CN109310202A - 用于口腔护理工具的长丝和口腔护理工具 - Google Patents

Abstract

用于口腔护理工具的长丝具有纵向轴线和在基本上垂直于所述纵向轴线的平面中延伸的基本上十字形横截面。所述十字形横截面具有四个突起部和四个通道，所述突起部和通道以交替方式布置。所述横截面具有外径，并且每个通道具有由相邻且会聚的突起部形成的凹形弯曲。所述凹形弯曲具有在约0.015mm至约0.12mm的范围内的半径，并且外径与半径的比率在约2.5至约12的范围内。

Description

用于口腔护理工具的长丝和口腔护理工具

技术领域

本公开涉及用于口腔护理工具的长丝，所述长丝具有纵向轴线和在基本上垂直于所述纵向轴线的平面中延伸的基本上十字形横截面。本公开还涉及用于口腔护理工具的簇和头部，以及包括此类头部的口腔护理工具。

背景技术

本领域中熟知用于口腔护理工具(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刷毛载体。抓柄通常附接到头部，所述柄部在刷牙期间由使用者握持。头部是永久连接到柄部或可反复附接到柄部并且可从柄部拆卸的。

为了有效地清洁牙齿，必须在长丝的自由端与牙齿之间提供适当的接触压力。一般来讲，接触压力取决于长丝的抗弯刚度和位移，然而单根长丝的抗弯刚度取决于其长度和横截面积。通常，与较短长丝相比，具有较大长度的长丝表现出较低的抗弯刚度。然而，相对细的长丝趋于容易地弯曲并且相对低的抗弯刚度导致牙齿表面上的降低的牙斑去除功效，以及较少的齿间穿透特性和清洁性能。为了补偿较长长丝的抗弯刚度的所述降低，可增大长丝的横截面尺寸。然而，相对粗的长丝可产生令人不悦的刷牙感觉，并且趋于伤害口腔中的牙龈。此外，较粗的长丝可示出降低的弯曲回复，并且使用所述长丝可在相对短的使用时间之后形成簇图案被磨损的印象。

另外，本领域中还已知具有沿其长度延伸部的轮廓，从而产生非圆形横截面，例如，多边形或十字形横截面的长丝。此类长丝应当改善口腔护理工具在正常使用期间的清洁特性。具体地讲，所述成型边缘应当在刷牙过程期间提供更强的刮擦作用，以改善牙齿表面上的牙斑和其它残留物的去除。

虽然包括这种类型的长丝的牙刷充分清洁牙齿的外颊面，但是它们一般不很好地适于提供牙斑和碎屑从邻间区域和其它难以到达的口腔区域中的充分去除，因为穿透到齿间空间中仍然相对困难。此外，在制造过程期间和刷牙动作期间，十字形长丝/刷毛彼此之间能够容易地捕集，这导致牙刷的磨损外观。另外，这些长丝不提供足够的毛细管效应以在刷牙期间从牙齿和牙龈表面去除牙斑和碎屑。

本公开的一个目的是提供用于口腔护理工具的长丝、簇和头部，其克服上述缺陷中的至少一个。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。

发明内容

根据一个方面，提供了用于口腔护理工具的长丝，所述长丝具有纵向轴线和在基本上垂直于所述纵向轴线的平面中延伸的基本上十字形横截面，所述十字形横截面具有四个突起部和四个通道，所述突起部和通道以交替方式布置，所述横截面具有外径，并且每个通道具有由相邻且会聚的突起部形成的凹形弯曲，所述凹形弯曲具有半径，其中所述半径在约0.015mm至约0.12mm的范围内，并且所述外径与所述半径的比率在约2.5至约12的范围内。

根据一个方面，提供一种用于口腔护理工具的簇和头部，其包括此类长丝。

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

下文参考各个实施方案和附图更详细地描述本发明，其中：

图1示出口腔护理工具的示意性透视图，所述口腔护理工具包括根据本公开的多根长丝；

图2示出图1的长丝的示意性横剖视图；

图3示出根据现有技术的长丝的示意性横剖视图；

图4示出簇的一个示例性实施方案的示意性横剖视图；

图5示出根据第一比较例实施方案的簇的示意性横剖视图；

图6示出根据第二比较例实施方案的簇的示意性横剖视图；

图7示出了将根据图2的长丝的刷牙结果与根据两个比较例实施方案的长丝的刷牙结果进行比较的图；

图8示出了将根据图2的长丝的“浆料吸收质量”与根据两个比较例实施方案的长丝的“浆料吸收质量”进行比较的图；

图9示出了将根据图2的长丝的“浆料吸收速度”与根据两个比较例实施方案的长丝的“浆料吸收速度”进行比较的图；以及

图10示出了根据现有技术的菱形长丝的示意性横剖视图。

具体实施方式

根据本公开的长丝具有纵向轴线，所述纵向轴线由长丝的主延伸部限定。在下文中，长丝沿其纵向轴线的延伸部也可被称为“长丝的纵向延伸部”。长丝具有在基本上垂直于所述纵向轴线的平面中延伸的横截面。所述横截面的形状为十字形。所述十字形横截面包括四个突起部和四个通道，其中所述突起部和通道以交替方式布置。两个相邻突起部，即所述突起部的两个相邻侧侧向边缘在通道的底部处会聚并限定“会聚区域”。所述相邻突起部以在通道底部处形成凹形弯曲(即，具有向内弯曲的半径)的方式在所述会聚区域中会聚。

所述十字形横截面具有外径。在本发明的上下文中，外径由穿过长丝横截面的中心的直线长度限定，并且其端点位于横截面的最外圆周上。换句话讲，所述十字形横截面具有呈圆形(即，外包络圆)形式的假想外圆周，并且外径被定义为穿过圆中心的圆的最长直线段。

根据本公开，在通道底部处的凹形弯曲的半径在约0.015mm至约0.12mm的范围内，并且外径与半径的比率在约2.5至约12的范围内。另选地，半径可以在约0.03mm至约0.10mm的范围内，并且外径与半径的比率可在约2.7至约9的范围内。

外径可以在约0.15mm至约0.40mm，或约0.19mm至约0.38mm的范围内，或者外径可以在约0.22mm至约0.35mm，或者约0.24mm至约0.31mm的范围内。

令人惊讶地，已发现此类长丝几何形状提供改善的清洁性能，同时保持口腔中的刷牙舒适性。此外，已发现此类几何形状有利于减少长丝/簇磨损的外观，因为长丝在刷牙期间被捕集的可能性较小。此外，改善了牙刷制造过程期间此类长丝的可制造性。

与标准十字形长丝相比，在约0.015mm至约0.12mm，或约0.03mm至约0.10mm范围内的通道底部处的曲率半径相对较大。

所述十字形横截面的每个突起部包括沿所述长丝的纵向延伸部的两个外侧向边缘。这些侧向边缘可在牙齿表面上产生相对高的集中应力以破坏和去除牙斑。外边缘可提供刮擦效果，使得牙斑和其它碎屑更有效地松弛。由于通道底部处的相对较大的半径，突起部具有增加的刚度/稳定性，以使牙斑从牙齿表面上更容易/有效地松弛/去除。然后，通道可捕集被破坏的牙斑并且可将其从牙齿去除。

此外，由于半径的特定几何形状，通道可有利于该长丝以较小的密度填充在簇内，从而导致甚至更多的洁齿剂/牙膏在刷牙过程期间保持/粘附到长丝更长的时间段，并且可避免洁齿剂散开，这可导致改善的整体刷牙过程。换句话讲，牙膏可更好地容纳于通道中，并且在清洁时与牙齿接触，直接递送，从而实现更大的抛光效果，这是期望的，尤其是对于去除牙齿变色而言。

另外，簇内的减小的长丝密度可提供改善的毛细管作用，这可使得洁齿剂能够朝向长丝的尖端/自由端流动，并且因此，可使得洁齿剂在刷牙期间能够更好地用于牙齿和牙龈。此外，该毛细管效应可进一步有利于吸收牙斑，以改善刷牙期间的总体清洁性能/功效。

如图7所示和下文进一步解释的，与圆形或常规的十字形长丝的簇相比，包括根据本发明的多根长丝的簇提供了从颊面、舌面、咬合和齿间表面以及沿牙龈的改善的牙斑去除。

此外，在过去已观察到，常规的十字形长丝(例如，如图3所示和下文进一步描述的)具有如下缺点：在制造和刷牙两者期间，这些类型的长丝可易于彼此之间捕获。然而，已经令人惊讶地发现，根据本公开的长丝的外表面的特定几何形状/轮廓允许改善的可制造性，因为当将多根所述长丝组合以在所谓的“拾取过程”期间形成一个簇时，长丝被捕集的可能性显著降低。

此外，由于在约0.015mm至约0.12mm，或约0.03mm至约0.10mm范围内的较大半径，在牙刷制造过程期间，例如当在装订或热簇绒过程期间长丝被拾取并固定在刷头的安装表面上时，发生较少的长丝损坏。在过去，已经观察到相对大量的常规十字形长丝在拾取过程期间受到损坏，具体地讲突起部可从长丝脱离或者长丝在通道底部处的会聚区域中被切断。切断的长丝可提供相对锋利的边缘，这可在刷牙期间损害/损伤口腔组织。

十字形长丝的突起部可在向外方向上，即在远离横截面的中心和朝向外圆周的方向上，径向逐渐变细。这种锥形突起部可确保进入狭窄的空间和其它难以到达的区域，并且可能能够甚至更深地且有效地穿透/进入齿间区域中。因为相比于由相同量的材料制成的圆形长丝，十字形长丝的抗弯刚度更高，所以较高的弯曲刚度可迫使长丝的突起部更容易地滑入齿间区域中。

突起部可径向向外逐渐变细在约6°至约25°范围内的角度或在约8°至约20°范围内的角度。令人惊讶地，已发现此类逐渐变细允许获得最佳的齿间穿透特性。另外，此类长丝可更容易地捆绑于簇中但不捕集相邻长丝的轮廓。

每个突起部具有在两个相对的侧向边缘之间延伸的宽度延伸部。所述宽度延伸部可在长丝外径的约6％至约15％或约8％至约12％的范围内。所述宽度延伸部可在约0.016mm至约0.041mm，或约0.021mm至约0.033mm的范围内。此类长丝可以更好的方式适应牙齿轮廓并更容易地穿透到齿间空间中以更完全地去除牙斑和碎屑。

长丝可以为基本上圆柱形长丝，即所述长丝可具有基本上圆柱形外侧向表面。换句话讲，长丝沿其纵向轴线的横截面的形状和尺寸可基本上不变化，即横截面的形状和尺寸可在长丝的纵向延伸部上基本上恒定。在本公开的上下文中，术语“长丝的外侧向表面”是指长丝在其侧面上的任何外面或表面。与锥形长丝相比，这种类型的长丝可提供增加的抗弯刚度。较高的抗弯刚度可有利于长丝穿透到齿间间隙/空间中。此外，圆柱形长丝通常缓慢地磨损，这可提供更长的长丝寿命。

圆柱形长丝可具有基本上末端圆形的尖端/自由端以提供温和的清洁特性。末端圆形的尖端可避免牙龈在刷牙期间受伤。在本公开的上下文中，末端圆形的长丝仍然落入基本上圆柱形长丝的定义内。

另选地，长丝沿其纵向轴线可包括基本上圆柱形的部分和锥形部分，所述锥形部分朝向所述长丝的自由端在纵向上逐渐变细，并且所述圆柱形部分具有根据本公开所述的横截面。换句话讲，长丝可以为具有尖锐顶端的锥形长丝。锥形长丝可在刷牙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。所述锥形长丝可具有在约8mm至约16mm范围内的，任选地约12.5mm的在安装表面上方延伸的总体长度，以及从长丝的尖端测量的在约5mm至约10mm范围内的锥形部分。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。

长丝可由具有或不具有磨料诸如高岭粘土的聚酰胺(例如尼龙)、具有或不具有磨料诸如高岭粘土的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和/或在外表面处着色的聚酰胺指示剂材料(例如尼龙指示剂材料)制成。随时间推移使用长丝时，聚酰胺指示剂材料上的着色可慢慢消退以指示长丝被磨损的程度。

长丝可包括至少两个不同材料的片段。至少一个片段可包含热塑性弹性体材料(TPE)，并且至少一个片段可包含具有或不具有磨料诸如高岭粘土的聚酰胺(例如尼龙)，具有或不具有磨料诸如高岭粘土的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，或在外表面处着色的聚酰胺指示剂材料(例如尼龙指示剂材料)。这些至少两个片段可以并列型结构或芯-皮型结构布置，这可导致整体长丝的刚度降低。具有包含较硬材料(例如聚酰胺或PBT)的内部/芯片段，并且具有包围芯片段并包含较软材料(例如TPE)的外部/皮片段的芯-皮型结构，可提供具有相对较软外侧向表面的长丝，这可导致温和的清洁特性。

长丝可包含选自下列的组分：氟化物、锌、锶盐、风味剂、二氧化硅、焦磷酸盐、过氧化氢、硝酸钾或它们的组合。例如，氟化物可提供矿化作用，并且因此可预防蛀牙。锌可增强使用者的免疫系统。过氧化氢可漂白/增白牙齿。二氧化硅可具有研磨效果以更有效地去除牙斑和碎屑。焦磷酸盐可抑制沿牙龈线形成新牙斑、牙垢和牙结石。包含焦磷酸盐的长丝可针对牙龈和口腔粘膜的炎症提供持久的保护。

如果将多根此类长丝捆绑在一起以形成簇，则其可以以如下方式布置：在簇的外侧向表面处的长丝可包含焦磷酸盐以抑制沿牙龈线形成牙斑、牙垢和牙结石，然而布置在簇中心的长丝可包含氟化物以在刷牙过程期间使牙齿矿化。

可将上文列出的组分中的至少一种涂覆到皮上，即涂覆到长丝的外部片段上。换句话讲，簇的长丝中的至少一些可包括芯-皮型结构，其中内部/芯片段可包含TPE、聚酰胺或PBT，并且外部/皮片段可包含上文列出的组分中的至少一种。此类芯-皮型结构可使组分以相对高浓度直接用于牙齿，即，组分可在刷牙期间与牙齿直接接触。

另选地，上文列出的组分中的至少一种可与PET、聚酰胺(例如尼龙)和/或PBT共挤出。当长丝材料在使用期间缓慢磨损时，此类实施方案可使得组分逐渐可用于牙齿。

根据上述实施方案中任一个的多根长丝可捆绑在一起以形成附接到口腔护理工具的簇。所述口腔护理工具可以为牙刷，其包括柄部和头部。头部从柄部延伸且可反复可附接至柄部并且可从柄部拆卸，或者头部可以不可拆卸地连接至柄部。牙刷可以是电动牙刷或手动牙刷。

头部可包括具有基本上圆形或椭圆形的刷毛载体。此类刷毛载体可被提供用于电动牙刷，所述电动牙刷可进行旋转振荡运动。电动牙刷的刷毛载体可被驱动从而以振荡方式围绕运动轴线旋转或沿运动轴线轴向移动，其中此类运动轴线可基本上垂直于由刷毛载体的上部顶表面限定的平面延伸。包括根据本公开的多根长丝的一个或多个簇可附接到刷毛载体。所述簇可允许长丝突起部在头部的旋转振荡运动期间更容易地穿透到齿间区域和难以到达的区域中，这可提供进一步改善的头部的清洁特性。牙斑和其它残余物可通过长丝基本上垂直于牙齿表面的振荡作用来松弛，然而旋转运动可扫除牙斑和其它残余物。

根据本公开的簇可具有在约40％至约60％，或约45％至约55％或约45％的范围内的填充因子。令人惊讶地，已发现，根据本公开的长丝可允许获得长丝在簇内的此类相对低的填充因子，因为两个相邻长丝之间的间隙可最大化。在本公开的上下文中，术语“填充因子”被定义为簇孔中长丝的横向横截面积的总和除以簇孔的横向横截面积。在其中锚定件(诸如钉)用于将簇安装在簇孔内的实施方案中，从簇孔的横向横截面积中排除锚定装置的面积。约45％的填充因子展示出簇内的特定空隙体积，然而长丝仍然沿外侧向表面的一部分彼此接触。空隙体积可向刷牙过程递送更多的牙膏，并且牙膏可与牙齿相互作用更长的时间段，这有助于改善的刷牙效果。此外，空隙体积(即长丝之间的空间)由于改善的毛细管作用而获得增加的对松弛牙斑的吸收。

令人惊讶地，已发现该空隙体积可通过使用根据本公开的长丝来实现。已经发现，重要的是长丝展示出空隙区域同时仍然彼此接触。为了生产符合法规要求并且关于总体外观被消费者理解的牙刷，通常需要常高填充因子(对于圆形长丝，约70％至约80％；对于菱形长丝，约80％；对于三叶形长丝，约89％)。关于由装订工艺制造的牙刷，低于约70％的填充因子导致簇孔内的不充分压缩的长丝，因此提供不足够的簇保持。因此，在具有低于约70％的填充因子的圆形长丝的情况下不满足法规要求。对于热簇绒牙刷，低于约70％的填充因子将允许塑性熔体在包覆成型过程期间进入所述簇中，因为熔体的压力将簇的长丝推向一侧直至长丝彼此接触。由此形成所谓的多尖峰，这可损伤/破坏牙龈，并因此导致不安全的产品。除了监管和安全方面之外，圆形长丝的低填充簇将具有“野蛮的”和被破坏的外观，并且将不被消费者接受。然而，在使用根据本公开的长丝的情况下，低填充因子可实现具有可接受的总体外观的柔顺且安全的产品。

在约40％至约60％，或约45％至约55％或约45％的范围内的相对较低填充因子可提供改善的刷牙功效，即由于改善的毛细管效应而从牙齿表面和牙龈更好地去除牙斑和碎屑。这些毛细管效应可使得洁齿剂能够朝向长丝的尖端/自由端流动，并且因此，可使得洁齿剂在刷牙期间能够更多地用于牙齿和牙龈。同时，改善牙斑和碎屑从牙齿和牙龈表面的吸收。

此外，由于长丝的十字形几何形状，当由相同量的材料制备时，每个单根长丝比圆形长丝更硬。然而，由于在约40％至约60％，或约45％至约55％或约45％的范围内的低填充因子，与圆形长丝的簇相比，由根据本公开的长丝制成的总体簇的刚度减小。这导致在刷牙期间的改善的感官体验，同时提供增加的清洁功效。

附接到口腔护理工具的头部的至少一个簇可具有纵向轴线和在垂直于所述纵向轴线的平面中延伸的横截面。所述多根长丝可以如下方式布置，使得簇的横截面具有构成所述簇的每个单根长丝的相应形状的按比例放大的形状。换句话讲，簇为其长丝的按比例放大型式，即簇的横截面形状可具有与每个单根长丝基本上相同的十字形横截面但尺寸较大。簇的横截面的形状可对应于其长丝的横截面的形状。在本公开的上下文中，术语“具有按比例放大的形状的横截面”是指包括相同形状但尺寸增大的横截面。换句话讲，形状的类型可以相同，但横截面的尺寸不同，即增加。可存在于簇的横截面的外圆周处的两个相邻单根长丝之间的任何间隙、不规则部分、浮雕或狭槽不有助于所述横截面的实质形状并且因此被忽略。

此类簇可提供增加的清洁特性。单根长丝的特定形状/几何形状具有特定的清洁特性，其不同于具有圆形或常规十字形横截面的规则长丝的特性。这些特定的清洁特性可通过以如下方式布置长丝，使得其形成总体簇的横截面形状来增强，所述横截面形状为每个单根长丝的横截面形状的按比例放大的型式。此外，因为每个单根长丝的具体几何形状一般来讲可以对于使用者不可见，因此根据本公开的簇可将相应的几何形状传达给使用者，从而将构成所述簇的长丝的相应清洁特性传达给使用者。

由于长丝和簇分别各自具有非圆形形状的横截面，所以长丝以及整个簇可在刷牙过程期间提供各向异性的抗弯刚度特性。在将给定的接触压力施加于长丝/簇的自由端的情况下，长丝/簇的挠曲/位移量取决于长丝/簇的直径/半径。直径/半径越小，则长丝/簇的自由端的挠曲/位移越高，反之亦然，直径/半径越大，则长丝/簇的自由端的挠曲/位移越小。所述簇可以以在可能需要更高清洁力的方向上提供更高抗弯刚度的方式布置在头部的安装表面上。可在可能要求温和清洁力或按摩效果的方向上提供更低的抗弯刚度。

根据本公开的用于口腔护理工具的头部可包括设置有至少一个簇孔(例如封闭孔)的刷毛载体。包括根据本公开的多根长丝的簇可通过装订工艺/锚定簇绒方法固定/锚固在所述簇孔中。这意指，所述簇的长丝以大致U形方式围绕例如由金属制成的锚定件弯曲/折叠，所述锚定件例如为锚索或锚定板。将长丝与锚定件一起推入簇孔中，使得锚定件穿透到簇孔的相对侧壁中，从而将长丝锚固/固定/紧固到刷毛载体。所述锚定件可通过正摩擦接合固定于相对侧壁中。在簇孔为封闭孔的情况下，锚定件紧贴孔的底部保持长丝。换句话讲，锚定件可以基本上垂直的方式位于U形弯曲之上。因此簇的长丝以基本上U形构型围绕锚定件弯曲，因此每个长丝的第一分支和第二分支在长丝方向上从刷毛载体延伸。可用于/适用于装订过程的长丝类型也被称为“双面长丝”。通过装订工艺制造的用于口腔护理工具的头部可以相对低的成本和时间有效的方式来提供。由于根据本公开的长丝的改善的几何形状，当在装订过程期间，长丝被拾取和固定于刷头的安装表面上时，较少的长丝被损坏(例如通过切断)。另外，当拾取多根长丝以形成一个簇时，较少的长丝被捕集在相邻长丝的外表面上。

另外，至少一个簇可使用热簇绒工艺附接/固定到头部。制造口腔护理工具的头部的一种方法可包括以下步骤：首先，所述至少一个簇可通过提供期望量的根据本公开的长丝来形成。其次，可将簇放置到模具腔中，使得长丝的应该附接至头部的端部延伸到所述腔中。第三，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，可通过在可形成口腔护理工具的其余部分之前，利用注塑工艺在延伸至模具腔中的长丝的端部周围形成头部的第一部分(所谓的“密封板”)来锚固簇。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的长丝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。热簇绒制造工艺允许获得复杂的簇几何形状。例如，簇可在其自由端处(即在其上部顶表面处)具有特定的形貌/几何形状，其可被成形为最佳地适应牙齿的轮廓并进一步增强齿间穿透。例如，所述形貌可以为在一个或两个方向上成倒角或倒圆，尖锐的，或可形成直线、凹面或凸面。由于根据本公开的长丝的改善的几何形状，当在热簇绒过程期间，当长丝被拾取和固定在刷头的安装表面上时，较少的长丝被损坏(例如通过切断)。另外，当拾取多根长丝以形成一个簇时，较少的长丝被捕集到相邻长丝的外表面。

下文是对根据本公开的口腔护理工具及其部件的示例性实施方案的非限制性讨论，其中参考了附图。

图1示出了口腔护理工具10的透视俯视图，所述口腔护理工具可以为手动牙刷或电动牙刷10，其包括柄部12和从柄部12在纵向上延伸的头部14。头部14具有靠近柄部12的近侧端部41和离柄部12最远(即与近侧端部41相对)的远侧端部40。头部14可具有基本上椭圆形的形状，该椭圆形具有长度延伸部52和基本上垂直于长度延伸部52的宽度延伸部51。根据本公开的具有多根长丝20的多个簇16可使用热簇绒或装订工艺固定到头部14。簇16可从头部14的安装表面18以基本上垂直方式延伸。

如图1所示，簇16包括多根末端圆形的长丝20，其中一个示于图2中。另选地，长丝20可以为锥形长丝，其沿纵向轴线包括基本上圆柱形部分和锥形部分。锥形部分朝向长丝20的自由端逐渐变细，并且圆柱形部分具有根据本公开的横截面22。所述多根长丝20以如下方式布置使得簇16具有横截面32，所述横截面具有每个单根长丝20的形状按比例放大的形状。换句话讲，簇16的横截面32的形状对应于每个单根长丝20的横截面22的形状。簇16可具有在约40％至约60％，或约45％至约55％的范围内的填充因子。“填充因子”被定义为长丝20的横截面积22的总和除以簇孔的横截面积。

图2示出根据本公开的长丝20的示意性横剖视图。长丝20具有纵向轴线和在基本上垂直于所述纵向轴线的平面中延伸的基本上十字形横截面22。十字形横截面22具有四个突起部24和四个通道26。突起部24和通道26以交替方式布置。每个突起部24在向外方向上逐渐变细角度α，所述角度在约6°至约25°或约8°至约20°的范围内。

横截面22具有穿过长丝的横截面22的中心36的外径28。外径28的端点位于横截面22的最外圆周38上。外径28具有在以下范围内的长度延伸部：约0.15mm至约0.40mm，约0.19mm至约0.38mm，约0.22mm至约0.35mm，或约0.24mm至约0.31mm。

此外，每个通道26具有凹形弯曲34，即弯曲朝向横截面22的中心36向内弯曲。凹形弯曲34由两个相邻且会聚的突起部24在每个通道26的底部处形成。所述凹形弯曲34具有在约0.015mm至约0.12mm范围内的半径30，并且外径28与半径30的比率在约2.5至约12的范围内。另选地，半径30在约0.03mm至约0.10mm的范围内，并且外径28与半径30的比率在约2.7至约9的范围内。

每个突起部具有在两个相对的侧向边缘44之间延伸的宽度延伸部42，并且所述宽度延伸部42限定在所述长丝20的外径28的约6％至约15％，或约8％至约12％的范围内。例如，宽度延伸部42可以在约0.016mm至约0.041mm，或约0.021mm至约0.033mm的范围内。每个突起部24均可以为末端圆形的，其具有半径46为约0.02mm的弯曲。

图3示出了根据现有技术的十字形长丝54的示意性横剖视图。长丝54包括以下尺寸：

外径56：0.295mm

凹形弯曲的半径58：0.01mm

外径56与凹形弯曲的半径58的比率：29.5

突起部逐渐变细α：15°

末端圆形的突起部的曲率半径60：0.02mm

突起部的末端圆形开始之前每个突起部的最外部分处的宽度延伸部62：0.04mm

内径64：0.1mm。

图4示出根据本公开的簇66的示例性实施方案1的示意性横剖视图。簇66具有约49％的填充因子。簇66的长丝68具有以下尺寸：

外径28：0.309mm

凹形弯曲的半径30：0.06mm

外径28与凹形弯曲的半径30的比率：5.15

突起部逐渐变细α：10°

末端圆形的突起部的曲率半径46：0.02mm

突起部的末端圆形开始之前每个突起部的最外部分的宽度延伸部42：0.04mm

内径70：0.12mm。

图5示出了根据现有技术的包括多根圆形长丝74的簇72的示意性横剖视图。长丝74的直径为约0.178mm(7密耳)。此类簇72具有约77％的填充因子(比较例2)。

图6示出了根据图3的包括多根长丝54的簇76的示意性横剖视图。此类簇76具有约58％的填充因子(比较例3)。

对比实验

机械手测试：

将包括多根长丝68的根据图4的簇66(簇的直径：1.7mm)(示例性实施方案1)，包括多根长丝74的根据图5的簇72(簇的直径：1.7mm)(比较例2)，和包括多根长丝54的根据图6的簇76(簇的直径：1.7mm)(比较例3)关于它们在人造牙齿(typodonts)上的牙斑替代物去除功效进行比较。

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7示出示例性实施方案1、比较例2和比较例3各自相对于所有牙齿表面78、颊面80、舌面82、舌面和颊面84、咬合面86、牙龈线88和齿间表面90来讲的牙斑替代物去除的量(％)。

图7清楚地示出与比较例2和3相比，示例性实施方案1提供相对于所有牙齿表面78、颊面80、舌面82、舌面和颊面84、咬合面86、牙龈线88和齿间表面90来说显著改善的牙斑去除特性。清洁性能的最显著的改善发生在咬合面86上，分别具有22％和9％的改善。

浆料吸收测试：

图8示出了一张图，其中将包括根据本公开的长丝并且具有约46％的填充因子的簇(簇的直径：1.7mm)(示例性实施方案4)的“浆料吸收质量”与包括菱形长丝(参见图10)并且具有约80％的填充因子的簇(簇的直径：1.7mm)(比较例5)的“浆料吸收质量”，以及根据比较例2的簇72的“浆料吸收质量”进行比较。

示例性实施方案4的长丝具有以下尺寸：

外径：0.269mm

凹形弯曲的半径：0.05mm

外径与凹形弯曲的半径的比率：5.38

突起部逐渐变细α：14°

末端圆形的突起部的曲率半径：0.0145mm

突起部的末端圆形开始之前每个突起部的最外部分处的宽度延伸部：0.029mm

内径：0.102mm

比较例5的长丝具有以下尺寸(图10)：

较长对角线长度92：0.29mm

较短对角线长度94：0.214mm。

图9示出了其中将示例性实施方案4的“浆料吸收速度”与比较例2和5的“浆料吸收速度”进行比较的图。

测试描述：

将包括根据示例性实施方案4与比较例2和5的簇的刷头固定在水平位置，长丝指向下方。将一碗牙膏浆料(牙膏：水＝1:3)带有标尺地置于刷头正下方。该标尺用于测量碗中浆料的量。在开始测试时，牙刷以100mm/s向下移动并且浸入浆料中2mm深。然后，牙刷在牙膏浆料中保持5秒，并以100mm/min再次拉出。随时间推移测量在竖直方向上的力。

图8和9清楚地示出，与比较例2和5相比，在质量和速度方面，示例性实施方案4提供了显著改善的“浆料吸收”。示例性实施方案4的簇内增加的空隙体积能够改善毛细管作用。这导致牙膏(浆料)的吸收增加，使得牙膏与刷牙过程相互作用更长时间/有助于刷牙过程更长时间。示例性实施方案4能够以约50％的较高吸收速度吸收约50％以上的牙膏浆料，这导致改善的牙齿清洁效果。换句话讲，除了将更多的牙膏递送到刷牙过程之外，在示例性实施方案4的簇内的特定空隙体积还能够获得对松弛牙斑的增加的吸收。这导致包括根据本公开的十字形长丝的牙刷的整体改善的临床性能，所述长丝能够实现较低的填充因子。

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，所述术语代表这样的程度：定量值、测量值或其它相关表示可不同于所述参考物而不造成所讨论主题的基本功能有变化的程度。

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

Claims (15)

1.一种用于口腔护理工具(10)的长丝(20)，所述长丝(20)具有纵向轴线和在基本上垂直于所述纵向轴线的平面中延伸的基本上十字形横截面(22)，所述十字形横截面(22)具有四个突起部(24)和四个通道(26)，所述突起部(24)和所述通道(26)以交替方式布置，所述横截面(22)具有外径(28)，并且每个通道(26)具有由相邻且会聚的突起部(24)形成的凹形弯曲(34)，所述凹形弯曲(34)具有半径(30)，其中

所述半径(30)在约0.015mm至约0.12mm的范围内，并且所述外径(28)与所述半径(30)的比率在约2.5至约12的范围内。

2.根据权利要求1所述的长丝(20)，其中所述半径(30)在约0.03mm至约0.10mm的范围内，并且所述外径(28)与所述半径(30)的比率在约2.7至约9的范围内。

3.根据权利要求1或2所述的长丝(20)，其中所述外径(28)在约0.15mm至约0.40mm，优选地约0.19mm至约0.38mm的范围内。

4.根据前述权利要求中任一项所述的长丝(20)，其中所述外径(28)在约0.22mm至约0.35mm，优选地约0.24mm至约0.31mm的范围内。

5.根据前述权利要求中任一项所述的长丝(20)，其中每个突起部(24)在向外方向上逐渐变细。

6.根据权利要求5所述的长丝(20)，其中每个突起部(24)在所述向外方向上以一定角度逐渐变细，所述角度限定在约6°至约25°的范围中。

7.根据权利要求5或6所述的长丝(20)，其中每个突起部(24)在所述向外方向上以一定角度逐渐变细，所述角度限定在约8°至约20°的范围中。

8.根据前述权利要求中任一项所述的长丝(20)，其中每个突起部(24)具有在两个相对的侧向边缘(44)之间延伸的宽度延伸部(42)，并且所述宽度延伸部(42)限定在所述长丝(20)的所述外径(28)的约6%至约15%的范围中。

9.根据权利要求8所述的长丝(20)，其中所述宽度延伸部(42)在所述长丝(20)的所述外径(28)的约8%至约12%的范围内。

10.根据权利要求8或9所述的长丝(20)，其中所述宽度延伸部(42)在约0.016mm至约0.041mm，优选地约0.021mm至约0.033mm的范围内。

11.根据前述权利要求中任一项所述的长丝(20)，其中所述长丝(20)沿其纵向轴线包括基本上圆柱形的部分和锥形部分，所述锥形部分朝向所述长丝的自由端逐渐变细，并且所述圆柱形部分具有根据前述权利要求中任一项所述的横截面(22)。

12. 一种用于口腔护理工具(10)的簇(16, 66)，所述簇包括根据前述权利要求中任一项所述的多根长丝(20)。

13.根据权利要求12所述的簇(16，66)，其中所述簇(16，66)具有在约40%至约60%，优选地约45%至约55%的范围内的填充因子。

14. 一种用于口腔护理工具(10)的头部(14)，所述头部包括根据权利要求12或13所述的长丝(20)的簇(16, 66)。

15.一种口腔护理工具(10)，其包括根据权利要求14所述的头部(14)。