，因为“块簇”可失去其适应于牙齿轮廓的能力，并且牙齿表面的仅最高区域可被刷洗。

在一些实施方案中，所述至少一个簇可包括长丝，所述长丝具有纵向轴线和在垂直于纵向轴线的平面中延伸的横截面区域。横截面区域可具有基本上圆形的形状。横截面区域可具有0.12mm至0.16mm，任选地0.127mm(5mil)或0.152mm(6mil)的直径。这种类型的簇包括相对细且柔软的长丝，它们可提供轻柔的刷洗感觉。所述相对细的长丝可提供轻柔的清洁动作；在刷洗期间可基本上避免齿龈上的刺痛感觉/令人不悦的感受。此外，具有相对小直径(例如5mil或6mil)的长丝还可容易地适应于牙齿轮廓，因为与具有较大直径的长丝相比抗弯刚度较低。可提供用于口腔护理工具的头部，其可提供长丝对颊面、舌面和咬合面的良好的适应性和改善的清洁性能，因为增大了总体“块簇”的稳定性/抗弯刚度。另外，还可提供基本上没有刺痛感的轻柔的清洁效应。

在一些实施方案中，所述至少一个簇可具有自由端，所述自由端具有可为凹形或凸形的形貌。凹形或凸形的形貌可提供增大的“块簇”对牙齿轮廓的适应性以增大“块簇”和牙齿表面之间的接触面积，并且因此更有效地去除牙斑和其它残留物。另外，具有较长长度的此类“块簇”的长丝还可更深地渗透到牙齿间隙中。可进一步改善总体清洁性能。

在一些实施方案中，所述至少一个簇可包括长丝，所述长丝从安装表面延伸经过10mm至12mm的长度，任选地经过11mm。在本公开的上下文中，长丝或簇的长度可由长丝/簇的伸出部限定，从其固定在头部的安装表面处的下端测量至其上部自由/松散端。

在一些实施方案中，头部还可包括至少一个圆形簇，所述至少一个圆形簇具有纵向轴线和在垂直于纵向轴线的平面中延伸的横截面区域。横截面区域可具有直径为1.5mm至2mm，任选地1.7mm的基本上圆形的形状。根据本公开的“块簇”与至少一个圆形簇的组合可进一步增强头部的清洁性能。在一些实施方案中，头部可包括多个圆形簇。在虚拟刷洗模拟过程中，已令人惊讶地发现，同时包括根据本公开的“块簇”和具有1.7mm直径的多个圆形簇的头部相比于仅包括圆形簇的头部提供增强的清洁性能。已发现包括根据本公开的“块簇”和圆形簇的头部相比于仅包括圆形簇的头部向牙齿表面上施加更大的应力。由于超过一定水平的应力是从牙齿表面有效地去除牙斑所必备的条件，因此根据所述实施方案的头部提供更有效的牙斑去除效果。另外，由于牙齿具有异质表面形貌，除了深且窄的间隙比如齿间区域之外还包括大的且略微弯曲的表面，因此根据所述实施方案的头部可提供改善的总体清洁能力，即良好的齿间渗透性能和有效的颊面、舌面和咬合面清洁效果。根据本公开的所述至少一个“块簇”可提供对所述相对大的且略微弯曲的表面的强效表面清洁效应和抛光效应，同时所述至少一个圆形簇可渗透到窄间隙中以有效地清洁这些空间。换句话讲，根据所述实施方案的头部能够适应于所述相对大的且略微弯曲的牙齿表面，并且适应于牙齿的断裂形貌和开裂形貌，并且因此也能够清洁难以触及的区域。

另外，测试结果还表明，由于“块簇”和圆形簇之间的长丝密度的差异，这些类型的簇之间的平滑过渡对于提供对所述簇模式的舒适且悦人的口腔内感受来讲非常重要。平滑过渡可通过如下簇模式来实现，其中“块簇”的平行四边形的侧边均不正交于纵向或竖直刷洗运动。已令人惊讶地发现，否则的话从圆形簇至“块簇”的过渡表现为刚度感受的“阶跃”，这在沿纵向或竖直方向移动头部时可能干扰刷洗动作。由于“块簇”的对角线基本上平行于头部的纵向轴线，因此簇的边缘/角之一首先接触牙齿。在所述接触点处，“块簇”具有类似于圆形簇的刚度，从而导致类似于圆形簇的口腔内感受。随着进一步的运动，“块簇”的宽度连续增大，并且所述刚度随之增大导致均匀的过渡。换句话讲，提供圆形簇和“块簇”之间的平滑过渡以用于沿纵向和竖直方向，即沿牙齿行的刷洗运动以及用于从牙齿至齿龈和从齿龈至牙齿的上下运动。

在一些实施方案中，所述至少一个圆形簇可包括长丝，所述长丝具有纵向轴线和在垂直于纵向轴线的平面中延伸的横截面区域。横截面区域可具有基本上圆形的形状，其所具有的直径大于所述至少一个“块簇”的长丝的直径。此类头部可提供改善的总体清洁性能。“块簇”可由于所述相对大的横截面区域和其相对细且柔软的长丝而容易地适应于牙齿轮廓，同时所述至少一个圆形簇可由于具有较大直径的长丝的增大的刚度而提供良好的齿间渗透。换句话讲，提供用于口腔护理工具的头部，其可更有效地去除基本上平坦和略微弯曲的表面上的以及牙齿间隙中的牙斑和其它残留物。“块簇”和所述至少一个圆形簇可协同地一起工作以实现总体改善的清洁性能。

在一些实施方案中，所述至少一个圆形簇的长丝的直径可为0.17mm至0.18，任选地0.178mm(7mil)。在一些实施方案中，根据本公开的所述至少一个“块簇”的长丝的直径可为0.127mm(5mil)或0.152mm(6mil)，并且所述至少一个圆形簇的长丝的直径可为0.178mm(7mil)。

在一些实施方案中，所述至少一个圆形簇可从头部的安装表面延伸经过10mm至12mm的长度，任选地经过11mm。如果所述至少一个“块簇”和所述至少一个圆形簇可具有基本上相同的长度伸出部，则可提供用于口腔护理工具的头部，其提供所述至少一个圆形簇和“块簇”之间的甚至更平滑的过渡感受，这可导致改善的口腔内感受。

在一些实施方案中，所述至少一个圆形簇可被布置在头部的安装表面上，邻近于所述平行四边形的一个侧边。此类簇布置结构可提供所述至少一个圆形簇和所述至少一个“块簇”之间的甚至更平滑的过渡感受，从而导致甚至更舒适和悦人的口腔内感受。

在一些实施方案中，头部可包括多个圆形簇。至少一个圆形簇可被布置成分别邻近于所述平行四边形的每个侧边。此类簇布置结构可提供圆形簇和所述至少一个“块簇”之间的甚至更平滑的过渡感受，从而导致甚至更舒适和悦人的口腔内感受。

在一些实施方案中，根据本公开的所述至少一个簇的长丝和/或所述至少一个圆形簇的长丝可为带有端部倒圆的顶端的基本上圆柱形长丝，或者它们可为具有尖锐顶端的渐缩的长丝。锥形长丝可在刷洗期间实现到两个牙齿之间的区域中以及到龈袋中的最佳渗透并且可提供改善的清洁特性。尖锐顶端可为针形状的，可包括分裂端部或羽状端部。锥形部分可通过化学和/或机械锥形化工艺来生产。

长丝可由下列材料制成：具有或不具有磨料诸如高岭土的热塑性弹性体材料(TPE)、具有或不具有磨料诸如高岭土的尼龙、具有或不具有磨料诸如高岭土的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、或在外表面着色的尼龙指示材料。尼龙指示材料上的着色在长丝被使用时随着时间推移慢慢磨损掉，以指示长丝磨损的程度。

在一些实施方案中，可通过热簇绒工艺将所述至少一个簇附接到头部。一种制造口腔护理工具的方法可包括以下步骤：在第一步骤中，可通过提供所需量的长丝来形成所述至少一个簇。在第二步骤中，可将所述至少一个簇放置到模具腔中，使得旨在附接到头部的长丝的端部延伸到所述腔中。没有延伸到所述腔中的长丝的相对端部可为端部倒圆的或非端部倒圆的。例如，在长丝为具有尖锐顶端的渐缩长丝的情况下，长丝可为非端部倒圆的。在第三步骤中，可通过注塑工艺在延伸到模具腔中的长丝的端部周围形成头部或包括头部和柄部的口腔护理工具主体，从而将所述至少一个簇锚固在头部中。另选地，可通过在形成口腔护理工具的剩余部分之前形成头部的第一部分–所谓的“密封板”–来通过注塑工艺将所述至少一个簇锚固在延伸到模具腔中的长丝的端部周围。在开始注塑工艺之前，延伸到模具腔中的所述至少一个簇的端部可任选地熔融或熔合粘结以将长丝一起接合在熔体或球体中，使得熔体或球体位于所述腔内。可通过具有盲孔的模具棒将所述至少一个簇保持在模具腔中，所述盲孔对应于所述至少一个簇在口腔护理工具的成品头部上所期望的位置。换句话讲，通过热簇绒工艺附接到头部的所述至少一个簇在沿它们的长度的中间部分上可能不是双倍的，并且可能不通过使用锚定件/钉安装在头部中。可通过不含锚定件的簇绒工艺将所述至少一个簇安装在头部上。

口腔护理工具可为包括根据上述实施方案中任一项所述的柄部和头部的牙刷。头部从柄部延伸且可反复附接到柄部并且可从柄部拆卸，或者头部可不可拆卸地连接到柄部。牙刷可以是电动牙刷或手动牙刷。

下文是对根据本公开的口腔护理工具的一个示例性实施方案的非限制性讨论，其中参考了附图。

图1至图3示出了口腔护理工具10的实施方案，该口腔护理工具可为手动牙刷或电动牙刷10，包括柄部12和从柄部12沿纵向延伸的头部14。头部14具有最靠近柄部12的近侧端部22和离柄部12最远(即与近侧端部22相对)的远侧端部24。头部14包括安装表面20，所述安装表面可具有基本上椭圆的形状，其中纵向轴线26在近侧端部22和远侧端部24之间延伸，即沿安装表面20的最大纵向伸出部29延伸。可使用热簇绒工艺来将两种不同类型的簇16,18固定至头部14。簇16，18可从头部14的安装表面20以基本上垂直方式延伸。

根据本公开的簇16具有纵向轴线27和在垂直于纵向轴线27的平面中延伸的横截面区域28。横截面区域28具有基本上平行四边形30的形状，带有两对基本上平行的侧边32，34，36，38。侧边32，34，36，38形成四个角44，46，48，50。簇16以如下方式从安装表面20延伸：接合两个非连贯角44，48(即两个对角44，48)的对角线52基本上平行于安装表面20的纵向轴线26。

平行四边形30可具有正方形或菱形的形状。如果平行四边形30具有正方形的形状，则平行四边形30的四个侧边32，34，36，38相对于安装表面20的纵向轴线26形成基本上45°的角44，46，48，50。

平行四边形30的每个侧边32，34，36，38具有至少3.5mm的长度82。在一些实施方案中，每个侧边32，34，36，38的长度82可为4.5mm至10mm。在图1至3所示的实施方案中，平行四边形30可具有正方形的形状，其中每个侧边32，34，36，38的长度82为7mm。

簇16可包括长丝，所述长丝具有纵向轴线和在垂直于纵向轴线的平面中延伸的横截面区域。长丝的横截面区域可具有基本上圆形的形状。长丝的直径可为0.12mm至0.16mm，任选地0.127mm(5mil)或0.152mm(6mil)。簇16的长丝可具有10mm至12mm，任选地11mm的长度84，所述长度是从安装表面20测量至长丝的自由端。

簇16可具有自由端54，所述自由端具有可为凹形或凸形的形貌以增大簇16对牙齿轮廓的适应性并且提供具有较大长度的长丝的更强的齿间渗透。在图1至3所示的实施方案中，长丝可具有0.127mm(5mil)的直径和11mm的最大长度(在簇16的外部中)和10mm的最小长度(在簇16的内部中)，从而形成簇16的自由端54的凹形形貌。

在刷洗动作期间，簇16的长丝可为彼此提供反作用力，并且因此提供增大的稳定性/抗弯刚度，这在长丝接触牙齿时可导致增大的接触压力。所述增大的接触压力可迫使簇16的较长长丝更容易地渗透到牙齿间隙中，其中由于长丝的相对细的尺寸(5mil至6mil)，可提供轻柔的刷洗感觉。

簇16可被布置在安装表面20上，基本上处在其中心部分中，并且可被多个圆形簇18围绕。圆形簇18可具有纵向轴线86和在垂直于纵向轴线86的平面中延伸的横截面区域88。横截面区域88可具有直径90为1.5mm至2.0mm，任选地1.7mm的基本上圆形的形状。圆形簇18可包括圆柱形长丝，所述圆柱形长丝具有纵向轴线和在垂直于纵向轴线的平面中延伸的横截面区域。横截面区域可为基本上圆形的，所具有的直径可大于簇16的长丝的直径。圆形簇18的长丝的直径可为0.17mm至0.18mm，任选地0.178mm(7mil)。圆形簇18可具有10mm至12mm，任选地11mm的长度92，所述长度是从安装表面20测量至簇的自由端。

簇18可被布置成多个行，它们可为对齐的，基本上平行于宽度伸出部94，即基本上垂直于安装表面20的纵向轴线26。此外，分别邻近于平行四边形30的每个侧边32，34，36，38，一个簇18可附接到安装表面20。

簇16和簇18的长丝可为具有尖锐顶端的渐缩长丝或带有端部倒圆的顶端的基本上圆柱形长丝。

簇16和簇18的长丝可由下列材料制成：具有或不具有磨料诸如高岭土的热塑性弹性体材料(TPE)、具有或不具有磨料诸如高岭土的尼龙、具有或不具有磨料诸如高岭土的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、或在外表面着色的尼龙指示材料。簇16的长丝可由与簇18的长丝不同的材料制成。

对比实验

机械手测试：

对根据本公开的用于口腔护理工具的头部(示例性实施方案，参见图1至3)和根据比较例的用于口腔护理工具的头部(比较例)关于它们在人造牙齿(正畸模拟牙颌架)上的牙斑代替物去除的功效进行了比较。

示例性实施方案：

簇模式：参见图1至图3

刷头14的长度伸出部29：37.5mm

簇16：

簇16的横截面形状：正方形

簇16的每个侧边32，34，36，38的长度82：7mm

簇16的自由端54的形貌：凹形

簇16的长丝的长度84：最小：10mm(内部长丝)至最大：11mm(外部长丝)

簇16的长丝的横截面形状：圆形

簇16的长丝的直径：0.127mm(5mil)

簇18：

簇18的横截面形状88：圆形

簇18的直径：1.7mm

簇18的长丝92的长度：11mm

簇18的长丝的横截面形状：圆形

簇18的长丝的直径：0.178mm(7mil)

所有长丝的材料：尼龙PA6.12

比较例：

头部的长度伸出部：37.5mm

簇模式：包括以下数目的簇的10排：

第1排(在头部的近侧端部)：2个簇

第2排：3个簇

第3排：3个簇

第4排：4个簇

第5排：4个簇

第6排：4个簇

第7排：4个簇

第8排：3个簇

第9排：2个簇

第10排(在头部的远侧端部)：1个簇

簇的横截面形状：圆形

簇的直径：1.7mm

簇的长丝的横截面形状：圆形

簇的长丝的直径：0.178mm(7mil)

簇的长丝的直径：11mm

所有长丝的材料：尼龙PA6.12

在以下条件(参见表1)下，使用机械手系统KUKA 3来执行刷洗测试：

表1：

图4示出了各自相对于所有牙齿表面66、颊面68、舌面70、舌面和颊面72、咬合面74、齿龈线76和齿间表面78来讲的示例性实施方案14和比较例80的牙斑替代物去除的量(％)。

图4清楚地表明，与比较例80相比，示例性实施方案14提供了相对于所有牙齿表面66、颊面68、舌面70、舌面和颊面72、咬合面74、齿龈线76和齿间表面78来讲显著改善的牙斑去除性能。清洁性能的最显著的改善发生在咬合面74上，具有16％的改善。

感官测试：

另外，感官测试还表明了示例性实施方案14的性能优点。感官测试允许受过训练的和有经验的专门小组成员评估与定义的标准相比的口腔护理工具的效应。感官测试，即在不使用牙膏的情况下根据示例性实施方案14的刷头的感官评估由5名受过训练的和有经验的感官专家针对以下标准来进行：齿间清洁、总体口腔内感受、簇模式的刚度和稳定性。如上所述的对示例性实施方案14的感官评估的结果如下：

·“存在许多刷毛接触，并且对表面清洁的感受非常高。”

·“与齿龈的交互作用强烈，但是以非常轻柔和按摩/刺激的方式进行的。”

总体来讲，对簇16的感受非常积极，确认簇16没有产生令人不悦的口腔内感受。恰恰相反，根据本公开的簇16被感受为强效的表面清洁/抛光元件。

在本公开的上下文中，术语“基本上”是指元件或特征结构的布置方式，尽管理论上期望其表现出精确的一致或行为，可实际上使某件事体现有些不太精确。同样，术语代表这样的程度：在不造成所讨论主题的基本功能改变的情况下，定量值、测量或其他相关的表示可不同于所述参考物。

本文所公开的量纲和值不应被理解为严格限于所引用的精确值。相反，除非另外指明，否则每个这样的量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。