具有多构件手柄的口腔护理器具的制作方法
【专利摘要】一种具有多构件手柄的口腔护理器具及其制造方法。本发明可为一种具有手柄的口腔护理器具，该手柄包括由不同材料构成的至少四个构件。本发明还可为一种具有手柄的口腔护理器具，该手柄包括由第一刚性材料构成的内核结构和由第二刚性材料构成的长形手柄本体，内核结构设置在长形手柄本体的贯穿槽口内；以及由弹性材料构成的抓握盖，该抓握盖遮盖长形手柄本体的前表面、后表面和近端表面。抓握盖可用于遮蔽长形手柄本体中的通孔，该通孔由于在长形手柄本体围绕内核结构的注入模制期间支承该内核结构而产生。
【专利说明】具有多构件手柄的口腔护理器具
[0001]本申请是于2009年12月18日提交的专利申请(申请号为200980163006.8，发明名称为“具有多构件手柄的口腔护理器具”)的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明主要涉及口腔护理器具，并且具体地涉及具有由多个构件和/或多种材料所构成的手柄的口腔护理器具，例如牙刷。
【背景技术】
[0003]口腔护理器具例如牙刷是批量生产的制品且因此必须容许成本效益合算地生产。公知的是由单种塑料材料制成的牙刷和由两个塑料构件制成的牙刷，这两个塑料构件例如由双构件注入模制过程产生。在后一情形中，公知的牙刷通常包括两个部分:由硬质塑料材料例如聚丙烯制成的第一部分；以及由弹性塑料材料例如热塑性弹性体制成的第二部分。通常，由硬质塑料材料制成的第一部分形成手柄的结构部分且具有形成于其中的凹进部或槽道。该凹进部填充有弹性塑料材料，从而形成用作抓握表面或盖的第二部分。
[0004]硬质塑料和弹性软质塑料选择为使得它们在两个塑料部分触碰的表面处彼此连结。与仅由一种塑料材料制成的牙刷相比，这提供了更大的设计范围。然而，由于两种塑料材料必须在注入模制操作期间彼此连结，故塑料材料的选择存在限制且因此限制了牙刷的设计。
[0005]已提出了一种解决两种塑料材料必须在注入模制操作期间彼此连结的限制的方案，通过该解决方案，手柄可由在注入模制操作期间在彼此内并未化学连结而是使用机械连接的两种塑料形成，例如通过使两个塑料构件的部分交互配合或通过使一个塑料构件围绕另一个塑料构件收缩。相对于产生在硬质塑料本体上具有抓握盖的两构件式牙刷，此种公知方法在其设计能力上限于管状套筒，该管状套筒在其腔体内收纳圆柱形内核结构以便沿周向包绕圆柱形内核结构的整个圆周。该布置限于对于手柄的可能设计以及最终产生的手柄必须很大或牺牲强度的事实这两者。
[0006]具有本领域中公知的多构件手柄的另一口腔护理器具包括具有热塑性弹性体("TPE")抓握表面的抓握区，其中多个间隔开的槽口开口露出硬质塑料基部的部分。此种手柄还包括倾斜部分和软质TPE抓握本体，该抓握本体延伸穿过手柄的硬质塑料基部以在手柄倾斜部分上形成相对的手指抓握部。此种软质抓握本体在使用期间提供了对质量中心的转移。在此种构造中，口腔护理器具的手柄包括三个构件，也即硬质塑料手柄本体、由第一TPE所形成的抓握盖/表面，以及由比第一 TPE更软的第二 TPE所形成的抓握本体。
[0007]对于具有更大设计灵活性的手柄的口腔护理器具及其制造方法，需要成本效益更为合算地批量生产和/或在使用期间向使用者给予舒适性和控制。
【发明内容】
[0008]一方面，本发明针对一种口腔护理器具，其具有由不同材料构成的至少四个构件所构成的多构件手柄。另一方面，本发明针对一种具有多构件手柄的口腔护理器具，该多构件手柄具有内核结构、至少部分地包绕内核结构的长形手柄结构，以及抓握盖，该抓握盖策略性地定位在长形手柄本体上以遮蔽在注入模制过程期间因支承内核结构所产生的长形本体中的通孔。
[0009]在一个实施例中，本发明可为一种口腔护理器具，其包括:具有近端和远端的手柄；连接到手柄远端上的头部；该手柄包括由第一材料构成的第一构件、由第二材料构成的第二构件、由第三材料构成的第三构件和由第四材料构成的第四构件。
[0010]在另一实施例中，本发明可为一种口腔护理器具，其包括:头部；具有远端和近端的手柄，头部连接到手柄远端上；手柄包括由第一刚性材料构成的内核结构和由第二刚性材料构成的长形手柄本体，内核结构设置在长形手柄本体的贯穿槽口内，以便内核结构在手柄的相对的侧表面上露出；以及由弹性材料构成的抓握盖，抓握盖遮盖长形手柄本体的前表面、后表面和近端表面。
[0011]在另一实施例中，本发明可为一种口腔护理器具，其包括:头部；具有远端和近端的手柄，头部连接到手柄远端上；手柄包括由第一刚性材料构成的内核结构和由第二刚性材料构成的长形手柄本体，第二刚性材料在注入模制过程期间并未与第一材料形成化学连结；内核结构设置在长形手柄本体的贯穿槽口内以便内核结构在手柄的相对的表面上露出；内核结构经由其露出的位于长形手柄本体第一表面上的至少一个通孔，以及内核材料经由其露出的位于长形手柄本体第二表面上的至少一个通孔，第二表面与第一表面相对；内核结构包括延伸到位于长形手柄本体第一表面上的通孔中的第一凸起，以及延伸到位于长形手柄本体第二表面上的通孔中的第二凸起；以及抓握盖，其由弹性材料构成，遮盖位于长形手柄本体第一表面上的通孔和位于长形手柄本体第二表面上的通孔，弹性材料在注入模制过程期间与第二材料形成化学连结。
[0012]在又一实施例中，本发明可为一种形成用于口腔护理器具的手柄的方法，包括:a)将液化的第一塑料注入第一模腔中以形成第一塑料的内核结构；b)利用抓握部件在第二模腔内支承内核结构，该抓握部件在内核结构的相对表面上的两个或多个接触点处接触内核结构；c)将液化的第二塑料注入第二模腔中以形成长形手柄本体，该长形手柄本体至少部分地包绕内核结构，从而形成手柄组件，长形手柄本体包绕抓握部件而导致对于各接触点在长形手柄本体中产生通孔，这些接触点经由通孔露出；d)在第三模腔中支承手柄组件；以及e)将液化的弹性材料注入第三模腔中以在长形手柄本体上形成抓握盖，该抓握盖覆盖通孔。
[0013]在又一实施例中，本发明可为一种口腔护理器具，其包括:头部；具有远端和近端的手柄，头部连接到手柄远端上；手柄包括由透明刚性材料构成的内核结构和由不透明刚性材料构成的长形手柄本体；内核结构设置在长形手柄本体的贯穿槽口内使得内核结构在手柄的相对表面上露出，以便形成透过手柄的窗口 ；以及形成在内核结构内部中的多个小平面，其经过窗口可见且反射可见光。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]本发明能够用于较宽范围的口腔护理器具和卫生产品。附图示出了本发明的一种用途且不应看作是本发明的唯一实施例。
[0015]图1为根据本发明一个实施例的牙刷的透视图。
[0016]图2为根据本发明一个实施例的图1中的牙刷的前视图。
[0017]图3为根据本发明一个实施例的图1中的牙刷的后视图。
[0018]图4为根据本发明一个实施例的图1中的牙刷的左侧侧视图，其右侧侧视图为镜像。
[0019]图5为根据本发明一个实施例的沿图2中的视线V-V截取的图1中的牙刷的纵向截面视图。
[0020]图6为根据本发明一个实施例的沿图3中的视线V1-VI截取的图1中的牙刷的横向截面视图。
[0021]图7为根据本发明一个实施例的示出手柄的四个构件处于分解状态的图1中的牙刷的透视图。
[0022]图8为根据本发明一个实施例的图1中的牙刷手柄内核结构的透视图。
[0023]图9为根据本发明一个实施例的由长形手柄本体包覆模制于其上的图8中的内核结构所构成的手柄组件的透视图。
[0024]图10为根据本发明一个实施例的由图9中的手柄组件所构成的手柄的透视图，其中手柄盖包覆模制到长形手柄本体上。
【具体实施方式】
[0025]在以下描述中，根据具有本发明的多构件手柄的手动牙刷及其制造方法来描述本发明。然而，在其它形式中，本发明可为其它口腔护理器具的形式，包括软组织清洁器具、邻间签、牙线、刮牙器、电动牙刷或设计为用于口腔护理的其它有手柄的器具。还应当理解的是可使用其它实施例，且可在不脱离本发明范围的情况下进行结构和功能的改动。
[0026]首先同时参看图1至图4，示出了根据本发明一个实施例的牙刷100。牙刷100大体包括手柄110和头部120。手柄110向使用者提供一种机构,通过该机构他/她可容易地抓握和操纵牙刷100。手柄110包括人体工程学特征，其在保持舒适的同时向使用者提供较高的控制程度。头部120连接到手柄110的远端102上，且包括总体示出的一组牙齿清洁元件130。
[0027]通常，牙刷100从近端101 (其也为手柄110的近端)沿纵轴线延伸至远端102 (图2中所示)。概念上，纵轴线A-A为基准线，其大致与手柄110和头部120的三维中心线共同延伸。由于手柄110在所示实施例中为非线性结构(如在图4中侧向地观察可见)，对于牙刷100的纵轴线A-A在所述实施例中也是非线性的。然而，本发明并未如此受限，且在某些实施例中，牙刷可具有简单的线性布置且因此具有大致线性的纵轴线A-A。
[0028]头部120可操作地连接到手柄110上。如下文更为详细描述那样，牙刷100的头部120和手柄110优选使用注入模制工艺而形成为一体结构。更具体而言，在示例性实施例中，头部120与长形手柄本体150(下文更为详细描述)一体形成。然而，在其它实施例中，手柄110和头部120可形成为单独构件，这些构件在制造过程的随后阶段通过本领域中公知的任何适合技术可操作地连接，包括但不限于热焊接、超声波焊接、紧密配合组装、联接套筒、粘合或紧固件。在所有实施例中无论头部120和手柄110构成为一体件或是多件式组件(包括连接技术)并不限制本发明。此外，其它制造技术可替换注入模制和/或除注入模制外用来产生手柄110和/或头部120 (或其构件)，例如磨削和/或切削。
[0029]应当注意的是，相对性用语如远侧、中间、近侧、上、下、顶、底、横向、前、后、左、右等仅用于描绘牙刷100的构件相对于彼此的相对位置，且并非意图以任何其它方式限制本发明。
[0030]头部120大体包括前表面121和后表面122。头部120的前表面121和后表面122可采用多种形状和轮廓，其中无一限制本发明。例如，前表面121和后表面122可为平坦的、波状的，或它们的组合。前表面121和后表面122由外周表面或侧表面123界定。
[0031]总体示为组块的一组牙齿清洁元件130提供在头部120的前表面121上且从头部120的前表面121向外延伸以便与口腔表面(优选为牙齿)清洁接触。尽管该组清洁元件130特别适用于刷洗牙齿，但替代牙齿或除牙齿之外，该组清洁元件130还可用于清洁口腔软组织，如舌头、牙龈，或脸颊。如本文所用，用语"清洁元件"在一般意义中用于表示可通过相关表面接触而用于清洁或按摩口腔表面的任何结构。
[0032]〃清洁元件〃的常见实例包括而不限于细丝刷毛、纤维刷毛、尼龙刷毛、螺旋刷毛、橡胶刷毛、弹性体突出体、挠性聚合物突出体、共挤出式细丝、鸢尾刷毛、卷曲刷毛、抗菌刷毛以及它们的组合和/或包含这些材料或组合的结构。
[0033]该组清洁元件130可以本领域中公知的任何方式连接到头部120上。例如，无锚定簇植(AFT)可用于安装清洁元件。在AFT中，板或膜片例如通过超声波焊接而固定到刷头上。刷毛(或其它弹性体元件)延伸穿过板或膜片。板或膜片一侧上的刷毛的自由端执行清洁功能。板或膜片的另一侧上的刷毛端通过加热熔合在一起以锚定就位。清洁元件的任何适合形式都可在本发明的较宽实践中采用。作为备选，刷毛可通过延伸穿过簇块中的适合开口而安装到簇块或区段上，以便刷毛的基部安装到簇块内或簇块下方。还可使用卡钉技术。
[0034]此外，如果期望的话，后表面122还可包括用于口腔清洁的附加结构，例如软组织清洁器。此种软组织清洁器通常由TPE构成并且包括一个或多个突起，例如凸结和/或凸脊，用于接合和按摩软口腔组织，例如舌头。
[0035]牙刷100的手柄110大体包括前表面111和与前表面111相对的后表面112。手柄110还包括右侧表面113和与右侧表面113相对的左侧表面114。如图6中最佳可见，前表面111、后表面112、右侧表面113和左侧表面114共同形成手柄110的外表面,该外表面具有沿其纵向长度的大致椭圆形的侧向截面形状。
[0036]如下文将更为详细描述的那样，手柄110的整个前表面111由抓握盖160前支腿161外表面163、抓握本体170前表面171和长形手柄本体150前表面151的一部分共同形成。类似的是，手柄110的整个后表面112由抓握盖160后支腿162的外表面164、抓握本体170后表面172和长形手柄本体150后表面152的一部分共同形成。手柄110的整个右侧表面113由长形手柄本体150的右侧表面153和内核结构140的右侧表面141共同形成。类似的是，手柄110的整个左侧表面114由长形手柄本体150的左侧表面154和内核结构140的左侧表面142共同形成。
[0037]如图2至图4中最佳示出那样，手柄120在概念上可绘制为包括近侧区段115、中间区段116和颈部区段117的纵区段。近侧区段115为手柄110的大致舒适地配合在使用者手掌内的部分或节段。中间区段116形成手柄110的大致舒适地配合在使用者拇指与食指之间的部分或节段。颈部部分形成手柄110的连接至头部120的部分或节段。
[0038]近侧区段115从牙刷100的近端101沿纵向延伸至中间区段116。中间区段116从近侧区段115沿纵向延伸至颈部区段117。颈部区段117从中间区段116延伸至头部120。尽管头部120示为相对于手柄110的颈部区段117加宽，但头部120在一些构造中可简单地为手柄110颈部区段117的连续延伸部或收窄部。近侧区段115包括从牙刷100的近端101逐渐地增大至近侧区段115的中间点MPl的横截面面积。然后，近侧区段115的横截面面积从中间点MPl逐渐地减小至位于近侧区段115与中间区段116之间的过渡点TP1。中间区段116具有一定的横截面面积，其从过渡点TPl逐渐地增大至中间区段116的中间点MP2且然后从中间点MP2逐渐地减小至位于中间区段116与颈部区段117之间的过渡点TP2。颈部区段117的横截面面积从过渡点TP2逐渐地减小至颈部区段的中间点MP3且然后从中间点MP3增加至头部120。牙刷100的手柄120优选在近侧区段115的中间点MPl处具有最大横截面面积。上述增大和减小的横截面面积导致手柄110具有起伏结构，该起伏结构更可靠且舒适地把持在使用者手中。此外，近侧区段115和中间区段116的此种较宽构造很少需要通过使用者的精细运动肌控制且因此容易把持和操纵。
[0039]单独参看图4，中间区段116相对于近侧区段115和颈部区段117成一定角度。考虑另一方式，中间区段116相对于近侧区段和颈部区段倾斜以限定手柄110的倾斜部分或节段，该倾斜部分或节段定位成用于舒适地抓握且便于头部相对于近侧区段115符合期望的偏移定位。倾斜角优选为23度，但也可在5度至40度的范围之间。中间区段116相对于近侧区段115和颈部区段117的倾斜性质容许在刷洗期间改善手柄110的控制，其中头部120可更加如所期望那样定位在嘴巴中以抵靠牙齿而接合牙齿清洁元件130。
[0040]内核结构140定位在手柄110的近侧区段115内。抓握本体170定位在手柄110的中间区段116内。抓握盖160遮盖手柄110的近侧区段115和中间区段116两者。
[0041]现参看图7，手柄110以分解状态示出使得其四个构件可见。手柄110的四个构件包括内核结构140、长形手柄本体150、U形抓握盖160以及抓握本体170。这些构件协作地形成人体工程学的且成本效益合算的手柄110，使用者通过该手柄110来把持和操纵牙刷。现在将详细描述这些构件中的各个的结构。
[0042]内核结构140为从近端146延伸至远端147的长形结构。内核结构具有大致卵形的实心本体145。实心本体145包括右侧表面141、左侧表面142、前表面143和后表面144。后表面144与前表面143相对，而右侧表面141与左侧表面142相对。所有表面141-144优选为凸出表面，从而向内核结构140给予朝向近端146和远端147两者渐缩的椭圆形横截面面积。当然，内核结构也可采用其它形状和尺寸。共同的是，表面141-144形成内核结构140的外表面。
[0043]第一凸起结构148定位在实心本体145的远端147处。第二凸起结构149定位在实心本体145的近端146处。第一凸起结构148包括从实心本体145的前表面143向外突出的第一上凸起240，以及从实心本体145的后表面144向外突出的第一下凸起241。第二凸起结构149包括从实心本体145的前表面143向外突出的第二上凸起242，以及从实心本体145的后表面144向外突出的第二下凸起243。尽管列举了两对凸起240-241和242-243，但内核结构140当然可如所期望那样具有更多或更少的凸起。此外，这些凸起可沿纵向或沿侧向定位在本体145的不同位置上，或所有一起省略。
[0044]第一上凸起240包括接触表面244。第二上凸起243包括接触表面245。第一下凸起241包括接触表面246。第二下凸起243包括接触表面247。尽管期望的是接触表面244-247定位在凸起结构148，149上，但本发明并未如此受限且在备选实施例中，接触表面244-247可直接定位在本体145上。如下文将更为详细描述的那样，接触表面244-247提供用于在制造过程的后续步骤期间支承内核结构240的接触点。此外，且也如下文更为详细描述的那样，凸起结构148，149机械地接合长形手柄本体150以通过抑制在内核结构140与长形手柄本体150之间不需要的相对运动来向手柄110提供结构完整性。
[0045]内核结构的后表面144包括多个弓形凹槽248，弓形凹槽248形成内核结构140的后表面144中的凹部。凹槽248优选为弓形且以间隔开的方式跨过后表面144的大致整个宽度侧向地延伸。弓形凹槽248成对地布置，其中各对中的两个弓形凹槽248均定向成以便它们的凹入侧彼此相对，从而共同地形成分段式圆形凹槽。
[0046]当然，其它类型的凹槽和/或凸脊如果期望的话也可提供在内核结构140的外表面上。例如，一对间隔开的沿纵向延伸的线性凹槽249可提供在内核结构140的前表面143和后表面144两者上，弓形凹槽248定位在前表面143与后表面144之间。
[0047]内核结构140优选为由刚性材料(举例来说，例如硬质塑料)构成的整体式单一构件。适合的硬质塑料包括聚乙烯、聚丙烯(PP)、聚酰胺、聚酯、纤维素、SAN、丙烯酸、ABS或在牙刷制造中使用的任何其它公知热塑性塑料。作为优选，内核结构140由透明刚性材料构成。适合的透明刚性材料包括而不限于净化的PP和清澈的聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯，或共聚多酯，例如聚对苯二甲酸亚环已基-二亚甲酯、改性酸、聚酯(PCTA)或苯乙烯-丙烯腈(SAN)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或纤维素塑料，例如醋酸-丙酸织维素(CAP)。最优选的是，内核结构由于与成本、清晰度和硬度特性相关的益处而由充分透明的SAN构成。
[0048]当内核结构140由透明硬质塑料如SAN构成时，形成在本体145后表面144中的凹槽248穿过内核结构140的右侧表面141和左侧表面142两者可见(当牙刷100处于组装状态时，凹槽248保持露出)。结果，凹槽140的形貌(由凹槽140的底面和直立侧壁形成)作用为通过偏斜和/或反射可见光来产生微光或闪光的可见外形的小平面(或刻面，facet)，类似于由钻石的小平面所产生的效果。当然，在本发明的一些实施例中，该微光或闪光效果可通过在实心本体145自身内或前表面143和后表面144中的一个或两个中形成小平面来实现。
[0049]长形手柄本体150优选为整体式结构，其一体地包括头部120并提供对于牙刷100手柄I1的大体结构和形状。长形手柄本体150包括前表面151、后表面152、右侧表面153和左侧表面154。后表面152与前表面151相对，而右侧表面153与左侧表面154相对。共同的是，表面151-154形成长形手柄本体150的外表面。
[0050]长形手柄本体150包括从顶表面151穿过长形手柄本体150延伸至底表面152的孔口 155。孔口 155形成穿过长形手柄本体150的侧向定向的通路，且提供成用以收纳抓握本体170(下文更为详细描述)。孔口 155优选为占据点MP2处的横截面面积的二分之一以上。然而，其它构造也是可能的。孔口 155定位在手柄110的中间部分116中。
[0051]孔口 155由侧壁156 (图5)限定，该侧壁156成渐缩形，具有从长形手柄本体150的前表面151和后表面152 二者起增大的深度，从而形成定位在孔口 155内且为孔口 155最窄部分的环形顶端/边缘157 (图5)。此种双渐缩形侧壁几何形状在牙刷100使用期间保持和容许弹性抓握本体170的动态定位，且提供了在使用期间改善对手柄110控制的重量转移特征。
[0052]孔口 155的侧壁156延伸超过长形手柄本体150的前表面151和后表面152，从而形成从长形手柄本体150前表面151突出的环形凸脊(或边沿)158，以及从长形手柄本体150后表面151突出的环形凸脊(或边沿)159。环形凸脊158，159沿周向包绕位于长形手柄本体150的前表面151和后表面152两者上的孔口 155。
[0053]长形手柄本体150还包括由内表面251所形成的贯穿槽口 250。贯穿槽口 250从长形手柄本体150的右侧表面153延伸至左侧表面154，从而形成穿过长形本体150的侧向延伸的通路。贯穿槽口 250定位在手柄110的近侧区段115中。作为优选，贯穿槽口 250布置成偏离孔口 155大约90度(如沿周向围绕手柄110纵轴线A-A测得)。贯穿槽口 250具有占据手柄110近侧区段115的大部分纵截面面积的一定纵截面面积。考虑另一方式，贯穿槽口 250占据手柄110近侧区段115的大部分体积，优选为在手柄110近侧区段115体积的55%至95%的范围内，且更优选的是在75%至90%的范围内。
[0054]示为凸脊252形式的多个内部突起提供为从长形手柄本体150的内表面251突出并进入贯穿槽口 250的腔体中。当然，内部突起可采用其它形状，例如凸结、壁、隆起等。
[0055]内凸脊252优选为弓形且以间隔开的方式跨过内表面251的大致整个宽度沿侧向延伸。弓形内凸脊252成对地布置，其中构成各对的两个弓形内凸脊252定向成使得它们的凹入侧彼此相对，从而共同地形成分段式圆形内凸脊。内凸脊252的尺寸和形状形成为对应于内核结构140的凹槽248。如下文将更为详细描述的那样，当牙刷100组装好且内核结构140设置在长形手柄本体150的贯穿槽口 250内时，长形手柄本体150的凸脊252延伸进入并填充内核结构140的凹槽258。凸脊252和凹槽248的协作有助于将内核结构140机械地紧固在贯穿槽口 250内，使得内核结构140在牙刷100的重复使用期间不会变为从长形手柄本体150移出。
[0056]一对沿纵向延伸的线性凸脊253也从内表面251突入贯穿槽口 250的腔体中。弓形凸脊252定位在线性凸脊253之间。当内核结构140设置在贯穿槽口 250内时，这些线性凸脊253延伸进入并填充内核结构140的线性凹槽249。
[0057]沿纵向延伸的槽道254 (其也可称为凹槽或凹部)提供在长形手柄本体150的外表面中。槽道254为U形槽道，其始于长形手柄本体150的前表面151，环绕长形手柄本体150的近端255，且在长形手柄本体150的后表面152上继续。更具体而言，槽道254在前表面151上从过渡点TP2沿纵向延伸至近端255，环绕近端255，且在后表面152上从近端255沿纵向延伸回至过渡点TP2。槽道254从而沿手柄110的近侧区段115和中间区段116两者延伸。槽道254包绕位于前表面151和后表面152两者上的孔口 155(具体是环形凸脊158，159)。如下文将更为详细描述的那样，槽道254收纳并填充有抓握盖260。
[0058]多个通孔256提供在长形手柄本体150中，形成从前表面151和后表面152进入贯穿槽口 250中的通路。在所示的实施例中，两个通孔256在槽道254内提供在长形手柄本体150的前表面151和后表面152中的各个上。位于前表面151上的通孔256与位于后表面152上的通孔256大致对准。第一对通孔256定位成邻近长形手柄本体150的近端255，而第二对通孔256定位成邻近过渡点TP1。当然，更多或更少的通孔256可按需要提供，且它们的位置可变化。如下文更为详细描述的那样，通孔256为在长形手柄本体150围绕内核结构140的注入包覆模制期间用于支承内核结构140的工具作业的结果。然而，通孔256还收纳内核结构的凸起240-243以当内核结构140设置在长形手柄本体150内时提供在内核结构140与长形手柄本体150之间的机械连接。
[0059]至少一个外突起257 (图3和图5中最佳可见)提供在长形手柄本体150的后表面152上。作为优选，多个间隔开的外突起257提供为从后表面152突出。尽管外突起257事实上可具有任何形状，但它们优选为沿横向延伸后表面152宽度的间隔开的弓形凸脊(或肋条)形式。在优选实施例中，外弓形凸脊257对应于形状为弓形且定位在长形手柄本体150上的内凸脊252。弓形外凸脊257成对地布置，其中构成各对的两个弓形外凸脊257定向为使得它们的凹入侧彼此相对，从而共同地形成分段式圆形内凸脊。
[0060]弓形外凸脊257优选为在手柄110的侧表面113，114之间横向地跨越，但它们可具有不同的横向长度。各弓形外凸脊257的横向长度大致匹配沿手柄110的纵向位置处的宽度。然而，弓形外凸脊257优选为在任一位置处略短于手柄110的实际宽度，以便在侧面上由抓握盖160遮盖。由于弓形外凸脊257跨越近侧区段115和中间区段116中的手柄110宽度，故它们由于这些区段115，116宽度的变化而分别具有变化的长度。
[0061]由于弓形外凸脊257的间隔开的布置，故横向槽道或凹槽限定在相邻弓形外凸脊257的各个之间。这些横向槽道构造为用以收纳和保持抓握盖160的材料，例如热塑性弹性体(TPE)或在口腔护理产品中使用的其它类似材料。
[0062]长形手柄本体150优选为由刚性材料(举例来说，例如硬质塑料)构成的整体式单一构件。适合的硬质塑料包括聚乙烯、聚丙烯(PP)、聚酰胺、聚酯、纤维素、SAN、丙烯酸、ABS或在牙刷制造中使用的任何其它公知的热塑性塑料。作为优选，长形手柄本体150由与构成内核结构140的硬质塑料材料不同的塑料类型的硬质塑料材料构成。更优选的是，长形手柄本体由不透明的PP构成。
[0063]抓握盖160为大致U形(或舌形)盖或弹性材料层。抓握盖160固定到长形基部手柄150上以提供抓握表面来改善使用期间的性能。当牙刷100处于组装状态时，抓握盖160定位在长形手柄基部150的槽道254内。
[0064]抓握盖160概念上包括三个区段，也即前支腿161、后支腿162以及以相对的方式连接前支腿161和后支腿162的弯曲节段165。前支腿161和后支腿162的总体形状和尺寸为彼此的镜像，且因此在长度、宽度和总体形状和尺寸上相等。第一开口 167提供在前支腿161中，而第二开口 168提供在后支腿162中。当抓握盖160固定到长形手柄本体150上时，第一开口 167和第二开口 168收纳长形手柄本体150的环形凸脊/边沿158，159。
[0065]后支腿162包括多个间隔开的开口 166，其优选为沿横向延伸越过后支腿162的弓形槽口形式。开口 166的尺寸、形状和位置形成为与长形手柄本体150的外弓形凸脊257对准。当抓握盖160固定到长形手柄本体150上时，外弓形凸脊257延伸到开口 166中且因此经由开口 166露出。为了形成开口 166，适合的注入模制设备与外弓形凸脊257的顶表面匹配以防止在模制过程期间外弓形凸脊257的包覆模制和长形手柄基部150的任何并非期望的偏斜。这使得外弓形凸脊257的顶表面能够在将抓握盖160加至基部150的模制过程之后露出。
[0066]如图5中最佳可见那样,外弓形凸脊257的顶表面优选为在开口 166中相对于抓握盖160后支腿162的外表面164凹入。换言之,抓握盖160形成为具有足够的厚度以便控制开口 166的深度。通过确保外弓形凸脊257的顶表面相对于抓握盖160后支腿162的外表面164压下，开口 166通过使得使用者手指部分能够略微突入开口 166的深度来防止手柄110的滑移。此外，在润湿操作状态期间，开口 166将水引离指尖。在刷洗期间，空气也能够进入开口中以提供一定的蒸发效果。
[0067]抓握盖160优选为由弹性材料构成，例如热塑性弹性体(TPE)。为了提供舒适性和控制益处，抓握盖160的弹性材料优选为具有范围在A13至A50肖氏硬度内的硬度计量度，但该范围外的材料也可采用。更优选的硬度计等级范围为A25至A40肖氏硬度。此外，尽管抓握盖160的注入模制构造是优选的，但在一些实施例中抓握盖160可形成为薄层并利用适合的粘合剂、超声波焊接、热焊接或其它技术而附接到长形手柄基部150上。
[0068]抓握本体170为从长形手柄本体150的孔口 155鼓起的大致球根形本体。抓握本体170填充长形手柄本体150的孔口 155，且因此采用孔口 155的形状。抓握本体具有凸出的前表面171和凸出的后表面172，它们类似于卵形或椭圆形。抓握本体170的球根形形状在使用期间能使使用者在拇指与食指之间可靠地滚转和控制手柄110。抓握本体170还可为非鼓起的，或具有许多形状，例如圆形、真实的卵形等。
[0069]在一个优选构造中，抓握本体170具有从前表面171和后表面172突出的众多手指抓握突出体173。手指抓握突出体173提供触觉特征以加强使用者手指表面上的摩擦且因此提高使用者抓握手柄110、尤其是在润湿情况下抓握手柄110的能力。手指抓握突出体173优选提供为所期望的圆锥形或截头圆锥形形状以改善抓握性能。当然，其它粗糙表面也可使用。
[0070]抓握本体170由弹性材料例如软质热塑性弹性体(TPE)构成。为了提供最佳舒适性和控制益处，抓握本体170的弹性材料优选为具有范围在All至A15肖氏硬度内的硬度计硬度。当然，该硬度范围外的材料也可使用。举例来说，抓握本体170的一种优选弹性体材料为由GLS公司制造的苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯(SEBS)。然而，其它制造商也可提供SEBS材料并且也可采用其它材料。
[0071]作为优选，抓握本体170由与构成抓握盖160的不同类型的弹性材料构成。例如，优选的是抓握本体170由相比于抓握盖160的硬度而具有不同硬度的弹性材料构成。抓握本体170的材料优选为比形成抓握盖160的材料更软。以此方式，手柄110可设有不同抓握特征来补充具体控制需求。弹性抓握本体170和抓握盖160的材料均优选为热塑性弹性体。
[0072]现同时参看图1、图5和图6，现在将参照优选构造来详细描述牙刷100的四个构件140，150, 160, 170的结构协作。在优选构造中，长形手柄本体150由不透明的PP构成，内核结构140由透明SAN构成，抓握本体170由具有第一硬度的TPE构成，以及抓握盖160由具有大于第一硬度的第二硬度的TPE构成。
[0073]内核结构140设置在长形手柄本体150的贯穿槽口 250内且填充该贯穿槽口 250。结果，内核结构140由长形手柄本体150以周向方式部分地包绕。更具体而言，内核结构140在贯穿槽口 250内，使得长形手柄本体150仅覆盖(且因此遮盖)内核结构140的前表面143和后表面144。内核结构140的右侧表面141和左侧表面142从贯穿槽口 250突出且保持在手柄110上露出，使得使用者可查看内核结构140内部和/或透过内核结构140查看。本质上，内核结构140提供进入并透过手柄110的窗口。
[0074]内核结构140定位在贯穿槽口 250内，使得内核结构140的凸起240-243延伸到长形手柄本体150的通孔256中。结果，内核结构140的接触表面244-247在长形手柄本体150的通孔256中露出。凸起240-243延伸到通孔256中提供了在内核结构140与长形手柄本体150之间的机械连接，这有助于防止在重复使用期间内核结构140不需要的相对旋转和/或与长形手柄本体150的分离。当内核结构140的SAN和长形手柄本体150的PP在注入模制过程期间彼此并未形成化学连结时，此种机械连接是合乎需要的。
[0075]此外，长形手柄本体150的内弓形凸脊252延伸进入内核结构140的弓形凹槽248中且嵌套在弓形凹槽248内，从而增大了在内核结构140与长形手柄本体150之间的机械配合连接。
[0076]抓握本体170设置在长形手柄本体150的孔口 155内并填充该孔口 155。抓握本体170的凸出前表面171和凸出后表面172从孔口 155隆起并形成整个手柄110的前表面111和后表面112的一部分。抓握本体170优选通过一次或两次射出注入模制技术而形成在孔口 155中。孔口侧壁156的渐缩形状有助于在牙刷100的寿命周期内将抓握本体170保持在孔口内。此外，在注入模制过程期间可在抓握本体170的TPE与长形手柄本体150的PP之间形成化学连结。
[0077]一旦内核结构140适当地定位在如上文所述的贯穿槽口 250内，则将抓握盖160施加到长形手柄本体150的外表面上。更具体而言，将抓握盖160固定到长形手柄本体150上使得:(I)抓握盖160的前支腿161嵌套在位于长形手柄本体150的前表面151上的槽道254部分内；(2)抓握盖160的弯曲部分165嵌套在槽道254的包绕长形手柄本体150近端255的部分内；以及(3)抓握盖160的后支腿162嵌套在位于长形手柄本体150后表面152上的槽道254部分内。结果，抓握盖160覆盖和遮蔽长形手柄本体150的通孔256。更具体而言，前支腿161覆盖和遮蔽位于长形手柄本体150的前表面151上的通孔256,而后支腿162覆盖和遮蔽位于长形手柄本体150的后表面152上的通孔256。
[0078]长形手柄本体150的外弓形凸脊257延伸进入抓握盖160的开口 166中，但保持压下到如上文所述的抓握盖160的后支腿162的后表面164下方。抓握盖160填充槽道254，从而环绕长形手柄本体150的近端155且包绕位于长形手柄本体150的前表面151和后表面152两者上的孔口 155。抓握盖160还填充位于长形手柄本体150的外弓形凸脊257之间的横向槽道/槽口。
[0079]抓握本体160通过在注入模制过程期间形成在抓握盖160的TPE与长形手柄本体150的PP之间的化学连结而固定到长形手柄本体150上。最后，尽管抓握盖160示为单个整体式部件或层，但其在某些实施例中可由分开的独立部分或区段形成。
[0080]现参看图8至图10，将描述制造根据本发明一个实施例的牙刷100的方法。
[0081]在牙刷100制造中产生的第一构件为内核结构140。为了产生内核结构140，第一模具提供为具有第一模腔和用于将液化SAN注入第一模腔中的至少一个端口 /喷嘴。作为优选，单个端口用于注入液化SAN。第一模腔具有尺寸和形状形成为对应于内核结构140的容积。第一模具可为如本领域中所公知那样的两部分模具。一旦产生/提供第一模腔，则将液化的SAN注入第一模具中以便填充第一模腔。液化SAN容许冷却至适当温度以便形成如图8中所示的内核结构140用于进一步处理。
[0082]一旦形成内核结构140 (且容许充分冷却以便进一步处理)，则内核结构140由一个或多个夹持部件支承，该夹持部件利用至少一组臂来接合接触表面244-247上的一个或多个接触点。
[0083]一旦夹持部件通过在其臂与接触表面244-247之间产生的表面接触而适当地支承内核结构140，则将内核结构140定位在第二模具的第二模腔内。此种定位可通过使内核结构140移动到第二模腔中或通过围绕内核结构140产生第二模腔同时以静止方式支承内核结构140来实现，这可通过使第二模具中的多部件平移并匹配就位以便围绕内核结构140形成第二模腔而完成。第二模腔具有尺寸和形状形成为对应于手柄组件190 (图9)的容积。一个或多个端口存在于第二模具中用于将液化PP注入第二模腔中。作为优选，单个端口用于注入液化PP。
[0084]一旦内核结构140处于第二模腔内的适当位置(且第二模腔充分密封)，则将液化的PP注入第二模腔中以便填充第二模腔的未由内核结构140所占据的剩余容积。液化PP部分地包绕内核结构140，该内核结构140在利用液化PP注入和填充第二模腔期间保持由夹持部件(如上文所述)支承。
[0085]然后，液化PP容许冷却至适当温度，从而形成围绕内核结构140的长形手柄本体150，如图9中所示。内核结构140和长形手柄本体150共同地形成手柄组件190(图9中所示)。由于在长形手柄本体150的形成期间内核结构140由夹持部件的臂支承在接触表面244-247处，故液化PP包绕夹持臂(且并不遮盖接触表面244-247)。因此，在冷却液化的PP (也即形成长形手柄本体150)时，从内核结构140除去夹持部件臂导致在长形手柄本体150的前表面151和后表面152中形成通孔256，接触表面244-247穿过该通孔256露出。内核结构140的SAN材料在注入模制过程期间并未与长形手柄本体150的PP化学地连结。
[0086]一旦手柄组件190充分冷却以便进一步处理，则将手柄部分110定位在第三模具的第三模腔内。手柄组件190优选为在该过程期间由头部部分230支承。第三模腔具有一定容积，该容积的尺寸和形状形成为收纳手柄组件190的手柄部分110而同时使对应于抓握盖160的剩余容积保持敞开。一个或多个端口存在于第三模具中用于将液化的TPE注入第三模腔的剩余容积中。作为优选，单个端口用于注入抓握盖160的液化TPE。
[0087]一旦手柄组件190的手柄部分110处于第三模腔内的适当位置，则将液化的TPE注入第三模腔中以便填充第三模腔的未由手柄组件190的手柄部分110所占据的剩余容积。结果，液化的TPE填充长形手柄本体150的槽道254，从而形成固定到长形手柄本体150上的包覆模制的抓握盖160。然后，抓握盖160的TPE容许冷却。抓握盖160的TPE材料在该注入模制过程期间与长形手柄本体150的PP化学地连结。
[0088]在形成抓握盖160之前、之后或同时,长形手柄本体150的孔口 155利用软质TPE填充以形成抓握本体170。这通过将液化软质TPE注入孔口 155中来实现，该液化软质TPE经由与孔口 155相连通的端口由适合的模具包封。该模具可为第四模具或其可为第三模具。在使用第三模具的情况下，第三模具将包括与第三模腔隔离开的第四模腔。抓握本体170的TPE材料在该注入模制过程期间与长形手柄本体150的PP化学地连结。
[0089]上述发明方面可实施为用于手动牙刷或电动牙刷。在操作中，前述特征单独地和/或以任意组合而改善了口腔器具的控制、抓握性能、美观和成本点。其它牙刷构造也是可能的。例如，头部120可在手柄110上更换或互换。头部120可包括各种口腔表面接合元件，例如邻间签、刷子、牙线、刮牙器、舌头清洁器以及软组织按摩器。尽管牙刷100的各种特征一起工作而实现了上述优点，但应当认识到的是这些特征的单独特征和子组合可用于获得一些上述优点而无需在口腔护理器具中采用所有这些特征。
[0090]尽管相对于包括当前优选的本发明执行模式的特定实例描述了本发明，但本领域的技术人员将认识到的是上述系统和技术存在许多变型和置换。应当理解的是，可使用其它实施例且可在不脱离本发明范围的情况下进行结构和功能上的改动。因此，本发明的精神和范围应当广义地理解为如在所附权利要求中阐述的那样。
【权利要求】
1.一种口腔护理器具，包括: 具有近端和远端的手柄； 连接到所述手柄的远端上的头部； 所述手柄包括由第一刚性材料构成的内核结构、由第二刚性材料构成的长形手柄本体，以及由弹性材料构成的抓握盖； 其中，所述长形手柄本体包括所述头部；以及 其中，所述内核结构设置在从所述长形手柄本体的相反表面延伸的贯穿槽口中，以及其中，所述内核结构的表面保持为经由所述贯穿槽口露出。
2.根据权利要求1所述的口腔护理器具，其特征在于，所述抓握盖为U形且遮盖所述长形手柄本体的前表面的一部分、所述长形手柄本体的近端以及所述长形手柄本体的后表面的一部分。
3.根据权利要求1所述的口腔护理器具，其特征在于，所述抓握盖定位在形成于所述长形手柄本体中的槽道内。
4.根据权利要求1所述的口腔护理器具，其特征在于，所述第一刚性材料为第一硬质塑料，以及所述第二刚性材料为第二硬质塑料。
5.根据权利要求4所述的口腔护理器具，其特征在于，所述第一硬质塑料和所述第二硬质塑料彼此在化学上是不相容的，使得在注入模制过程期间彼此不形成化学连结。
6.根据权利要求5所述的口腔护理器具，其特征在于，所述第一硬质塑料为SAN，以及所述第二硬质塑料为PP。
7.根据权利要求5所述的口腔护理器具，其特征在于，所述弹性材料与所述第二硬质塑料在化学上是相容的，以便在注入模制过程期间与所述第二硬质塑料形成化学连结。
8.根据权利要求1所述的口腔护理器具，其特征在于，所述长形手柄本体包括前表面、后表面、右侧表面和左侧表面，并且其中，所述贯穿槽口从所述长形手柄本体的右侧表面延伸至所述长形手柄本体的左侧表面，从而形成穿过所述长形本体的侧向地延伸的通路。
9.根据权利要求8所述的口腔护理器具，其特征在于，所述内核结构在所述长形手柄本体的右侧表面和左侧表面露出。
10.根据权利要求9所述的口腔护理器具，其特征在于，所述内核结构具有右侧表面和左侧表面，并且其中，所述手柄的整个右侧表面由所述长形手柄本体的右侧表面和所述内核结构的右侧表面共同地形成，以及其中，所述手柄的整个左侧表面由所述长形手柄本体的左侧表面和所述内核结构的左侧表面共同地形成。
11.根据权利要求10所述的口腔护理器具，其特征在于，所述口腔护理器具还包括从所述长形手柄本体的前表面至所述长形手柄本体的后表面延伸穿过所述长形手柄本体的孔口。
12.根据权利要求11所述的口腔护理器具，其特征在于，所述口腔护理器具还包括由弹性材料构成的抓握本体，所述抓握本体填充所述孔口使得在所述手柄上露出所述抓握本体的前表面和后表面。
13.根据权利要求12所述的口腔护理器具，其特征在于，所述抓握盖为U形且遮盖所述长形手柄本体的前表面的一部分、所述长形手柄本体的近端以及所述长形手柄本体的后表面的一部分。
14.根据权利要求13所述的口腔护理器具，其特征在于，所述内核结构为透明的并且具有前表面和相反的后表面，以及其中，所述内核结构的后表面包括在所述内核结构的后表面中形成凹部的多个弓形凹槽。
15.根据权利要求14所述的口腔护理器具，其特征在于，所述弓形凹槽以间隔开的方式成对地布置，每对中的弓形凹槽的凹入侧彼此相对。
16.根据权利要求15所述的口腔护理器具，其特征在于，所述内核结构由透明的硬质塑料构成，使得所述内核结构的后表面上的弓形凹槽透过所述内核结构的右侧表面和左侧表面是可见的。
17.根据权利要求16所述的口腔护理器具，其特征在于，所述口腔护理器具还包括在所述长形手柄本体的前表面中形成的第一通孔以及在所述长形手柄本体的后表面中形成的第二通孔，所述第一通孔形成进入所述贯穿槽口中的第一通路，所述第二通孔形成进入所述贯穿槽口中的第二通路。
18.根据权利要求17所述的口腔护理器具，其特征在于，所述内核结构包括延伸到位于所述长形手柄本体的前表面上的所述第一通孔中的第一凸起和延伸到位于所述长形手柄本体的后表面上的所述第二通孔中的第二凸起。
19.根据权利要求18所述的口腔护理器具，其特征在于，所述口腔护理器具还包括在所述长形手柄本体的前表面中形成的第三通孔，所述第三通孔形成进入所述贯穿槽口中的第三通路，所述内核结构包括延伸到位于所述长形手柄本体的前表面上的所述第三通孔中的第三凸起。
20.根据权利要求19所述的口腔护理器具，其特征在于，所述抓握盖覆盖所述内核结构的所述第一、第二和第三凸起。
【文档编号】A46B5/02GK104248213SQ201410467431
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2009年12月18日 优先权日:2009年12月18日
【发明者】R.莫斯科维奇, E.希门尼斯, M.鲁尼, M.博纳 申请人:高露洁-棕榄公司