CN103415229A - 制造具有共用芯部的牙刷的方法 - Google Patents

Abstract

一种牙科器具包括刚性塑料芯部手柄和覆模。覆模可具有用于不同使用者的不同外部构型，其中，不同构型改变成在解剖学上配合目标使用者的手并吸引目标使用者。用于制造牙科器具的方法包括：在第一模中形成塑料芯部；从第一模移除塑料芯部；选定多个第二模中的一个，其中，多个第二模中的每一个具有不同模腔，使得由多个第二模中的一个形成的覆模和由多个第二模中的另一个形成的覆模具有不同构型；将塑料芯部放置到多个第二模中的选定的一个中；通过将材料注射到模腔中而绕着塑料芯部形成覆模；以及从模腔移除塑料芯部和覆模。

Description

制造具有共用芯部的牙刷的方法

技术领域

本发明大体涉及牙科护理器具的制造，并且更特别地，涉及制造具有共用芯部和覆模的牙刷的方法。

背景技术

许多人每天使用口腔护理器具，尤其是牙刷。关于这种装置，手柄通常设置成由使用者根据需要握持和操纵。然而，许多手柄是简单线性或在解剖学上修正的相对刚性材料杆，其既不舒适，也不易于操纵。此外，口腔护理器具的使用可通常在潮湿条件下发生，这可导致手柄滑溜。

为了向使用者提供改进的控制和更大的舒适性，牙刷在牙刷手柄的部分上面设置有较软的弹性体垫料，其中，美国专利No. 7,458,125、7,240,390和7,401,377中提供了示例性教导。美国专利No. 5,501,597、6,361,317和7,226,289中教导了用于其它口腔护理器具的软手柄覆盖物的实例。

与相对刚性材料手柄相关的问题在牙刷为电的或另外用动力推动的时增加，这是由于电操纵的牙刷头在使用期间导致的振动。当电动/用动力推动的牙刷由儿童的较小手使用时，这种牙刷的控制变成更大的问题。

因此，存在对如下口腔护理器具的需要，该口腔护理器具针对该器具的使用提供改进的控制和更大的舒适性而不管使用者的手的大小。

发明内容

优选实施例的一个方面包括一种制造牙科器具的方法。牙科器具包括具有塑料芯部的轴和覆模。该方法包括：在第一模中形成塑料芯部；从第一模移除塑料芯部；选定多个第二模中的一个，其中，多个第二模中的每一个具有不同模腔，使得由多个第二模中的一个形成的覆模和由多个第二模中的另一个形成的覆模具有不同构型；将塑料芯部放置到多个第二模中的选定的一个中；通过将材料注射到多个第二模中的选定的一个的模腔中而绕着塑料芯部形成覆模；以及从模腔移除塑料芯部和覆模。

优选实施例的另一方面包括一种制造牙科器具的方法。牙科器具包括具有塑料芯部的轴和覆模。该方法包括：提供由第一模形成的第一塑料芯部；选定多个第二模中的第一个，多个第二模中的每一个具有不同模腔，使得由多个第二模中的一个形成的覆模和由多个第二模中的另一个形成的覆模具有不同构型；将第一塑料芯部放置到多个第二模中的第一个中；通过将材料注射到多个第二模中的第一个的模腔中而绕着第一塑料芯部形成第一覆模；以及从模腔移除第一塑料芯部和第一覆模。该方法还包括：提供由第一模形成的第二塑料芯部；选定多个第二模中的第二个；将第二塑料芯部放置到多个第二模中的第二个中；通过将材料注射到多个第二模中的第二个的模腔中而绕着第二塑料芯部形成第二覆模；以及从模腔移除第二塑料芯部和第二覆模。

优选实施例的又一方面包括一种牙科器具套件。套件包括第一牙科器具，该第一牙科器具具有由第一模形成的第一塑料芯部以及由多个第二模中的第一个形成的第一覆模，多个第二模中的每一个具有不同模腔，使得由多个第二模中的一个形成的覆模和由多个第二模中的另一个形成的覆模具有不同构型。套件还包括第二牙科器具，该第二牙科器具具有由第一模形成的第二塑料芯部以及由多个第二模中的第二个形成的第二覆模。第一覆模和第二覆模具有不同构型。

在某些实施例中，该方法还包括使注射的材料与塑料芯部化学地混合，并且冷却具有化学混合的注射材料的覆模和塑料芯部，从而形成其间的化学结合。在该示例性方面内，注射的材料优选地具有软化塑料芯部用于芯部与注射的材料化学地混合的温度。在优选实施例的又一方面，该方法还包括将电功能元件布置在塑料芯部内，电功能元件包括电操作的功能单元和能够连接于能量源用于使电操作的功能单元通电的供电单元。在优选实施例的又一方面，牙科器具包括头部件和位于头部件与塑料芯部之间的颈部，并且该方法还可包括将多根刷毛附接于头部件以形成刷头。虽然不受限于特定材料，但是注射的材料可为例如弹性体。

本发明的另外的适用领域将从下文中提供的详细描述变得显而易见。应当理解，详细描述和具体实例在简述本发明的优选实施例的同时仅意图用于说明的目的并且不意图限制本发明的范围。

附图说明

本发明从详细描述和附图将被更全面地理解，其中：

图1是根据本发明的优选实施例构建的牙刷的示例性实施例的俯视平面图；

图2是图1中示出的牙刷的第二俯视平面图；

图3是沿着图2的线III-III截取的侧视截面图；

图4是根据优选实施例构建的牙刷的另一个示例性实施例的俯视平面图；

图5是图4中示出的牙刷的第二俯视平面图；以及

图6是沿着图5的线VI-VI截取的侧面截面图。

具体实施方式

(多个)优选实施例的下列描述在性质上仅是示例性的，并且决不意图限制本发明、其应用或用途。

除非另外指出，本文中和在说明书的其它地方表达的所有量、数量和几何特征应当理解成包括所表达的用语的大致近似。例如，术语“平坦的”应该理解为包括大体或大致平坦的构型。

附图示出呈牙刷形式的口腔护理或牙科器具，该牙刷具有改进的手柄和带有刷毛或其它牙齿接合元件的头部。虽然提及带有改进的手柄的牙刷，但是其它口腔护理器具(诸如邻间牙签、牙线工具、牙斑刮器、舌头和软组织清洁器/按摩器等)可使用同一手柄。还应当理解，可利用其它实施例，并且可在不背离本发明的范围的情况下作出结构和功能修改。

虽然不受限于特定实施例，但是本发明的示例性方面包括带有在包覆成型工艺期间化学地结合于热塑性弹性体覆模的刚性塑料芯部手柄的牙刷，其中，覆模限定在牙刷的使用期间用于使用者的手的握持区域。得到的覆模握持部可具有用于不同类型的使用者(例如，成年人、儿童、男孩、女孩、男士、女士)的不同外部形状，其中，不同形状改变成在解剖学上配合目标使用者的手。例如，男孩和女孩可偏好不同覆模设计，正如男士和女士或成年人和儿童可偏好尤其是构造用于相应大小、强度和由相应使用者的手施加的压力的不同覆模设计。

优选实施例通过在针对使用者的手确定大小和形状的牙刷手柄周围提供舒适的弹性体覆盖物而为使用者改进牙刷的控制和舒适性。当牙刷为电动牙刷时，提供了又一个益处。众所周知的是，电动/声波牙刷在使用期间振动。该振动可导致使用者不适，尤其是当使用者正在保持振动牙刷的刚性手柄时。通过在牙刷手柄(和不仅仅是其选定的部分)周围设置舒适的弹性体握持部，优选实施例的弹性体覆模提供了牙刷的舒适且可靠的握持，同时减少对用户的振动，这是因为振动被弹性体覆盖物吸收。因此，本发明的又一个益处是通过由弹性体覆模吸收振动以及引起的对用户关节的振动的减少而减少对使用者的手、手腕和前臂造成的健康担忧。

现在参考附图，图1-3示出了根据本发明构建的牙刷10的示例性实施例。牙刷10包括芯部手柄12、头部14和联接在其间的颈部区域18。芯部手柄12、颈部区域18和头部14可一体地形成，或者可选地分开形成，并且沿着位于头部与芯部手柄之间并将二者联接成单一单元的颈部区域18附接。头部14具有基部20，基部20具有刷毛安装表面或面22，可优选地经由插入到横跨面22分布在基部20中的孔24(图3)中而从其附接多根刷毛16。

芯部手柄12为在牙刷10的远端从颈部区域18的柄部46延伸到牙刷10的底部26的大体柱形或管状刚性塑料轴。虽然不受限于特定实施例，但是牙刷10为具有优选地经由摩擦配合附接于芯部手柄12的底部端盖28的电或声波牙刷。端盖28能够在芯部手柄的底部26处从芯部手柄移除，以使用于能量源(例如，电池)的柱形通道暴露。端盖28优选地具有允许牙刷10在放置在平坦的水平表面上时站立的平坦边界(例如，边沿、壁、面、表面)30。

参考图3，芯部手柄12示出为呈封装布置在芯部手柄12和颈部区域18的细长轴内的电功能元件32的管状形式。设想，芯部手柄12不受限于柱形或管状形状。例如，芯部手柄12可具有其它合适的形状，诸如各种适合的多边形。电功能元件32包括电操作的功能单元34(例如，包括联接于偏心部件38的电动马达36的振动部件)，以及能够连接在电动马达36与能量源44(例如，电池、可再充电电池、电出口的连接器)之间的导线42的供电单元40。在一些实施例中，电功能元件32可包括一个或更多个压电元件。在一些实施例中，电功能元件32可根据需要包括更多或更少的构件。在如示出的实施例中，牙刷10的前侧54处的开关52能够可操作地连接于电操作的功能单元34，以基于朝向或远离与供电单元40的接触的开关52的位置而连接或中断从能量源44到电操作的功能单元34的功率。

芯部手柄12为包括刚性聚合物材料的硬塑料轴。刚性聚合物材料为牙刷10或牙科器具的将经受与握持牙刷10并将牙刷10用于其意图的牙科目的相关的应力和力的部分提供了强度和耐久性。强度和耐久性将防止牙刷10的这些部分在应力下开裂或变形。

根据优选实施例，刚性聚合物材料可包括任何刚性热塑性材料。适合的刚性热塑性塑料包括聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚酰胺、乙缩醛、聚砜和聚丙烯。刚性聚合物材料还可包括刚性化学固化或热固化聚合物材料。除提供刚性、强度和耐久性以外，化学固化或热固化聚合物材料还提供耐高压加热的优点。示例性刚性化学固化或热固化聚合物包括环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸酯、氨基甲酸酯和聚酯。

如可在图1-3中看到的，牙刷10包括包围芯部手柄12的热塑性弹性体(TPE)覆模握持部50，其中，期望人的手在使用期间保持牙刷10。虽然不受限于特定结构，但是覆模握持部50优选地通过将芯部手柄12放置在适合的模中而装配到刚性塑料芯部手柄12上，所述适合的模在轴的柄部46和底部26处密封牙刷10。接着，适合的TPE材料注射到形状适合的模腔中，如技术人员理解的。

热塑性弹性体覆模握持部50在绕着芯部手柄12形成覆模握持部50的包覆成型工艺期间与刚性塑料芯部手柄12化学地结合。弹性体覆模握持部50和芯部手柄12通过注射足够热以与芯部手柄12的材料化学地混合的弹性体而在用于弹性体覆模握持部50的包覆成型工艺期间化学地结合。特别地，弹性体在足够热以使塑料芯部手柄12的外壁48充分地软化或熔化用于外壁与注塑覆模的热弹性体材料的化学混合的温度下注射。当弹性体冷却时，化学混合保持形成用于将刚性塑料芯部手柄12和热塑性弹性体覆模握持部50保持在一起的化学结合。

覆模握持部50优选地成形用于由牙刷10的使用者舒适操作。理解，本发明不受限于覆模握持部50和60的形状(图4-6)，而是覆模50、60可形成为呈在牙科程序期间为意图使用者提供舒适的使用握持的任何形状。就此而言，覆模握持部50、60可通过常规手段形成为针对使用者的手的大体大小和形状的形状，而不管使用者的年龄或性别。另外，覆模握持部50、60可包括各种构型，诸如不同颜色、样式、设计、图案等。此外，在一些实施例中，模塑覆模握持部50、60的模腔可为可调节的，以产生各种形状、大小、颜色、样式、设计、图案的覆模握持部50、60。

图4-6描绘了优选实施例的第二实例，其中，牙刷100与以上讨论的牙刷10大致相似。特别地，除了覆模握持部60的外部形状以外，图4-6中示出的牙刷100与图1-3中示出的牙刷10完全相同。覆模握持部60装配到刚性塑料芯部手柄12上并且化学地结合于芯部手柄12，如上面关于覆模握持部50讨论的。也就是，芯部手柄12优选地放置在适合的模具中，所述适合的模具在芯部手柄12的轴的柄部46和底部26处密封牙刷100。然而，适合的模具不同地构造成形成与覆模握持部50不同的覆模握持部60。换言之，形成覆模握持部60的模的模腔具有与形成覆模握持部50的模的模腔不同的形状、大小、颜色、样式、设计和/或图案。不管模腔的构型，弹性体在足够热以使塑料芯部手柄12的外壁48充分地软化熔化用于外壁和注射的覆模的热弹性体材料的化学结合的温度下注射。覆模握持部60形成为呈用于由具有与第一示例性牙刷的目标人员或人群不同的性别或年龄的使用者舒适地操作的可选形状。

根据优选实施例，牙刷10、100中的任一个优选地通过相同方法制造。例如，塑料芯部手柄12在第一模中模塑为轴，所述轴在模塑之后从第一模移除。用于制造覆模握持部50或60中的一个的第二模从多个第二模中选定，其中，多个第二模中的每一个具有不同模腔，使得由多个第二模中的一个形成的覆模(例如，覆模握持部50)和由多个第二模中的另一个形成的覆模(例如，覆模握持部60)具有不同构型。塑料芯部手柄12放置到多个第二模中的选定的一个中。接着，通过将材料注射到选定的模腔中而绕着塑料芯部手柄12形成覆模(例如，覆模握持部50或覆模握持部60)，并且从选定的模腔移除塑料芯部手柄12和相应的覆模握持部(例如，覆模握持部50、覆模握持部60)。

在某些实施例中，可提供套件，该套件包括具有第一塑料芯部12和覆模握持部50的第一牙科器具，以及具有第二塑料芯部12和覆模握持部60的第二牙科器具。在该套件中，虽然塑料芯部12可在牙科器具之中为共用的，但是覆模握持部50、60可具有不同构型。

根据优选实施例，覆模握持部50、60包括热塑性弹性体(TPE)材料。弹性体材料向在手动使用牙刷时被使用者握持的牙刷/牙科器具的手柄提供了增加的舒适性和握持性能。可选地，弹性体材料可包括弹性体化学固化或热固化聚合物材料用于增加耐高压加热的优点。热塑性弹性体的实例包括乙烯-丙烯橡胶、聚烯烃弹性体和合成橡胶。适合的弹性体化学固化或热固化聚合物的实例包括硅橡胶、天然橡胶、合成橡胶和低硬度氨基甲酸酯。为了提供最佳的舒适性以及控制益处，覆模握持表面的弹性体材料优选地具有在A11-A50肖氏硬度之间的范围内的硬度测定计测量值，不过可使用该范围以外的材料。硬度测定计等级的更优选的范围在A25至A40肖氏硬度之间。

虽然已详细地并参考本发明的具体实例描述了本发明，但是对本领域技术人员而言将显而易见的是，可在不背离本发明的精神和范围的情况下在本发明中作出各种变化和修改。例如，端盖28优选地通过螺纹、卡扣配合或其它摩擦接合附接于芯部手柄12，不过在本发明的范围内可以可选地通过非摩擦手段(诸如粘合剂或磁体)附接。在不进一步详述的情况下，前文将充分说明本发明使得其他人可通过应用当前或未来知识而容易地使本发明适合在各种服务条件下使用。

如全文使用的，范围用作用于描述在该范围内的每个和每一个值的速写。范围内的任何值可选定为该范围的端点。另外，本文中引用的所有参考由此通过参考被全部并入。在本公开中的定义和引用的参考的定义存在冲突的情况下，以本公开为准。

Claims (16)

1. 一种制造牙科器具的方法，所述牙科器具具有带有塑料芯部的轴以及覆模，所述方法包括：

a) 在第一模中形成塑料芯部；

b) 从所述第一模移除所述塑料芯部；

c) 选定多个第二模中的一个，所述多个第二模中的每一个具有不同模腔，使得由所述多个第二模中的一个形成的覆模和由所述多个第二模中的另一个形成的覆模具有不同构型；

d) 将所述塑料芯部放置到所述多个第二模中的选定的一个中；

e) 通过将材料注射到所述多个第二模中的选定的一个的模腔中而绕着所述塑料芯部形成覆模；以及

f) 从所述模腔移除所述塑料芯部和覆模。

2. 根据权利要求1所述的方法，还包括，在步骤e)之后，使注射的材料与所述塑料芯部化学地混合，并且冷却具有化学混合的注射材料的所述覆模和所述塑料芯部，从而形成其间的化学结合。

3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述注射的材料具有软化所述塑料芯部以使所述芯部与所述注射的材料化学地混合的温度。

4. 根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，其特征在于，还包括将电功能元件布置在所述塑料芯部内，所述电功能元件包括电操作的功能单元和能够连接于能量源用于使所述电操作的功能单元通电的供电单元。

5. 根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其特征在于，步骤d)包括将所述塑料芯部的部分包封在所述模腔内，其中，所述塑料芯部位于包封的部分之间。

6. 根据权利要求1-5中的任一项所述的方法，其特征在于，所述塑料芯部包括限定延伸到所述芯部中的通道的远端，并且所述方法还包括将电功能元件插入到所述通道中，以及在所述塑料芯部的远端处附接端盖以封闭所述通道。

7. 根据权利要求1-6中的任一项所述的方法，其特征在于，所述牙科器具包括头部件和位于所述头部件与所述塑料芯部之间的颈部，并且所述方法还包括将多根刷毛附接于所述头部件以形成刷头。

8. 根据权利要求1-7中的任一项所述的方法，其特征在于，所述注射的材料为弹性体。

9. 根据权利要求1-8中的任一项所述的方法，其特征在于，所述构型包括形状、大小、颜色、样式、设计和图案中的一个或更多个。

10. 一种制造牙科器具的方法，所述牙科器具具有带有塑料芯部的轴以及覆模，所述方法包括：

a) 提供由第一模形成的第一塑料芯部；

c) 选定多个第二模中的第一个，所述多个第二模中的每一个具有不同模腔，使得由所述多个第二模中的一个形成的覆模和由所述多个第二模中的另一个形成的覆模具有不同构型；

c) 将所述第一塑料芯部放置到所述多个第二模中的第一个中；

d) 通过将材料注射到所述多个第二模中的第一个的模腔中而绕着所述第一塑料芯部形成第一覆模；

e) 从所述模腔移除所述第一塑料芯部和所述第一覆模；

f) 提供由所述第一模形成的第二塑料芯部；

g) 选定多个第二模中的第二个；

h) 将所述第二塑料芯部放置到所述多个第二模中的第二个中；

i) 通过将材料注射到所述多个第二模中的第二个的模腔中而绕着所述第二塑料芯部形成第二覆模；以及

j) 从所述模腔移除所述第二塑料芯部和所述第二覆模。

11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括，

在步骤d)之后，使所述注射的材料与所述第一塑料芯部化学地混合，并且冷却具有化学混合的注射材料的所述第一覆模和所述第一塑料芯部，从而形成其间的化学结合；以及

在步骤i)之后，使所述注射的材料与所述第二塑料芯部化学地混合，并且冷却具有化学混合的注射材料的所述第二覆模和所述第二塑料芯部，从而形成其间的化学结合。

12. 根据权利要求10-11中的任一项所述的方法，其特征在于，所述构型包括形状、大小、颜色、样式、设计和图案中的一个或更多个。

13. 一种牙科器具套件，所述套件包括：

具有由第一模形成的第一塑料芯部的第一牙科器具；

由多个第二模中的第一个形成的第一覆模，所述多个第二模中的每一个具有不同模腔，使得由所述多个第二模中的一个形成的覆模和由所述多个第二模中的另一个形成的覆模具有不同构型；

具有由所述第一模形成的第二塑料芯部的第二牙科器具；以及

由多个第二模中的第二个形成的第二覆模；

其中，所述第一覆模和所述第二覆模具有不同构型。

14. 根据权利要求13所述的套件，其特征在于，通过将材料分别注射到所述多个第二模中的第一个和第二个的模腔中而绕着所述塑料芯部形成所述第一和第二覆模。

15. 根据权利要求14所述的套件，其特征在于，通过使所述注射的材料与所述第一和第二塑料芯部化学地混合，并且分别冷却具有化学混合的注射材料的所述第一和第二覆模以及所述第一和第二塑料芯部从而形成其间的化学结合，绕着所述塑料芯部形成所述第一和第二覆模。

16. 根据权利要求13-16中的任一项所述的套件，其特征在于，所述构型包括形状、大小、颜色、样式、设计和图案中的一个或更多个。

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