牙刷 本发明涉及一种牙刷及制造牙刷的方法，尤其是涉及一种用塑料制成的牙刷以及制造该牙刷的注塑法。
牙刷一般都有一带刷毛的牙刷头，其底端一体地连到牙刷把的顶端。通常牙刷把的顶端形成一薄的颈部。
一般地讲，所知的牙刷是用塑料通过注塑法制成的。其中，牙刷头和把一体形成，然后将刷毛插入插座，并用一小金属夹将刷毛固定在插座中。另外的一种方法是在模塑过程中直接将刷毛固定在牙刷头内，这样刷毛的固定端被注入的软塑料包围着，而当塑料固化后就将刷毛牢固地固定在牙刷头里。例如。WO95/30350和EP0504571A中公开了这样的一种注塑法。
在时下的一种塑法中，牙刷头和牙刷把由硬塑料一体模塑，接下来在随后的注塑过程中加入弹性材料，形成了两组分的牙刷，例如，在牙刷把上形成一由弹性材料制成的握垫，或者在牙刷头和牙刷把之间的切口内填充弹性材料以改变牙刷头和牙刷把间地相对韧性。在专利文献GB2216785A和DE3923495中描述了上述的牙刷，在专利文献WO94/05183中描述了上述的方法。
现有技术中所知的牙刷存在的一个问题是，对于一体的牙刷头和牙刷把来说，如果不重新制作模具就很难改变牙刷头和牙刷把的组合，例如，在保持牙刷把形状不变的同时改变牙刷头的形状，或反之的情况，另一个问题是，制造带刷毛的牙刷头的速度与制造牙刷把(尤其是两组分的牙刷把)的速度不同。因此，生产过程的速度受到低速机器的制约。
本发明的目的是至少部分地解决上述问题。在下文的描述中将清楚本发明的其他目的和优点。
根据本发明，制造牙刷的方法包括下述步骤：在牙刷头模塑过程中用塑料制成牙刷头，该牙刷头的底端有一第一连接部；然后，在牙刷把模塑过程中用塑料制成牙刷把，同时在该牙刷把的顶端形成一第二连接部，该第二连接部能与第一连接部连接，通过这种连接将牙刷头和牙刷把固定在一起。
根据本发明的另一方案，制造牙刷的方法包括下述步骤：在牙刷把模塑过程中用塑料制成牙刷把，该牙刷把的顶端有第一连接部；然后，在牙刷头模塑过程中用塑料制成牙刷头，同时在该牙刷头的底端形成一第二连接部，该第二连接部能与第一连接部相连接，而且这种连接能将牙刷头和牙刷把固定在一起。
在根据本发明方法的再一方案中，分别在牙刷头和牙刷把模塑过程中制成牙刷头和牙刷把，在牙刷头的底端和牙刷把的顶端分别形成连接部，通过在模塑过程中制成的塑料块与所述的连接部相连而将各连接部连接起来，这样利用各连接部、塑料块之间的连接将牙刷头和牙刷把固定在一起。
另外的一个可选步骤是，在第一和/或第二连接部、各连接部和塑料块的周围形成一种材料，最好是弹性材料，最好能将连接在一起的第一和/或第二连接部、各连接部和塑料块的至少一部分包围住。
在本发明的一个实施例中，首先加工出带第一连接部的牙刷头。该实施例中的第一连接部包括从牙刷头底端伸出的销状或柱状的与牙刷头一体的凸起。该凸起在其远离牙刷头的一端为一扩大部，该扩大部可以为圆形，如球状，或为一锥形，该锥的顶点远离牙刷头。在该实施例的一种结构中，在牙刷把上的第二连接部以包绕凸起端的座的型式与所述凸起相连接，这样，通过一种凹凸型的连接将牙刷头和牙刷把固定在一起。另外，第一连接部可以包括另一种连接结构，牙刷把与该连接结构相连接地形成，如在牙刷头的底端形成一凹腔，在模塑过程中加入的制作牙刷把的塑料可流入该凹腔中并与其相连。
这样制成的牙刷头和牙刷把在固定在一起的同时可相对活动。第一与第二连接部或塑料块与各连接部件的连接使牙刷头和牙刷把可以相对地活动。如，牙刷头底端的凸起，即扩大部分，能在第二连接部中自由转动或摆动。通过在模塑过程中制作第二连接部，并使第一、二连接部间不焊在一起，就可实现上述的连接。例如，扩大部分能以球座型的连接形式在第二连接部中活动，在第二连接部中有一放扩大部的腔。再如，先用高熔点的塑料制成牙刷头，随后用低熔点的塑料制成牙刷把。在这种结构的牙刷中，第一和第二连接部间的连接段周围形成一弹性材料，以调整相对韧性，即这种连接可以有弹性变形、但不能完全自由地转动。
在另一种结构中，第一和第二连接部或塑料块和各连接部固定在一起，彼此间没有相对运动。通过在模塑过程中形成第二连接部并在第一、二连接部间形成焊接，即相邻表面的至少一部分熔合在一起，在牙刷头和牙刷把间形成一体的连接。这样，就可实现上述固定的连接。
在本发明的方法的一个实施例中，在形成第二连接部的过程中熔化第一连接部或者在形成塑料块的过程中熔化各连接部，使第一和第二连接部或各连接部和塑料块在牙刷头和牙刷把间熔成一整体连接。因此，在第一和第二连接部或各连接部和塑料块之间的塑料连接段不容易产生明显的裂缝。在该结构中，由于第一、二连接部熔成一个整体，因此，在第一、二连接部间形成固定的连接。
例如，可以在牙刷头的底端形成一个凸起，而在用模塑法加工牙刷把时，围着该凸起形成靠近牙刷头的颈部的一端并与该凸起熔成一整块。这样，就不会区分出第一连接部和第二连接部。如，牙刷头和牙刷把可以用具有相同熔点的塑料(如同一材料)制成，这样，包绕着第一连接部注入第二连接部的热塑料时就会使它们熔在一起。
这种熔化连接是可变形的，如弹性变形，特别是在薄颈处形成的连接。该结构中，用如弹性材料等另一种材料包在第一、二连接部间的连接处，盖住连接部的连接，看上去给人一种新颖的结构，另外，调整了头-颈部或头-把连接的灵活性。
这里所用的分别制造牙刷头和牙刷把的模塑法本质上与传统制造牙刷的注塑法一样。例如，可以在第一腔式模具(如传统地由带开口的模具件制成)中用塑料注塑法分别制造带第一连接部的牙刷头或牙刷把。然后，制成的牙刷头或牙刷把的整个头部或至少第一连接部被围在第二腔式模具中，接着在该第二腔式模具中用塑料注塑法制出牙刷把或牙刷头。第二腔式模具中腔的形状和模塑工况为在其中将第一、二连接部如上所述地连接在一起，即熔在一起。
这样加工出的牙刷头和牙刷把可全部或部分地放在第三腔式模具中，然后加入另外的一种材料，即第二组分弹性材料。多年来，在牙刷的领域中人们已经知晓在模塑过程中，用这种方式加入诸如弹性材料的第二组分，而连接塑料。即第二组分可通过单个的注口加入，并通过牙刷表面或结构中的流动通道从牙刷的一处流到另一处；第二组分也可通过多个注口加入。这种典型的方法见专利文献WO94/05183。
刷毛可以用传统的方法加到牙刷头上。例如，可以在形成牙刷头的模塑过程中，将刷毛的端部熔入牙刷头的材料中。这种方法见专利文献WO95/30350。另一种方法是，在牙刷头或牙刷头-把的组合完成后，用传统的方法将刷毛插入并用夹子固定在牙刷头的插座里。当牙刷头已先制备并和牙刷把分开时，在牙刷把制完前用这种方法在牙刷头上加入刷毛。
制造本发明牙刷的合适的塑料、弹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。
本发明还提供了一种塑料牙刷，其中，牙刷头通过牙刷把或牙刷头上的第一连接部连接到牙刷把上。第一连接部首先形成，然后制出与第一连接部相连接的第二连接部。优选地，第一、二连接部可如上所述地焊或熔在一起。优选地，在该牙刷中，用另外一种材料，最好为弹性材料，包在第一和/或第二连接部的至少一部分上，并最好使第一和/或第二连接部完全被这种材料包住。
本发明还提供了一种塑料牙刷，其中，通过牙刷头底端的连接部和牙刷把顶端的连接部的连接，并用模塑形成的塑料块与所述各连接部连接，而将牙刷头连到牙刷把上。
本发明还提供了一种牙刷头，其底端有一第一连接部，与本发明的方法和牙刷相适应。
本发明的牙刷可以用上述方法制成，因此，本发明还提供了一种用上述方法制成的牙刷。
本发明的牙刷可以包括传统牙刷的特征，即在加入另外的一种弹性材料的模塑过程中形成一弹性的握垫，和/或形成一弯折区以改变韧性，如GB2216785A所公开的那样。
本发明的方法和牙刷克服了上述加工过程的缺陷。因为，牙刷头可以脱离牙刷把重新设计，这样当仅需重新设计牙刷头时就不必制造一个全新的牙刷模具(反之也是如此)。另外，当制牙刷头的机器比制牙刷把的机器速度慢时，如要将刷毛插入牙刷头中，可以将多台制牙刷头的机器与一台制牙刷把的机器配合使用，以补偿工作速度上的差异。
下面，参照附图通过实施例描述本发明，其中：
图1和2分别为本发明牙刷头的纵向剖视图和平面视图；
图3示出了用本发明的方法制造的牙刷，其中，在剖面区域可以看出牙刷头和紧挨着的部分牙刷把；
图4为用发明的方法制造的牙刷的平面图；
图5是制造图1-4的牙刷的模塑法示意图。
参见图1和2，具有大致传统形状的牙刷头1用传统的模塑技术并通过塑料模塑法制备。刷毛安装在牙刷头的刷毛面2上，但为清晰起见，图中没有示出刷毛。利用传统的夹装将刷毛插入面2的插孔中，或者通过模塑刷毛端部周围的塑料将刷毛植入牙刷头1，而将其固定在面2上。
在底端3形成了一个销4状的第一连接部，销4上有一远离牙刷头底端3的扩大部5。底端3上伸出销4的部分为凹部6。扩大部5的形状为顶点远离牙刷头的锥状，即如图所示的楔形或圆锥形。销4由注塑法制成。注塑法所用的模腔具有牙刷头1、销4和扩大部5的轮廓形状。
见图3和4，图1和2所示的牙刷头1插在注塑工具(未示出)中。其中，销4伸进工具的模腔里。通过第二注塑过程在模腔里制成塑料牙刷把7，该牙刷把具有如GB2216785A中所公开的那样的弯折部分。
在第二注塑过程中，绕着销4形成了第二连接部8，其形式为包着扩大部5和销4邻近部分的塑料模塑部。连接部8一般为半球形，但也可以为其他形状。
销4、扩大部5和连接部8熔在一起，从而在牙刷头1和牙刷把7之间形成一体连接。上述连接可用多种方法实现。具体地说，如果在温度接近或高于牙刷头1塑料的熔点的情况下将牙刷把7的塑料注入模具腔中，尤其是牙刷头1的塑料和牙刷把的塑料7相同，则第二连接部8和销4扩大部5的至少一部分表面熔化，并将牙刷头1和牙刷把7焊在一起，使销4和连接部8在牙刷头1和牙刷把7之间形成一体连接。在模塑过程中当形成连接部8的热熔的塑料流入并围住销4和扩大部5时就会发生上述的熔焊。整个销4和扩大部5熔化并和如上形成的连接部8形成完整的一块。
另外，如果牙刷把7的塑料在低于牙刷头1的塑料熔点的温度下注入，尤其是如果扩大部5为球形，则牙刷头1可以绕着其与如上形成的牙刷把7之间的球-座接头自由转动。
在另一注塑步骤中，将牙刷头1和牙刷把7的组装件放入另一个模具的腔中，然后在第一、二连接部4、5、7的连接区周围注入弹性材料。如图3和4所示，这种弹性材料的形式为绕着所述连接区的球形块9。利用本领域公知的注塑技术可以将球形块9和牙刷头1、销4、放大部5和连接部8的塑料熔在一起。再者，销4、第二连接部8和牙刷头底端紧挨着的表面上蚀刻一些槽、凹凸、波纹及凸起，这样有助于弹性材料9和塑料的结合。
牙刷把7上还带有由熔在其塑料上的弹性材料制成的握垫10。握垫10的材料可以与弹性材料块9相同，该材料可通过第二注口(未示出)注入与块9具有相同型式的模腔中。
在图3和4所示的实施例中，牙刷头1和牙刷把7间的连接区通过薄销4成为一体，使这个连接区具有一定韧性。而周围的弹性材料块9有助于控制该连接区的韧性。如果在销4和第二连接部8之间没有形成焊接，使销4可以在连接部8内摆动或转动，则弹性材料块9能限制这种摆动或转动的范围。
还可认识到，牙刷头1制造后可进行贮存，以备日后使用，或马上与牙刷把7组装。这样做的优点是能使牙刷头1和牙刷把7具有不同的组合。还有一个优点是能使牙刷头制造过程的速度与牙刷把制造过程的速度相匹配。例如，当牙刷把7的制造速度是牙刷头1的制造速度的两倍时，可以用两台牙刷头的制造机器去供应一台牙刷把的制造机器。
用牙刷制造领域内一般的传统型注塑机和刷毛植入机可以实现上述方法。
参见图5，图5A为第一腔式模具11的示意图。模具11由两个带开口的模具件构成，形成了一个内腔12。将塑料通过一注口(未示出)注入腔12中，可制出如图1-4所示的带销4、扩大部5和刷毛插孔(未示出)的牙刷头1。
接下来将如上形成的牙刷头1封入第二腔式模具13中，如图5B所示，至少牙刷头1的第一连接部4、5伸进模具13的内腔14中。将塑料通过一注口(未示出)注入腔14中，可制出如图1-4所示的牙刷把7。第二型式模具13的工况可使伸入的4和5与其周围注入的形成牙刷把7的塑料熔在一起，这样，牙刷把7和牙刷头1一体连接，注入的塑料中绕着销4和扩大部5的部分形成第二连接部8。
如上形成的牙刷头1和牙刷把7的组件15再封入第三腔式模具16中，如图5C所示。模具16有两个内腔17和18，内腔17和18与牙刷头和牙刷把间的连接部分4、5和8周围的组件15表面及需形成握垫10处的组件15表面相连通。通过一注口(未示出)将另一种材料，如第二组分的弹性材料，注入以形成弹性材料块9和握垫10。
如图5D所示，用传统工艺，如利用小金属夹，将刷毛19插入已加工完成的牙刷头上。另外，当牙刷头在模具11中制造时可以把刷毛19熔入牙刷头1的塑料中。在EP0142885A和WO95/30350中公开了这样的方法。本领域的技术人员应该清楚，在后两篇参考文献中所公开的牙刷头模具可以很容易地用于制造带连接部的牙刷头，以及整个牙刷。图5所示意性示出的牙刷也可带有图1-4所示的弯曲形状和弯折区。