專利名稱：牙刷的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種牙刷及制造牙刷的方法，尤其是涉及一種用塑料制成的牙刷以及制造該牙刷的注塑法。
牙刷一般都有一帶刷毛的牙刷頭，其底端一體地連到牙刷把的頂端。通常牙刷把的頂端形成一薄的頸部。
一般地講，所知的牙刷是用塑料通過注塑法制成的。其中，牙刷頭和把一體形成，然后將刷毛插入插座，并用一小金屬夾將刷毛固定在插座中。另外的一種方法是在模塑過程中直接將刷毛固定在牙刷頭內，這樣刷毛的固定端被注入的軟塑料包圍著，而當塑料固化后就將刷毛牢固地固定在牙刷頭里。例如。WO95/30350和EP0504571A中公開了這樣的一種注塑法。
在時下的一種塑法中，牙刷頭和牙刷把由硬塑料一體模塑，接下來在隨后的注塑過程中加入彈性材料，形成了兩組分的牙刷，例如，在牙刷把上形成一由彈性材料制成的握墊，或者在牙刷頭和牙刷把之間的切口內填充彈性材料以改變牙刷頭和牙刷把間的相對韌性。在專利文獻GB2216785A和DE3923495中描述了上述的牙刷，在專利文獻WO94/05183中描述了上述的方法。
現有技術中所知的牙刷存在的一個問題是，對于一體的牙刷頭和牙刷把來說，如果不重新制作模具就很難改變牙刷頭和牙刷把的組合，例如，在保持牙刷把形狀不變的同時改變牙刷頭的形狀，或反之的情況，另一個問題是，制造帶刷毛的牙刷頭的速度與制造牙刷把(尤其是兩組分的牙刷把)的速度不同。因此，生產過程的速度受到低速機器的制約。
本發明的目的是至少部分地解決上述問題。在下文的描述中將清楚本發明的其他目的和優點。
根據本發明，制造牙刷的方法包括下述步驟在牙刷頭模塑過程中用塑料制成牙刷頭，該牙刷頭的底端有一第一連接部；然后，在牙刷把模塑過程中用塑料制成牙刷把，同時在該牙刷把的頂端形成一第二連接部，該第二連接部能與第一連接部連接，通過這種連接將牙刷頭和牙刷把固定在一起。
根據本發明的另一方案，制造牙刷的方法包括下述步驟在牙刷把模塑過程中用塑料制成牙刷把，該牙刷把的頂端有第一連接部；然后，在牙刷頭模塑過程中用塑料制成牙刷頭，同時在該牙刷頭的底端形成一第二連接部，該第二連接部能與第一連接部相連接，而且這種連接能將牙刷頭和牙刷把固定在一起。
在根據本發明方法的再一方案中，分別在牙刷頭和牙刷把模塑過程中制成牙刷頭和牙刷把，在牙刷頭的底端和牙刷把的頂端分別形成連接部，通過在模塑過程中制成的塑料塊與所述的連接部相連而將各連接部連接起來，這樣利用各連接部、塑料塊之間的連接將牙刷頭和牙刷把固定在一起。
另外的一個可選步驟是，在第一和/或第二連接部、各連接部和塑料塊的周圍形成一種材料，最好是彈性材料，最好能將連接在一起的第一和/或第二連接部、各連接部和塑料塊的至少一部分包圍住。
在本發明的一個實施例中，首先加工出帶第一連接部的牙刷頭。該實施例中的第一連接部包括從牙刷頭底端伸出的銷狀或柱狀的與牙刷頭一體的凸起。該凸起在其遠離牙刷頭的一端為一擴大部，該擴大部可以為圓形，如球狀，或為一錐形，該錐的頂點遠離牙刷頭。在該實施例的一種結構中，在牙刷把上的第二連接部以包繞凸起端的座的型式與所述凸起相連接，這樣，通過一種凹凸型的連接將牙刷頭和牙刷把固定在一起。另外，第一連接部可以包括另一種連接結構，牙刷把與該連接結構相連接地形成，如在牙刷頭的底端形成一凹腔，在模塑過程中加入的制作牙刷把的塑料可流入該凹腔中并與其相連。
這樣制成的牙刷頭和牙刷把在固定在一起的同時可相對活動。第一與第二連接部或塑料塊與各連接部件的連接使牙刷頭和牙刷把可以相對地活動。如，牙刷頭底端的凸起，即擴大部分，能在第二連接部中自由轉動或擺動。通過在模塑過程中制作第二連接部，并使第一、二連接部間不焊在一起，就可實現上述的連接。例如，擴大部分能以球座型的連接形式在第二連接部中活動，在第二連接部中有一放擴大部的腔。再如，先用高熔點的塑料制成牙刷頭，隨后用低熔點的塑料制成牙刷把。在這種結構的牙刷中，第一和第二連接部間的連接段周圍形成一彈性材料，以調整相對韌性，即這種連接可以有彈性變形、但不能完全自由地轉動。
在另一種結構中，第一和第二連接部或塑料塊和各連接部固定在一起，彼此間沒有相對運動。通過在模塑過程中形成第二連接部并在第一、二連接部間形成焊接，即相鄰表面的至少一部分熔合在一起，在牙刷頭和牙刷把間形成一體的連接。這樣，就可實現上述固定的連接。
在本發明的方法的一個實施例中，在形成第二連接部的過程中熔化第一連接部或者在形成塑料塊的過程中熔化各連接部，使第一和第二連接部或各連接部和塑料塊在牙刷頭和牙刷把間熔成一整體連接。因此，在第一和第二連接部或各連接部和塑料塊之間的塑料連接段不容易產生明顯的裂縫。在該結構中，由于第一、二連接部熔成一個整體，因此，在第一、二連接部間形成固定的連接。
例如，可以在牙刷頭的底端形成一個凸起，而在用模塑法加工牙刷把時，圍著該凸起形成靠近牙刷頭的頸部的一端并與該凸起熔成一整塊。這樣，就不會區分出第一連接部和第二連接部。如，牙刷頭和牙刷把可以用具有相同熔點的塑料(如同一材料)制成，這樣，包繞著第一連接部注入第二連接部的熱塑料時就會使它們熔在一起。
這種熔化連接是可變形的，如彈性變形，特別是在薄頸處形成的連接。該結構中，用如彈性材料等另一種材料包在第一、二連接部間的連接處，蓋住連接部的連接，看上去給人一種新穎的結構，另外，調整了頭-頸部或頭-把連接的靈活性。
這里所用的分別制造牙刷頭和牙刷把的模塑法本質上與傳統制造牙刷的注塑法一樣。例如，可以在第一腔式模具(如傳統地由帶開口的模具件制成)中用塑料注塑法分別制造帶第一連接部的牙刷頭或牙刷把。然后，制成的牙刷頭或牙刷把的整個頭部或至少第一連接部被圍在第二腔式模具中，接著在該第二腔式模具中用塑料注塑法制出牙刷把或牙刷頭。第二腔式模具中腔的形狀和模塑工況為在其中將第一、二連接部如上所述地連接在一起，即熔在一起。
這樣加工出的牙刷頭和牙刷把可全部或部分地放在第三腔式模具中，然后加入另外的一種材料，即第二組分彈性材料。多年來，在牙刷的領域中人們已經知曉在模塑過程中，用這種方式加入諸如彈性材料的第二組分，而連接塑料。即第二組分可通過單個的注口加入，并通過牙刷表面或結構中的流動通道從牙刷的一處流到另一處；第二組分也可通過多個注口加入。這種典型的方法見專利文獻WO94/05183。
刷毛可以用傳統的方法加到牙刷頭上。例如，可以在形成牙刷頭的模塑過程中，將刷毛的端部熔入牙刷頭的材料中。這種方法見專利文獻WO95/30350。另一種方法是，在牙刷頭或牙刷頭-把的組合完成后，用傳統的方法將刷毛插入并用夾子固定在牙刷頭的插座里。當牙刷頭已先制備并和牙刷把分開時，在牙刷把制完前用這種方法在牙刷頭上加入刷毛。
制造本發明牙刷的合適的塑料、彈性材料和刷毛材料都是公知的，如目前使用的制牙刷的材料。
本發明還提供了一種塑料牙刷，其中，牙刷頭通過牙刷把或牙刷頭上的第一連接部連接到牙刷把上。第一連接部首先形成，然后制出與第一連接部相連接的第二連接部。優選地，第一、二連接部可如上所述地焊或熔在一起。優選地，在該牙刷中，用另外一種材料，最好為彈性材料，包在第一和/或第二連接部的至少一部分上，并最好使第一和/或第二連接部完全被這種材料包住。
本發明還提供了一種塑料牙刷，其中，通過牙刷頭底端的連接部和牙刷把頂端的連接部的連接，并用模塑形成的塑料塊與所述各連接部連接，而將牙刷頭連到牙刷把上。
本發明還提供了一種牙刷頭，其底端有一第一連接部，與本發明的方法和牙刷相適應。
本發明的牙刷可以用上述方法制成，因此，本發明還提供了一種用上述方法制成的牙刷。
本發明的牙刷可以包括傳統牙刷的特征，即在加入另外的一種彈性材料的模塑過程中形成一彈性的握墊，和/或形成一彎折區以改變韌性，如GB2216785A所公開的那樣。
本發明的方法和牙刷克服了上述加工過程的缺陷。因為，牙刷頭可以脫離牙刷把重新設計，這樣當僅需重新設計牙刷頭時就不必制造一個全新的牙刷模具(反之也是如此)。另外，當制牙刷頭的機器比制牙刷把的機器速度慢時，如要將刷毛插入牙刷頭中，可以將多臺制牙刷頭的機器與一臺制牙刷把的機器配合使用，以補償工作速度上的差異。
下面，參照附圖通過實施例描述本發明，其中
圖1和2分別為本發明牙刷頭的縱向剖視圖和平面視圖；圖3示出了用本發明的方法制造的牙刷，其中，在剖面區域可以看出牙刷頭和緊挨著的部分牙刷把；圖4為用發明的方法制造的牙刷的平面圖；圖5是制造圖1-4的牙刷的模塑法示意圖。
參見圖1和2，具有大致傳統形狀的牙刷頭1用傳統的模塑技術并通過塑料模塑法制備。刷毛安裝在牙刷頭的刷毛面2上，但為清晰起見，圖中沒有示出刷毛。利用傳統的夾裝將刷毛插入面2的插孔中，或者通過模塑刷毛端部周圍的塑料將刷毛植入牙刷頭1，而將其固定在面2上。
在底端3形成了一個銷4狀的第一連接部，銷4上有一遠離牙刷頭底端3的擴大部5。底端3上伸出銷4的部分為凹部6。擴大部5的形狀為頂點遠離牙刷頭的錐狀，即如圖所示的楔形或圓錐形。銷4由注塑法制成。注塑法所用的模腔具有牙刷頭1、銷4和擴大部5的輪廓形狀。
見圖3和4，圖1和2所示的牙刷頭1插在注塑工具(未示出)中。其中，銷4伸進工具的模腔里。通過第二注塑過程在模腔里制成塑料牙刷把7，該牙刷把具有如GB2216785A中所公開的那樣的彎折部分。
在第二注塑過程中，繞著銷4形成了第二連接部8，其形式為包著擴大部5和銷4鄰近部分的塑料模塑部。連接部8一般為半球形，但也可以為其他形狀。
銷4、擴大部5和連接部8熔在一起，從而在牙刷頭1和牙刷把7之間形成一體連接。上述連接可用多種方法實現。具體地說，如果在溫度接近或高于牙刷頭1塑料的熔點的情況下將牙刷把7的塑料注入模具腔中，尤其是牙刷頭1的塑料和牙刷把的塑料7相同，則第二連接部8和銷4擴大部5的至少一部分表面熔化，并將牙刷頭1和牙刷把7焊在一起，使銷4和連接部8在牙刷頭1和牙刷把7之間形成一體連接。在模塑過程中當形成連接部8的熱熔的塑料流入并圍住銷4和擴大部5時就會發生上述的熔焊。整個銷4和擴大部5熔化并和如上形成的連接部8形成完整的一塊。
另外，如果牙刷把7的塑料在低于牙刷頭1的塑料熔點的溫度下注入，尤其是如果擴大部5為球形，則牙刷頭1可以繞著其與如上形成的牙刷把7之間的球-座接頭自由轉動。
在另一注塑步驟中，將牙刷頭1和牙刷把7的組裝件放入另一個模具的腔中，然后在第一、二連接部4、5、7的連接區周圍注入彈性材料。如圖3和4所示，這種彈性材料的形式為繞著所述連接區的球形塊9。利用本領域公知的注塑技術可以將球形塊9和牙刷頭1、銷4、放大部5和連接部8的塑料熔在一起。再者，銷4、第二連接部8和牙刷頭底端緊挨著的表面上蝕刻一些槽、凹凸、波紋及凸起，這樣有助于彈性材料9和塑料的結合。
牙刷把7上還帶有由熔在其塑料上的彈性材料制成的握墊10。握墊10的材料可以與彈性材料塊9相同，該材料可通過第二注口(未示出)注入與塊9具有相同型式的模腔中。
在圖3和4所示的實施例中，牙刷頭1和牙刷把7間的連接區通過薄銷4成為一體，使這個連接區具有一定韌性。而周圍的彈性材料塊9有助于控制該連接區的韌性。如果在銷4和第二連接部8之間沒有形成焊接，使銷4可以在連接部8內擺動或轉動，則彈性材料塊9能限制這種擺動或轉動的范圍。
還可認識到，牙刷頭1制造后可進行貯存，以備日后使用，或馬上與牙刷把7組裝。這樣做的優點是能使牙刷頭1和牙刷把7具有不同的組合。還有一個優點是能使牙刷頭制造過程的速度與牙刷把制造過程的速度相匹配。例如，當牙刷把7的制造速度是牙刷頭1的制造速度的兩倍時，可以用兩臺牙刷頭的制造機器去供應一臺牙刷把的制造機器。
用牙刷制造領域內一般的傳統型注塑機和刷毛植入機可以實現上述方法。
參見圖5，圖5A為第一腔式模具11的示意圖。模具11由兩個帶開口的模具件構成，形成了一個內腔12。將塑料通過一注口(未示出)注入腔12中，可制出如圖1-4所示的帶銷4、擴大部5和刷毛插孔(未示出)的牙刷頭1。
接下來將如上形成的牙刷頭1封入第二腔式模具13中，如圖5B所示，至少牙刷頭1的第一連接部4、5伸進模具13的內腔14中。將塑料通過一注口(未示出)注入腔14中，可制出如圖1-4所示的牙刷把7。第二型式模具13的工況可使伸入的4和5與其周圍注入的形成牙刷把7的塑料熔在一起，這樣，牙刷把7和牙刷頭1一體連接，注入的塑料中繞著銷4和擴大部5的部分形成第二連接部8。
如上形成的牙刷頭1和牙刷把7的組件15再封入第三腔式模具16中，如圖5C所示。模具16有兩個內腔17和18，內腔17和18與牙刷頭和牙刷把間的連接部分4、5和8周圍的組件15表面及需形成握墊10處的組件15表面相連通。通過一注口(未示出)將另一種材料，如第二組分的彈性材料，注入以形成彈性材料塊9和握墊10。
如圖5D所示，用傳統工藝，如利用小金屬夾，將刷毛19插入已加工完成的牙刷頭上。另外，當牙刷頭在模具11中制造時可以把刷毛19熔入牙刷頭1的塑料中。在EP0142885A和WO95/30350中公開了這樣的方法。本領域的技術人員應該清楚，在后兩篇參考文獻中所公開的牙刷頭模具可以很容易地用于制造帶連接部的牙刷頭，以及整個牙刷。圖5所示意性示出的牙刷也可帶有圖1-4所示的彎曲形狀和彎折區。
權利要求
1.一種制造牙刷的方法，其步驟包括在牙刷頭模塑過程中用塑料制造牙刷頭，所述牙刷頭的底端有一第一連接部；然后，在牙刷把模塑過程中用塑料制造牙刷把，同時，在牙刷把的頂端形成一第二連接部，所述第二連接部與所述第一連接部相連接，并通過這種連接將所述牙刷頭和牙刷把固定在一起。
2.一種制造牙刷的方法，其步驟包括在牙刷把模塑過程中用塑料制造牙刷把，所述牙刷把的頂端有一第一連接部；然后，在牙刷頭模塑過程中用塑料制造牙刷頭，同時，在牙刷頭的底端形成一第二連接部，所述第二連接部與所述第一連接部相連接，并通過這種連接將所述牙刷頭和牙刷把固定在一起。
3.一種制造牙刷的方法，其步驟包括分別在牙刷頭和牙刷把模塑過程中制造出牙刷頭和牙刷把，在所述牙刷頭的底端和所述牙刷把頸部的頂端分別形成一連接部；然后，通過模塑法形成一塑料塊與所述各連接部相連接而把所述各連接部連在一起，這樣，所述連接部與塑料塊間的連接將牙刷頭和牙刷把固定在一起。
4.如權利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，還包括一個步驟在所述第一連接部和/或第二連接部的至少一部分的周圍形成另一種材料的材料塊，使組裝后的所述第一連接部和/或第二連接部，或所述各連接部和所述材料塊的至少一部分由所述另一種材料包住。
5.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一連接部包括從所述牙刷頭底端伸出的銷狀或柱狀的一體的凸起。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述凸起在遠離所述牙刷頭的一端有一擴大部。
7.如權利要求5或6所述的方法，其特征在于，在所述牙刷把上的第二連接部以包著所述凸起的端部的座的形式形成，包著所述凸起并與其連接，這樣，通過凹凸型連接將牙刷頭和牙刷把固定在一起。
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一連接部包括一所述牙刷頭底端的凹腔，在制造所述牙刷把的模塑過程中加入的塑料流入并與所述凹腔連接。
9.如權利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所制造的牙刷頭和牙刷把在固定在一起的同時還能作相對運動，而且所述第一連接部和所述第二連接部的連接或所述材料塊和所述各連接部的連接允許所述牙刷頭和牙刷把作相對運動。
10.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一連接部和第二連接間的連接區周圍形成一彈性材料，以改變兩者之間的相對韌性。
11.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一連接部和所述第二連接部固定在一起，使所述第一連接部和第二連接部不能產生相對運動。
12.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述各連接部和所述材料塊固定在一起，使所述第一連接部和所述第二連接部不能相對運動。
13.如權利要求11或12所述的方法，其特征在于，在形成所述第二連接部的過程中，所述第一連接部熔化，或在形成所述材料塊的過程中，所述各連接部熔化，使所述第一連接部和第二連接部或所述各連接部和所述材料塊在所述牙刷頭和所述牙刷把間熔成一體連接。
14.如權利要求13所述的方法，其特征在于，在所述牙刷頭的底部形成一凸起，并且用模塑法形成所述牙刷把，其中，靠近所述牙刷頭的頸部的一端圍著所述凸起模塑形成，并與所述凸起熔成整體的一塊。
15.如權利要求14所述的方法，其特征在于，在所述第一連接部和所述第二連接部之間的連接區周圍形成彈性材料。
16.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過將塑料在一第一腔式模具中注塑制成帶有第一連接部的牙刷頭或牙刷把；然后，將如上制成的牙刷頭或牙刷把的至少第一連接部封入一第二腔式模具中，在所述第二腔式模具的腔中通過塑料注塑形成對應的牙刷把或牙刷頭，所述第二腔式模具的工況使所述第一連接部與所述第二連接部間形成連接，如熔合；接下來，將如上形成的牙刷頭和牙刷把組件置于第三腔式模具中，并加入彈性材料。
17.一種塑料牙刷，其中，牙刷頭通過牙刷把或牙刷頭上的第一連接部和第二連接部與牙刷把相連，并且首先制出第一連接部，然后制出第二連接部與第一連接部相連。
18.一種塑料牙刷，其中，牙刷頭和牙刷把通過牙刷頭底端的連接部和牙刷把頂端的連接部利用由模塑法制成的塑料塊與所述各連接部的連接而連接在一起。
19.一種牙刷頭，其底端有一第一連接部，由權利要求1所述的方法制成，或適用于如權利要求17或18所述的牙刷。
全文摘要
一種制造牙刷的方法,包括:先制出底端有第一連接部的牙刷頭;然后用牙刷把模塑法和塑料制成牙刷把,同時在牙刷把的頂端制成與第一連接部相連接的第二連接部,從而通過第一、二連接部的連接將牙刷頭和牙刷把固定在一起。以及用上述方法制造的牙刷。
文檔編號B29C45/16GK1190338SQ96195296
公開日1998年8月12日 申請日期1996年7月4日 優先權日1995年7月7日
發明者漢斯·克雷默 申請人:史密斯克萊·比奇曼保健品公司