具有可溶解清洁头的擦洗工具的制作方法

具有可溶解清洁头的擦洗工具相关申请1.本技术要求2019年8月19日提交的美国临时申请62/888,680的权益，该申请通过引用整体并入本文。技术领域2.本公开总体上涉及具有可溶解清洁特征的产品，具体而言是具有可溶解和/或可分解清洁头的擦洗工具。背景技术：3.清洁用品通常设计用于特定应用以方便用户。许多清洁用具都在最终产品中内置了清洁剂，以便消费者可以使用包装外的产品。清洁剂可以是预湿包装(例如清洁湿巾)的一部分，或者可以在与水接触时被激活。后一类的实例包括一些马桶擦洗产品，这些产品包括内置在产品头部的清洁剂，当清洁剂与水接触时会被激活。然而，这些擦洗工具并不理想，因为需要在使用后处理清洁头，从而面临废旧品移除的问题。4.本公开涉及克服现有技术的这些问题和其他问题的清洁产品。技术实现要素：5.本文在至少一些实施例中公开了一种用于清洁表面的擦洗工具。擦洗工具包括用于在清洁操作中由用户握持的手柄。手柄包括第一连接件。擦洗工具还包括清洁头，该清洁头包括第二连接件，该第二连接件构造成与第一连接件配合，以便在接合位置将清洁头附接至手柄。清洁头完全由构造成溶于水的材料构成并且具有清洁剂。6.本文在至少一些实施例中公开了一种用于清洁表面的擦洗工具。该擦洗工具包括手柄，该手柄包括第一部件和第二部件，其中第一部件可相对于第二部件移动。该擦洗工具还包括连接机构，该连接机构包括第一连接件，该第一连接件连接到手柄并且构造成接合清洁头上的第二连接件以将清洁头附接至手柄。擦洗工具还包括释放机构，该释放机构构造成基于第一部件相对于第二部件的移动而使清洁头从手柄上移除。本文在至少一些实施例中公开了一种构造成附接至手柄的清洁头。7.清洁头包括后表面和与后表面相对的清洁表面。清洁表面包括脊和隆起的图案。清洁头还包括凸起部，该凸起部从后表面延伸并且包括用于容纳手柄上的突出部的腔体。腔体的深度大于凸起部距后表面的高度。清洁头完全由构造成在水中溶解或分解的材料构成并且具有清洁剂。8.从以下参照附图进行的说明性实施例的详细描述中可以明显看出本发明的其他特征和优点。附图的简要说明9.结合附图阅读以下详细描述可以最好地理解本发明的前述和其他方面。为了说明本发明，在附图中示出了目前优选的实施例，然而应当理解，本发明不限于所公开的具体装置。附图中包括以下图：10.图1a是根据第一实施例的擦洗工具的前视图；11.图1b是图1a的擦洗工具的侧视图；12.图2是图1a的擦洗工具的仰视图；13.图3a是图1a的擦洗工具的连接机构处于分离位置的近视图；14.图3b是图3a的连接机构处于接合位置的近视图；15.图4a是可与图1a的擦洗工具结合使用的清洁头的顶部透视图；16.图4b是图4a的清洁头的俯视图；17.图4c是图4a的清洁头的底部透视图；18.图4d是图4a的清洁头的仰视图；19.图4e是图4a的清洁头的侧视图；20.图4f是图4a的清洁头的剖视图；21.图5a是根据第二实施例的擦洗工具的前视图；22.图5b是图5a的擦洗工具的侧视图，进一步示出了用于将清洁头从手柄上断开连接的释放机构；23.图6a是根据第三实施例的擦洗工具的分解图；24.图6b是图6a的擦洗工具的下部处于接合位置的侧视图；和25.图6c是图6a的擦洗工具的下部处于分离位置的侧视图。26.图7是根据本发明的其他实施例的擦洗工具的前视图；27.图8提供了图7所示的擦洗工具的分解图；28.图9a提供了图8所示的擦洗工具的剖视图；和29.图9b提供了图8所示的擦洗工具的剖视图。具体实施方式30.本文公开描述了一种具有手柄的擦洗工具，该手柄具有用于牢固地附接至可溶解和/或可分解清洁头的连接机构。所公开的擦洗工具的一个示例是可以被认为是用于清洁马桶的内部便池部分的马桶擦洗器。然而，应当理解，所公开的实施例不限于马桶擦洗器。所公开的实施例包括手持清洁用具，其中清洁剂为可溶解和/或分解成分的形式，例如可溶解片剂、分解纤维素材料、它们的组合或其他材料，其牢固地连接至手柄供用户操作(即擦洗动作)。31.所公开的实施例包括连接机构，该连接机构确保清洁头可附接至手柄、在使用期间保持附接、在使用期间具有灵活性和可操作性并且在擦洗完成时可容易地移除。清洁头优选地形成为在使用过程中保持完整并逐渐溶解，然后在浸入水中时随时间完全溶解。因此，在马桶擦洗应用中，清洁头可用于擦洗马桶的便池部分，然后从手柄上释放并溶解在马桶中的水中，再冲洗以去除。手柄优选地可以连接到另一个清洁头重复使用，通过手柄的连接机构进行后续清洁。32.如以上所讨论的，清洁头被设计成在水中完全分解，使得它在水中溶解、分离和/或分解。应当理解，在产品分解和即将发生分解的时间之间存在平衡。重要的是，尽管清洁头可以放置在垃圾容器中，但这不是本文的意图。本文目的是一种清洁头，该清洁头能够相对快速地释放清洁产品以实现清洁，在清洁过程中保持结构完整性以促进擦洗，并且经过长时间与水接触而最终完全溶解、分离和/或分解，无论是在待清洁物体中(例如马桶)或在废物流中(例如在冲洗后的管道中)。清洁头包括以下一种或多种：清洁剂、可溶解/可分解的擦洗元件、粘合剂、填料、色料、香料、防腐剂或其他可溶解、分离或分解材料。33.清洁剂可以例如包括以下一种或多种：表面活性剂、肥皂、去污剂、杀菌剂、漂白剂、螯合剂、盐、着色剂、香料和防腐剂。34.擦洗元件可以是任何合适的材料，只要它在水中是可溶解、分离和/或分解的。例如但不限于擦洗剂可包括纤维素材料(例如纸)、固体清洁剂(例如粉末、颗粒、丸等)或它们的组合。通过选择材料可以控制溶解、分离和/或分解的速率，以平衡清洁所需的时间和达到可冲洗或其他所需状态所需的时间，并允许完全溶解、分离和/或分解。35.一些实施方案可以进一步包括泡腾剂，例如柠檬酸。同样地，选择材料可以控制泡腾的量和时间。36.清洁头可由各种层制成，其中每一层可具有其自己的轮廓。例如，最外层可以是快速释放的清洁剂以向待清洁区域提供清洁剂。这也可能包括起泡剂。下一层可以是例如结合了可以进行擦洗的磨料和纤维素材料的更牢固结合的层。一旦擦洗完成，并且该层溶解、分离或分解或以其他方式损耗，则可能会暴露出泡腾层。在一个实施例中，可以冲洗马桶去除任何剩余的清洁剂、损耗材料，留下仍然附着在清洁棒上的泡腾层。然后可以将剩余层从棒上拆除并留在便池中以起泡，释放例如令人愉悦的色料和/或香料。37.本领域技术人员应当理解，在阅读了本文公开内容之后，许多选项可用于制造这种清洁头。根据本文提供的指导，选择正确的清洁剂和随附的组件取决于用途和所需效果。38.图1a和图1b分别是与本文所公开的实施例一致的示例性擦洗工具10的前视图和侧视图。擦洗工具10可以包括手柄12、清洁头14和连接机构16。手柄12是细长的并且构造成由用户握持。清洁头14通过连接机构16附接至手柄12。39.图2是擦洗工具10的仰视图，进一步示出了清洁头14。清洁头14优选地是包括清洁剂的完全可溶解的片剂。在一些实施例中，清洁头14配置有清洁剂和香料的组合。清洁头14可随着时间逐渐溶解或分离。例如，片剂可包括泡腾溶解同时清洁和散发香味的材料。可以使各种实施例以任何时间间隔完全溶解，例如一般家庭使用的5到10分钟。在至少一些实施例中，构成清洁头14的材料由于片剂溶解而具有适当尺寸，因此是可安全冲洗的。在一些实施例中，清洁头14被设计成在用于擦洗工具10之后，用作水箱内的马桶清洁片。在这些实施例中，在使用擦洗工具10清洁马桶的便池后，用户将清洁头14释放到马桶的水箱中。然后清洁头14会随着时间溶解并将清洁溶液释放到水箱的水中。每次冲洗时，清洁溶液会流过便池周围，从而进一步清洁便池。40.图3a是连接机构16的第一示例性实施例的近视图。连接机构16可以包括第一连接件18和第二连接件20。在至少一些实施例中，第一连接件18可以是凸连接件，第二连接件20可以是用于容纳凸连接件的凹连接件。在所示实施例中，第一连接件18从手柄12的底部延伸。第二连接件20可以构造成与第一连接件18配合以将手柄12附接至清洁头14。第二连接件20可以是形成在清洁头14的顶部中的孔口或插座。41.在示例性实施例中，第一连接件18包括构造成压配合到清洁头14的第二连接件20中的突出部。第一连接件18可以是柔性聚合物元件，该柔性聚合物元件具有一个或多个围绕其周边形成的柔性环22。柔性环22可以用作密封垫圈以确保连接件18、20之间的防水密封。例如，柔性环22的直径可以被设计为至少等于或略大于进入第二连接件20的开口的直径。这种密封接合有助于通过阻止水进入连接区域并溶解第二连接件20附近的清洁头14(例如，扩大进入第二连接件20的开口的直径)而维持手柄12与清洁头14之间的连接。第一连接件18可包括尺寸大于第二连接件20的开口的法兰24，以通过在顶部封闭第二连接件20而进一步密封附接件，同时突出部和柔性环22保持在第二连接件20的内部。42.图3b是连接机构16处于接合位置的近视图。在接合位置，法兰24与清洁头14的顶表面齐平。例如，法兰24可以与清洁头14的围绕进入第二连接件20的开口的部分表面接触，同时第一连接件18的突出部在第二连接件20内部。在示例性实施例中，连接机构16构造成允许清洁头14相对于手柄12枢转和弯曲，以增强清洁作用并允许清洁头14沿着待清洁的表面的轮廓。例如，连接机构16可包括在手柄12内的球形接头或可旋转轴接头。43.图4a至图4f描绘了根据示例性实施例的清洁头14的各种视图。图4a和图4b是清洁头14的顶部视图。图4c和图4d是清洁头14的底部视图。图4e是清洁头14的侧视图。图4f是清洁头14的剖视图。44.如图4a、图4b、图4e和图4f所示，清洁头14的顶部包括第二连接件20。在示例性实施例中，第二连接件20包括具有腔体28的凸起部26(见图4f)。当清洁头14处于接合位置时，凸起部26在清洁头14的主体30和手柄12之间形成空间(图4a至图4f中未示出)，从而为清洁头14在使用期间枢转和弯曲提供空间。在示例性实施例中，凸起部26相对于清洁头14的主体30居中。在一些实施例中，腔体28(参见例如图4a)相对于凸起部26居中。45.如图4c和图4d所示，清洁头14的底部包括清洁表面32，用于在使用期间作为进行清洁的主要或初始表面。清洁表面32可包括贯穿的脊和隆起图案，以产生各种边缘，增强清洁和增加清洁表面32的表面积促进清洁表面32在使用期间逐渐溶解。如图4c和图4d所示的清洁表面32是示例性的并且所公开的实施例不限于此。换言之，替代实施例中可使用其他形状和图案的脊和隆起。46.在示例性实施例中，主体30包括多个层级34，这些层级产生从平坦的后表面36(不考虑凸起部26)到清洁表面32的清洁头14的各种厚度。例如，主体30可以包括从主体30的中心向外的厚度减小的多个层级34。这样，即使在清洁头14在使用中溶解时，清洁头14也可以提供锥形清洁表面32，允许有针对性地清洁待清洁表面上的某些污点，并进一步使清洁表面32能够沿着待清洁表面的轮廓，例如马桶内部。在一些实施例中，层级34的形状通常与清洁头14的主体30的周边相匹配。47.如图4e所示，凸起部26可以是锥形的，使得凸起部的直径更接近主体30。这种锥形可以进一步推动水远离腔体28并且有助于手柄12与清洁头14牢固地连接。此外，如图4f所示，腔体28的深度可以大于凸起部26的高度。换句话说，腔体28可以延伸越过平坦的后表面36并进入主体30。这种构造为具有柔性环22的第一连接件18提供更大的深度以接合在第二连接件20中，从而有助于手柄12与清洁头14牢固地连接。48.图5a和图5b描绘了擦洗工具100的另一个实施例。擦洗工具100包括手柄112并且构造成与本文中描述的清洁头14一起操作。擦洗工具100包括连接机构116，其包括构造成与清洁头14的第二连接件20配合的第一连接件118。第一连接件118(参见图5b)可以与上述第一连接件18相同或相似(参见例如图3a)。连接机构116还可以包括释放机构138，该释放机构138构造成使清洁头14从手柄112上移除。例如，释放机构138可以包括释放旋钮140，该释放旋钮140构造成相对于清洁头14移动第一连接件118，使得第一连接件118退出第二连接件20并且清洁头14从手柄112上脱落。可以使用各种配置来配置释放机构138以使手柄112与清洁头14断开连接。例如，图5a至图5b中所示的释放旋钮140可被按压(或在其他实施例中被拉动)以使第一连接件118缩回远离清洁头14，导致手柄112的底部接触清洁头14并迫使清洁头14脱离与第一连接件118的接合。例如，杆、轴或棒可从释放旋钮140穿过手柄中的腔体延伸到第一连接件118以实现相对运动。此外，应当理解，释放旋钮140是示例性的，并且可以使用其他手动控制元件，例如按钮、控制杆、开关、拉片等。49.释放机构138提供了有效且易于操作的擦洗工具100，其中清洁头14可以牢固地连接到手柄112上使用，然后在使用后释放，而用户无需触摸清洁头14。此外，由于整个清洁头14是可溶于水的，因此用户可以通过简单地启动释放机构138来移除清洁头14，而清洁头14在擦洗马桶内表面后仍留在马桶中。50.图6a至图6c描绘了具有手柄212的擦洗工具200的另一个实施例，该手柄212构造成与清洁头14一起操作。手柄212包括能够与清洁头14牢固连接并且能够在清洁完成时简单有效地释放清洁头14的各种部件。例如，擦洗工具200包括连接机构216，该连接机构216包括第一连接件218，第一连接件218构造成与清洁头14的第二连接件20配合。手柄212可以包括第一(例如，上)部件242和第二(例如，下)部件244，它们彼此连接并形成手柄212的外壳。例如，第一部件242和第二部件244可以形成为单独的中空部件，在一些实施例中，每个中空部件包括两个或更多个部件，这些部件装配在一起以形成手柄212的外部和内部。51.在示例性实施例中，连接机构216(参见图6b)还包括杆246，杆246构造成装配在手柄212的内部腔体中。杆246包括第一(例如，上)端248和第二(例如，下)端250(如图6a所示)。第一端248可以固定到手柄212的第一部件242。52.手柄212的第二部件244可以相对于手柄212的第一部件242和杆246移动。例如，如图6a所示，手柄212的第一部件242可以包括滑动表面252，该滑动表面252装配在手柄212的第二部件244的顶部并允许第一部件242相对于第二部件244滑动。当组装时，杆246固定到第一部件242的底部，使得第一部件242的滑动运动也引起杆246在第二部件244内的运动(例如，线性平移)。第一连接件218被固定到杆246的底部。连接机构216因此构造成使得第一部件242的运动经由杆246引起第一连接件218相对于第二部件244在使用位置和释放位置之间的线性运动。53.图6b描绘了具有连接机构216(参见图6a)的擦洗工具200处于使用位置的下部，而图6c描绘了具有连接机构216的擦洗工具200处于释放位置的下部。如图所示，连接机构216还可包括偏置元件254，该偏置元件254构造成将第一部件242偏置到使用位置。偏置元件254(参见图6a)可以是例如螺旋弹簧，其具有第一(例如，上)端和第二(例如，下)端，该第一(例如，上)端相对于手柄212的第二部件244处于固定位置，该第二(例如，下)端构造成与手柄212的第一部件242一起移动。54.在使用位置，偏置元件254将第一部件242进一步推入第二部件244中，使得杆246和第一连接件218暴露在第二部件244的底端之外，并且第一连接件218可以压配合到第二连接件20中。为了移除清洁头14，用户可以将手柄212的第一部件242拉离手柄212的第二部件244，从而使偏置元件254(参见图6a)压紧并拉起杆246和第一连接件218到手柄212的第二部件244中。由于该运动，连接的清洁头14也被向上拉起，但接触到第二部件244的下部，并因此被迫脱离第一连接件218并从手柄212上释放。在一些实施例中，杆246可包括一个或多个狭槽256，该狭槽256接收第二部件244内部的突起258以引导杆246在第二部件244内移动。55.图7示出了根据本发明的一些实施例的擦洗工具700的替代设计。与图1至图6b所示的设计一样，擦洗工具700包括手柄710和清洁头708。然而，按钮704a位于手柄710的切口中。当用户在按钮704a上施加向下的力时，手柄710内部的释放机构促使清洁头708从手柄710上移除。56.图8提供了根据一些实施例的擦洗工具700的分解图。该示例中的手柄710包括通过紧固机构连接的两个部分710a、710b。如图8所示，该紧固机构是多个螺钉(例如螺钉712)，其插入手柄710的右侧部分710b并设计成与位于手柄710的左侧部分710a中的螺母(例如螺母714)接合。应当理解，使用螺钉和螺母作为紧固机构仅仅是示例性的，并且在其他实施例中可以使用其他紧固机构。57.杆通过手柄710的两个部分710a、710b定位。偏置元件706(在该示例中为螺旋弹簧)将杆704保持在手柄710内的适当位置。当用户在按钮704a上施加向下的力时，偏置元件706压紧并且杆704上的释放元件704b将力施加到清洁头702以使其与手柄分离。在释放按钮704a之后，弹簧返回其未压紧状态，从而使按钮704a返回其原始位置。图9a提供了擦洗工具的剖视图，示出了杆704位于手柄710中。58.擦洗工具700包括连接机构，该连接机构包括第一连接件708，该第一连接件708构造成与清洁头702的第二连接件716配合。该连接件在图9b中所示的剖视图中详细示出。与上述其他示例一样，第二连接件716包括清洁头702中的腔体。第一连接件708包括一个或多个柔性环708a，该柔性环708a构造成装配在第二连接件716内并在第一连接件708和第二连接件716之间提供防水密封。因此，当使用擦洗工具700时，水不会流入清洁头的内部腔体中并导致其过早溶解。柔性环各自的直径等于或大于进入清洁头702的腔体的开口的直径，使得柔性环提供与腔体的内部的摩擦接合。此外，第一连接件708由允许其相对于手柄710(参见例如图8)枢转或弯曲的柔性材料(例如橡胶)构成，使得清洁头702能够在处于接合位置时相对于手柄移动同时清洁头702的腔体保持密封。59.虽然本文已经公开了各个方面和实施例，但其他方面和实施例对于本领域技术人员来说将是显而易见的。本文所公开的各个方面和实施例是出于说明的目的而不是限制性的，真正的范围和精神由所附权利要求指示。附图的系统、组件和方法不是排他性的。可以根据本发明的原理导出其他系统、组件和方法以实现相同的目标。尽管已经参考特定实施例描述了本发明，但是应当理解，本文示出和描述的实施例和变型仅用于说明目的。本领域技术人员可以在不脱离本发明的范围的情况下对当前设计进行修改。