用于口腔卫生产品的刷牙部件的制作方法

1.本发明涉及口腔卫生产品领域，并且更具体地涉及用于口腔卫生产品(诸如牙刷)的刷牙部件。


背景技术：

2.许多口腔卫生产品采用刷牙部件来清洁用户的牙齿。广泛使用的示例包括手动和电动牙刷，其包括附接到刷头的压板的刷毛簇。
3.刷牙性能可高度依赖于对刷毛簇的精确用户定位、簇的刷牙角度、和/或刷牙过程中由刷毛簇施加到牙齿/牙龈表面上的压力。因此，牙科专业人员和临床医生通常传达使用指南(dfu)，其指定准确的放置和刷牙角度以实现最优的临床结果。
4.然而，许多用户没有阅读这种使用指南。此外，对于这样做的用户，这些指南可能难以遵守和/或记住。从刷牙研究中获得的数据明确显示用户不以优选或最优角度刷牙。


技术实现要素：

5.本发明由权利要求限定。
6.根据依据本发明的一个方面的示例，提供了用于口腔卫生产品的刷牙部件，其中该刷牙部件包括：
7.支撑表面；
8.刷毛簇内部组，其从支撑表面延伸并且包括多个成角度的刷毛簇，该多个成角度的刷毛簇被布置为相对于第一对称点具有旋转对称性；以及，
9.从支撑表面延伸的多个刷毛簇外部组，每个刷毛簇外部组包括一个或多个成角度的刷毛簇，
10.其中多个刷毛簇外部组被布置为围绕刷毛簇内部组，并且还被布置为相对于第二对称点具有旋转对称性，并且
11.其中第一对称点和第二对称点两者被定位在支撑表面的纵向轴线上。
12.在常规的刷牙部件中，由于易于制造，刷毛簇通常定向为垂直于刷头的压板。然而，当所有簇沿单一方向被定向时，最终的刷牙性能是定向依赖的并且因此在使用期间偏离理想的刷牙角度会降低刷牙性能。数据表明用户不以理想的刷牙角度刷牙。另一方面，所提出的实施例可以提供高的刷牙性能，同时还降低了在使用期间对刷牙角度和/或定向的敏感性。这样，实施例可以适应用户的自然行为，同时确保足够或最优的刷牙性能。
13.根据所提出的实施例，以旋转对称的分布提供成角度的刷毛簇使得刷毛簇即使在用户刷牙角度不符合通常的dfu时也能够提供高的刷牙性能；因此，可以使刷牙性能较少依赖于用户的定向。比如，具有对称发散定向的成角度的刷毛簇可以确保刷头上的更多的簇将以变化的刷牙角度接触表面，从而使产品对于用户的行为更稳健。附加地，对用户行为的稳健性不仅在单个维度上传递，而且可以分别应用于滚动、俯仰和偏航角中的每一个。此外，在使用中，更多的簇可以以高性能的角度接触口腔表面，从而确保高性能。
14.成角度的刷毛簇的内部组连同围绕刷毛簇的内部组的成角度的刷毛簇的外部组一起提供改进了刷头性能。实际上，实验数据已经显示，围绕刷毛簇内部组的多个刷毛簇外部组的提供提供了改进的刷牙性能。此外，所提出的刷毛簇内部组与围绕的刷毛簇外部组集合的组合的刷牙性能的改进超过了在单独使用时由特征提供的单独性能改进的总和。
15.在一些实施例中，内部组中的多个成角度的刷毛簇可以以n重对称被对称地布置，n是大于1的整数。例如，刷毛簇内部组可以包括以3重对称布置的三个成角度的刷毛簇。在另一个示例中，刷毛簇内部组可以包括具有4重对称的四个成角度的刷毛簇。在又一个示例中，刷毛簇内部组可以包括具有5重对称的五个成角度的刷毛簇。这种对称的布置使得通过传递对用户定向不敏感的性能的能力而得到稳健性的益处。为了获得稳健性益处对称布置的簇所需的最小值可以是3。
16.在实施例中，刷毛簇内部组可以包括定位在第一对称点处的非成角度的刷毛簇。当与对称布置的簇并排使用时，这种结构允许获得稳健性的进一步益处。
17.在其他示例中，第一对称点和第二对称点可以基本上彼此重合。在另外的示例中，刷毛簇组和第二刷毛簇组的刷毛的远端可以限定凸起的刷牙表面。沿纵向轴线或在基本相等的位置的多个对称点的定位可允许简化的附加制造过程。另外，附加簇的凸起性质可以减少对用户定向的依赖性。
18.刷毛簇内部组的刷毛的远端可以限定凸起的刷牙表面。所提出的实施例因此可以基于两个特征的组合，即：跨越刷毛簇组的刷毛尖端适于创建凸起的刷牙表面；以及旋转对称的成角度的刷毛簇。凸起的刷牙表面的提供可导致中心簇比外部簇高。此外，旋转对称的成角度的刷毛簇可以减少对最优刷牙性能的刷牙定向和/或角度的依赖。
19.实施例可以采用提供凸起的刷牙表面的概念，以提高刷牙性能(与利用相同刷毛长度的刷毛簇的常规刷牙部件相比)。已经意识到，在采用跨越刷毛簇组的刷毛尖端的凸起形状可有助于确保在刷牙期间与口腔表面的接触最大化(因为与当刷毛尖端限定平的/平面的刷牙表面时相比，更多的簇可以暴露于口腔表面)。这对于可能难以清洁的嘴部下舌侧区域是特别有利的。所提出的凸面提供了与嘴部下舌侧区域的圆形/弯曲表面(即，下前牙的后表面)的增加的接触。
20.此外，凸起的刷牙表面可以使得能够增加口腔表面的缝隙的可访问性，诸如用户难以访问的牙齿和齿龈线之间(因为凸起的刷牙表面可以比平的/平面的刷牙表面更好地符合口腔表面的轮廓)。因此，实施例可通过被配置为同时清洁增加比例的口腔表面的簇提供改进的刷牙性能。
21.所提出的实施例将凸起的刷牙表面的改进的可访问性和增加的刷牙表面区域与旋转对称的成角度刷毛簇对用户行为的鲁棒性相结合，以对用户增加比例的口腔表面提供比常规刷牙部件更优异的刷牙性能。实际上，所提出的实施例的实验已经表明，由刷毛簇的外部组围绕的旋转对称的成角度的(内部)刷毛簇的所提出的布置提供了协同效应。也就是说，所提出的特征组合的刷牙性能的改进超过了由这些特征单独使用时提供的单独性能改进的总和。
22.此外，在一些实施例中，刷毛簇组的刷毛的长度可以基本上相等。刷毛簇长度的这种统一性质可以提供简化的制造过程，因为单个刷毛簇可被制造为采用相等长度的刷毛的单个单元。
23.根据本发明的另一方面，提供了一种牙刷，包括根据所提出的实施例的刷牙部件。
24.根据本发明的又一方面，提供了一种口腔卫生产品，包括根据所提出的实施例的刷牙部件。
25.参考下面描述的(多个)实施例，本发明的这些和其它方面将变得显而易见并被阐明。
附图说明
26.为了更好地理解本发明，并且为了更清楚地示出如何实现本发明，现在将仅通过示例的方式参考附图，其中：
27.图1示出了刷牙部件的2d平面图；
28.图2示出了第二刷牙部件的2d平面图，截面图在侧边；
29.图3示出了具有附接的刷牙部件的牙刷的头部端的截面图；
30.图4示出了图1中所示的刷牙部件的上半部分的2d平面图，截面图在侧边；
31.图5示出了刷牙部件示例，其中刷毛簇(内部)组包括三个成角度的刷毛簇；
32.图6示出了刷牙部件的概念，其中刷毛簇(内部)组包括非成角度的刷毛簇和五个成角度的刷毛簇；
33.图7示出了刷牙部件的概念，其中刷毛簇的两个(内部和外部)组分别包括三个和六个成角度的刷毛簇。
具体实施方式
34.将参照附图描述本发明。
35.应当理解，详细描述和特定示例虽然指示了装置、系统和方法的示例性实施例，但是仅用于说明的目的，而不旨在限制本发明的范围。本发明的装置、系统和方法的这些和其它特征、方面和优点将从以下描述、所附权利要求和附图中变得更好理解。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。应当理解，附图仅仅是示意性的并且没有按比例绘制。还应当理解，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。
36.根据本公开的实现涉及用于刷牙部件的刷毛簇的各种布置、适配和/或配置，对于宽范围的刷牙角度辅助改善的刷牙性能。根据所提出的概念，可以单独地或联合地实现多个可能的解决方案。也就是说，尽管这些可能的解决方案可以在下面单独描述，但是这些可能的解决方案中的两个或更多个可以以一种组合或另一种组合来实现。
37.因此，所提出的实施例可以通过跨越旋转对称的成角度刷毛簇的刷毛尖端提供凸起的刷牙表面来提高刷牙性能。因此，实施例可用于口腔卫生产品，诸如刷头和牙刷。
38.用于口腔卫生产品的刷牙部件通常包括附接到支撑表面(例如压板)的刷毛的簇(即刷毛簇)。刷毛是用于清洁口腔表面的单丝，通常是尼龙。因此，刷毛簇是一束紧密堆积的丝，其中每个刷毛的一端连接到刷头，每个刷毛的另一端是自由的并用于清洁口腔表面(通过用(多个)刷毛刷洗口腔表面)。
39.成角度的刷毛簇是以不垂直于支撑表面的角度被附接到刷头的刷毛簇。也就是说，成角度的刷毛簇的刷毛相对于支撑表面形成/限定小于90
°
且大于0
°
的角度。因此，成角
度的刷毛簇可以被认为包括相对于支撑表面倾斜、歪斜或成角度的簇。
40.参考图1，现在将描述根据所提出的概念的刷牙部件。图1是根据所提出的实施例的刷牙部件的2d平面图(即，从上方看刷牙部件的视图)。该示例性实施例的刷牙部件用于口腔卫生产品，特别是牙刷。
41.刷牙部件包括刚性支撑表面100(例如压板100)和刷毛簇组。刷毛簇组被布置为(刷毛簇的)内部组集合120和外部组集合140。每个刷毛簇从支撑表面100延伸并且被配置为在使用中(即在刷牙期间)与用户的口腔表面接触。具体地，(刷毛簇的)内部组集合120包括刷毛簇的第一内部组122、第二内部组124和第三内部组126；外部组集合140包括刷毛簇的第四外部组142、第五外部组144、第六外部组146和第七外部组148。
42.刷毛簇的第一内部组122、第二内部组124和第三内部组126中的每一个包括多个成角度的刷毛簇，多个成角度的刷毛簇被布置为关于支撑表面上的相应对称点具有旋转对称性。因此，刷毛簇的第一内部组122包括多个成角度的刷毛簇，多个成角度的刷毛簇被布置为关于支撑表面上的对称点122p具有旋转对称性。成角度的刷毛簇的旋转对称性使得每组刷毛簇能够为口腔表面提供清洁，这对于用户的定向和性能的波动两者都是更稳健的。
43.此外，对于每一组刷毛簇，该组刷毛的远端限定凸起的刷牙表面(即相对于支撑表面100向外弯曲或圆的表面)。由每组刷毛簇限定的凸起的刷牙表面允许口腔表面和刷牙表面之间的表面接触最大化。
44.此外，刷毛簇的第一内部组122至刷毛簇的第三内部组126包括以n重对称被对称布置的多个成角度的刷毛簇，n是大于1的整数。
45.具体地，在图1的示例中，刷毛簇的第一内部组122、刷毛簇的第二内部组124和刷毛簇的第三内部组126中的每一个包括具有4重对称的四个成角度的刷毛簇。此外，刷毛簇的第一内部组122、刷毛簇的第二内部组124和刷毛簇的第三内部组126中的每一个还包括定位在刷毛簇内部组的对称点处的(中心)非成角度的刷毛簇。例如，刷毛簇的第一内部组122包括中心非成角度的刷毛簇，该中心非成角度的刷毛簇被定位成其中心基本上与刷毛簇的第一内部组122的对称点122p重合。
46.通过将n重对称布置的成角度的刷毛与中心非成角度刷毛簇组合，刷牙性能可以较少依赖于用户的定向。增加的n值可以进一步减小这种依赖性，从而提高稳健性。为了提供稳健性的益处，所提出的n的最小值可以是3，使得成角度的刷毛簇的最小所需数量是3，以3重对称布置。
47.如图1所示，刷毛簇的第二内部组124和刷毛簇的第三内部组126具有与刷毛簇的第一内部组122相同的布置。因此，刷毛簇的第二内部组124和刷毛簇的第三内部组126各自包括具有4重对称的四个成角度的刷毛簇和定位在内部组的相应对称点124p、126p处的中心非成角度的刷毛簇。
48.刷毛簇的第一内部组122、刷毛簇的第二内部组124和刷毛簇的第三内部组126被布置为线性阵列并且彼此间隔开。线性布置使得刷毛簇的第一内部组122、刷毛簇的第二内部组124和刷毛簇的第三内部组126的相应对称点122p、124p、126p沿着支撑表面100的纵向轴线102定位。
49.纵向轴线102也与刷牙部件的对称线重合，因此由刷毛簇内部组集合120提供的刷牙性能不仅在刷毛簇的第一内部组122、刷毛簇的第二内部组124和刷毛簇的第三内部组
126的每一个上是统一的，而且在刷牙部件本身上也是统一的。因此，刷牙部件提供的清洁在整个口腔表面上是均匀的，而不是集中在不规则地分布在整个刷牙表面上的相对高的刷毛簇密度的区域中，这将是不期望的，因为口腔表面的区域将比其它区域被清洁得更多。
50.刷牙部件包括(刷毛簇)(外部)组的集合140。外部组集合140包括刷毛簇的第四外部组142、第五外部组144、第六外部组146和第七外部组148。
51.刷毛簇的第四外部组142和刷毛簇的第七外部组148定位在支撑表面100的纵向轴线的相对端部处，并且各自包括成角度的刷毛簇。对于刷毛簇的第四外部组142和刷毛簇的第七外部组148，成角度的刷毛簇朝向刷牙部件的中心点124p成角度，该中心点124p基本上与刷毛簇的第二内部组124的对称点124p重合。
52.刷毛簇的第五外部组144和刷毛簇的第六外部组146定位于支撑表面100的纵向轴线的相对侧，并且各自包括非成角度的刷毛簇。
53.外部组的集合140关于纵向轴线102对称。这样，通过多个刷毛簇外部组，口腔表面的清洁在整个刷牙部件上是统一的。
54.刷毛簇的外部组用于增加刷牙部件的表面区域，使得刷牙部件覆盖用户口腔的较大表面区域。因此，用户口腔的增加的比例可以在每次刷牙行程中被刷到，从而提高刷牙性能。
55.计算机模拟和基于实验室的研究已经证明组合特征之间存在协同作用。这种协同作用导致刷牙性能的改进超过与每个特征相关联的单独性能改进之总和。例如，下表(表1)详述了由刷牙部件的各种配置获得的各种刷牙性能改进：
[0056] 凸出的刷牙表面平的刷牙表面旋转对称的成角度的刷毛簇+10％+5％直(即非成角)刷毛簇+0％对照值
[0057]
表1
[0058]
从表1中可以看出，形成平的刷牙表面的旋转对称的成角度刷毛簇仅提供5％的性能改进。此外，形成凸起的刷牙表面的非成角度的刷毛簇不提供任何性能改进。然而，当旋转对称的成角度刷毛簇被配置为限定凸起的刷牙表面时，获得了另外5％的性能改进(导致10％的总性能改进)。因此，从所提出的旋转对称的成角度的刷毛簇和凸起的刷牙表面的组合可以看到协同效应。
[0059]
图2示出了第二刷牙部件的2d平面图。刷牙部件包括支撑表面200和从支撑表面200延伸的刷毛簇组220。刷毛簇组220包括四个成角度的刷毛簇222、224、228、230，其被布置为相对于支撑表面200上的对称点220p具有旋转对称性。刷毛簇组220还包括定位在组220的对称点220p处的单个非成角度的刷毛簇226。刷毛簇组220的布置因此与图1的实施例中的刷毛簇的第一组122至刷毛簇的第三组126中的每一个相同。
[0060]
沿线a-a截取的截面图201示出在刷牙部件的旁边。
[0061]
成角度的刷毛簇222、224、228、230被布置为相对于在支撑表面上的对称点220p旋转对称。因此，刷毛簇组包括4重对称的四个成角度的刷毛簇。根据平面图，可以看出每个成角度的刷毛簇沿独立于其它簇的方向成角度。
[0062]
此外，每个成角度的刷毛簇的角度也在截面图201中示出，因此刷毛簇222、224、228、230的长度和定向不同。当与224相比时，刷毛簇222的定向导致成角度的描绘；类似地，
当与230相比时，刷毛簇228的定向导致成角度的描绘。附加地，由于刷毛簇224的成角度性质，看起来簇的刷毛长度比刷毛簇222的刷毛长度短；类似地，刷毛簇230的刷毛长度比刷毛簇228的刷毛长度短。然而，刷毛簇222、224、228、230的刷毛长度基本相等。
[0063]
刷毛簇222、224、228、230组的远端一起限定凸起的刷牙表面232(例如，由于非成角度的刷毛簇226具有增加的刷毛长度)。因此，刷牙部件受益于凸起的刷牙表面，使得刷牙部件和口腔表面之间的表面接触最大化，从而改善刷牙性能。附加地，凸起的刷牙表面与口腔表面的轮廓一致，使得能够增加口腔表面难以到达的缝隙(诸如在牙齿和齿龈线之间)的可访问性。
[0064]
图3示出了根据所提出的实施例的牙刷300的头部端的截面图。牙刷包括细长轴302、附接在轴302(远)端附近的牙刷头部304、以及支撑在牙刷头部304上的刷牙部件320。因此，刷牙部件320固定到牙刷头部304，而牙刷头部304继而固定到牙刷轴302。
[0065]
在使用中，用户握住牙刷轴302(在近端)并使用刷牙部件320清洁他/她的口腔表面。
[0066]
刷牙部件320包括支撑表面322和从支撑表面322延伸的刷毛簇组324。刷毛簇组324包括被布置为相对于对称点320p具有旋转对称性的多个成角度的刷毛簇326。成角度的刷毛簇326对称地布置为n重对称，n是大于1的整数。在这种情况下，该刷毛簇组包括具有4重对称性的四个成角度的刷毛簇326。单个非成角度的刷毛簇328定位在对称点320p处。
[0067]
每个单独的刷毛簇326、328的远端限定凸起的刷牙表面。附加地，刷毛簇组324的刷毛的远端一起限定了凸起的刷牙表面330。也就是说，在整个刷毛簇组324上的刷毛的长度被适配成使得它们限定相对于支撑表面322向外弯曲或圆的刷牙表面330。这确保了刷牙部件对口腔表面的可访问性。
[0068]
图4示出了图1所示的刷牙部件的上半部分的截面图401，其中该视图是沿图4所示的线b-b截取的。刷牙部件包括支撑表面400和从支撑表面400延伸的刷毛簇组420。刷毛簇组420的刷毛的远端一起限定了凸起的刷牙表面422。
[0069]
根据图4的截面视图401，可以观察到刷毛簇组的凸起的刷牙表面422横跨整个刷牙部件。从中心纵向轴线402具有最低垂直位移404的刷毛簇组具有最长的刷毛长度424。也就是说，平均刷毛长度(非线性地)随着距中心纵向轴线402的距离增加而减小。
[0070]
换句话说，刷毛簇组的刷毛长度与从中心纵向轴线402的垂直位移404的大小成反比。因此，具有从纵向轴线402最大垂直位移404的刷毛簇组具有最小的刷毛长度426。由刷毛簇组限定的刷牙表面422的凸起性质在刷牙时提供与口腔表面的最大接触。
[0071]
尽管上面已经将示例性实施例描述为采用具有以4重对称被对称布置的成角度的刷毛簇的一个或多个刷毛簇组，但是应当理解，实施例可以不限于采用4重对称。也就是说，可以提出实施例可采用一个刷毛簇组，该刷毛簇组包括被布置为相对于对称点具有旋转的n重对称性的多个成角度的刷毛簇，其中n是大于1的整数。
[0072]
作为示例，如图5所示，n可以是3，使得刷毛簇内部组包括以3重对称布置的三个成角度的刷毛簇。
[0073]
图5示出了根据示例性实施例的用于刷牙部件的刷毛簇内部组500。刷毛簇内部组500包括沿不同方向成角度的第一刷毛簇502a、第二刷毛簇502b和第三刷毛簇502c(如相应的第一箭头504a、第二箭头504b和第三箭头504c所示)。成角度的刷毛簇502a、502b、502c被
布置为关于对称点506p具有旋转对称性。具体地，刷毛簇502a、502b、502c的内部组500被布置为具有3重对称性。
[0074]
作为另一个示例，如图6所示，n可以是5，使得刷毛簇内部组包括以5重对称布置的五个成角度的刷毛簇。
[0075]
图6示出了根据示例性实施例的用于刷牙部件的刷毛簇内部组600。刷毛簇内部组600包括沿不同方向成角度的第一刷毛簇602a、第二刷毛簇602b、第三刷毛簇602c、第四刷毛簇602d和第五刷毛簇602e(如相应的第一箭头604a、第二箭头604b、第三箭头604c、第四箭头604d和第五箭头604e所示)。成角度的刷毛簇602a、602b、602c、602d、602e被布置为关于对称点606p具有旋转对称性。具体地，刷毛簇602a、602b、602c、602d、602e的内部组600被布置为具有5重对称性。刷毛簇内部组600还包括非成角度的刷毛簇608，其中心定位在对称点606p处。
[0076]
作为另一个示例，备选的实施例可以包括刷毛簇内部组和外部组，其中刷毛簇外部组围绕刷毛簇内部组，并且其中该两个不同的刷毛簇组被布置为具有旋转对称性但具有不同的n值。例如，如图7所示，对于刷毛簇的外部组，n可以是6，而对于内部组，n可以是3。以此方式，刷毛簇的外部组包括以6重对称布置的六个成角度的刷毛簇，并且刷毛簇的内部组包括以3重对称布置的三个成角度的刷毛簇。
[0077]
具体地，图7示出了刷毛簇的第一外部组702，其包括沿不同方向(如相应箭头704所示)的六个成角度的刷毛簇，并且被布置为具有6重对称性。刷毛簇的第一外部组702环绕(即围绕)刷毛簇的第二内部组706布置(并且在图7中通过阴影线与刷毛簇的第一外部组区分开)。刷毛簇的第二内部组706包括沿不同方向(如相应箭头708所示)的三个成角度的刷毛簇，并且被布置为具有3重对称性。刷毛簇的第一外部组702和刷毛簇的第二内部组706都具有关于相同的单个对称点710p的旋转对称。
[0078]
也就是说，刷毛簇的第一外部组702和刷毛簇的第二内部组706的对称点710p基本上彼此重合。
[0079]
通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的本发明时可以理解和实现所公开实施例的变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。
[0080]
在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。如果在权利要求或说明书中使用术语“适于”，则应注意，术语“适于”旨在等同于术语“被配置为”。权利要求中的任何附图标记不应解释为限制范围。