用于电动操作的个人护理工具的柄部的制作方法

1.本公开涉及一种用于电动操作的个人护理工具的柄部，该柄部包括金属管壳体。本公开还涉及一种包括此类柄部的个人护理工具。背景技术：2.个人护理工具如牙刷是本领域众所周知的。一般来讲，用于清洁牙齿的刷毛簇附接到旨在用于插入用户口腔中的刷头的刷毛载体或安装表面。柄部通常附接到头部，该柄部在刷牙期间由用户握持。通常，手动牙刷的头部永久性地连接到柄部，例如通过在一个注塑步骤中注塑刷毛载体、柄部、连接头部和柄部的颈部。在牙刷的正常使用寿命后，即在使用约三个月后，牙刷被丢弃。为了提供在丢弃牙刷时产生较少浪费的环境友好/可持续的牙刷，已知手动牙刷和电动操作的牙刷包括可更换(即可反复地附接到柄部并且可从该柄部拆卸)的头部或头部置换物。消费者可再次使用柄部并且仅购买新的头部置换物，而不是购买全新的牙刷。3.电动操作的牙刷表现出以下优点：其在刷牙期间辅助用户，并且可以促进改善牙齿和牙龈的清洁，特别是难以到达口腔中的区域。通常，用于电气手持设备的柄部包括由塑料材料制成的壳体以用于容纳能量源，例如电池。虽然壳体本身通常由硬塑料材料如pp(聚丙烯)或abs(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)来模制，但是用于操作电气设备的开关区域由软弹性材料如tpe(热塑性弹性体)来模制，从而形成允许致动位于壳体内的开关的基本上防水的膜。然而，为了通过在硬塑料壳体上包覆成型软部件(其形成开关)来允许在开关与壳体之间的基本上防水的密封和足够的粘结，必须选择粘结区域的特定材料组合和几何形状。4.然而，已经发现，对于高级个人护理产品，如果外壳不是由塑料材料制成而是由真实金属制成，则它是一种特殊消费者愉悦。除了金属对比塑料的较高值的印象之外，金属壳体还具有以下优点：可以提供壳体的薄得多的壁，同时仍确保壳体的高耐久性和稳定性。此外，整体产品设计可以设置有更细长的外观。5.已经发现，此类金属壳体为形成防水开关区域带来新的挑战。由于相对薄的壁厚和设计壳体的降低的自由度(金属壳体不作为常规塑料部分自由形成，而是具有简单的金属管的形式)，部件之间的粘结区域受到限制，并且开关区域/元件不能简单地包覆成型到壳体上。开关区域/元件与金属管之间的粘结力不足以承受在使用开关期间出现的常规应力。粘结区域中的剥离应力弱化了粘结连接，这可能形成允许水进入壳体的内部部分的空隙。无法通过此类设计提供耐用的防水柄部壳体。6.本公开的目的是提供一种用于电动操作的个人护理工具的柄部，例如用于牙刷的柄部，其克服了上述缺点中的至少一个缺点，特别是该柄部包括金属管壳体上的防水开关区域。本公开的另一个目的是提供一种包括此类柄部的个人护理工具。技术实现要素：7.根据一个方面，提供了一种用于电动操作的个人护理工具的柄部，该柄部包括金属管壳体，该壳体具有带有开口和内表面的金属壁，该内表面限定壳体的内腔以用于容纳能量源，该柄部还包括用于激活能量源的开关组件，该开关组件被容纳在开口中并且从内表面密封开口，开关组件包括硬开关部件和软开关部件，硬开关部件包括带有凹陷部的框架，该框架附接到金属壁的内表面，从而围绕开口并且在凹陷部与内表面之间提供底切部，该底切部朝向开口敞开，其中软开关部件被定位在底切部中并且至少部分地覆盖开口。8.根据一个方面，提供了一种个人护理工具，该个人护理工具包括头部和此类柄部。附图说明9.下文参考各个实施方案和附图更详细地描述本发明，其中：10.图1示出了根据本公开的口腔护理工具的示例性实施方案的透视图，该工具包括具有金属管壳体和开关组件的柄部；11.图2示出了图1的金属管壳体的透视图；12.图3示出了图1的开关组件的硬开关部件的透视图；13.图4示出了图1的开关组件的软开关部件的透视图；14.图5示出了处于组装状态的图2的金属管壳体、图3的硬开关部件和图4的软开关部件的透视图；15.图6示出了图2的金属管壳体的剖视图；16.图7示出了处于组装状态的图2的金属管壳体和图3的硬开关部件的剖视图；并且17.图8示出了图5的剖视图。具体实施方式18.适于与电动操作的个人护理工具结合使用的柄部包括金属管壳体。该壳体由金属材料制成，从而提供具有内表面的金属壁。所述内表面限定壳体的内腔以容纳用于操作个人护理工具的能量源。壳体的壁包括开口(例如切口)以容纳用于激活能量源(例如将电动个人护理工具切换到开/关状态)的开关组件。该开关组件附接到壁的内表面，从而密封设置在金属壁中的开口。19.例如，个人护理工具可以是电池驱动的，并且可包括位于柄部壳体的内腔中的电池。包括头部和此类柄部的电动操作的个人护理工具可以是电动操作的牙刷。头部可反复地附接到柄部并且可从该柄部拆卸。头部可经由按扣配合锁定机构附接到柄部。例如，柄部可包括可插入到头部的中空部分中的连接器，或者头部可包括可插入到柄部的中空部分中的连接器。作为另外一种选择，可提供连接器作为口腔护理工具的另一个(即单独的)部件。此类连接器可分别插入到柄部的中空部分中和头部的中空部分中，从而在头部和柄部之间提供足够强的连接和稳定性以使得用户能够执行刷牙动作。20.虽然与在使用约三个月之后丢弃的常用工具如手动牙刷相比，个人护理工具的高质量的柄部适于在较长的时间段内使用，但相对便宜的头部/刷置换物可定期更换，例如在约三个月之后更换。这提供了有成本效益的且环境可持续的个人护理工具，提供高质量的柄部解决方案以及成本节省的机会，因为只有头部必须更换/重新购买而不是柄部。21.用于操作工具的开关组件包括硬开关部件和软开关部件；硬开关部件包括带有凹陷部的框架。硬开关部件的框架附接到金属壁的内表面并且围绕开口，而框架的凹陷部提供/形成朝向开口敞开的底切部以容纳软开关部件的一部分。软开关部件定位在由凹陷部提供的底切部中，并且以至少部分地覆盖开口的方式布置。22.与由塑料材料制成的壳体相比，金属管壳体可以为电动操作的个人护理产品提供改善的高级消费者愉悦。除了较高值的印象和舒适的触觉之外，金属材料的使用也允许壳体的相对低的壁厚实现整体细长产品设计。此类细长产品设计驱动高级消费者感知和改善的抓握特性。约0.4mm至约1mm的壁厚可以形成耐用的金属壁柄部，同时确保高产品感知。金属壁的厚度可以是约0.4mm至约1.2mm、优选地约0.5mm至约1mm。23.例如，金属管壳体可以由不锈钢和/或铝制成。此类材料是高度耐用的并且允许细长产品设计。24.用于根据本领域的电气手持设备的典型壳体通常由塑料材料制成。虽然壳体本身由硬塑料材料如pp或abs来模制，但是此类设备通常包括由软弹性材料如tpe来模制的开关区域，以形成允许致动位于壳体内部的开关的膜。通过在硬塑料壳体上包覆成型软部件，只有在选择正确的材料组合和几何形状，才可以实现防水壳体组件；硬部件与软部件之间的足够的粘结特性是至关重要的。25.然而，如果要提供带有具有小壁尺寸的由金属制成的壳体的细长整体产品设计，则无法通过将软部件简单地包覆成型到金属壳体上来确保防水组件，因为粘结区域不足够大(由于低壁厚度和设计此类金属管壳体的降低的自由度以及自由形成的塑料部分)。26.为了能够在不需要使用单独的密封元件的情况下结合具有小壁尺寸(例如，介于0.4mm与约1.2mm之间)的金属管壳体提供防水开关组件(即，在开关组件与金属材料之间的耐用和防水密封/粘结)，本公开建议包括硬开关部件和软开关部件的开关组件。硬开关部件包括带有凹陷部的框架，该凹陷部继而在附接到壳体的内表面时形成底切部。框架围绕开口，而设置在凹陷部与内壁表面之间的底切部朝向开口敞开。软开关部件定位在所述底切部中，从而分别由凹陷部的相对壁和内壁表面支撑。软开关部件以至少部分地覆盖开口的方式布置。硬开关部件可以通过胶合和/或通过其他手段固定在壳体内，包括但不限于物质-物质粘结、机械互锁或摩擦连接。软开关部件可以通过包覆成型来提供。硬开关部件可由插入壳体的内腔中的基础结构进一步支撑。该基础结构可包括用于电动操作个人护理工具的载体保持部件，例如电机、电子器件和能量源，例如电池。27.硬开关部件的框架的凹陷部形成底切部允许软开关部件的实心锚固。底切部可以例如在包覆成型工艺期间填充有软部件。此类底切部允许将软开关部件粘结在至少两个相对侧面上(参见下面提供的图8和描述)。随着框架提供反作用力并将软开关部件保持在适当位置，从壳体外部施加到开关部件上的力或从壳体内部施加的力都不会形成粘结区域上的显著剥离应力。根据本公开的开关组件可以无缝集成到金属管壳体中的开口中，并且可以基本上防水的方式密封开口。此类设计防止水、牙膏和唾液进入壳体；可提供卫生的电动操作的牙刷。28.根据本公开的柄部能够提供电动操作的个人护理工具的细长且光滑的壳体。虽然金属材料的使用驱动高级消费者感知和高耐久性，但是可以在长时间段内持续使用柄部。此外，细长壳体使得用户能够执行协调配合的刷牙技术，并且还改善了刷牙期间的感官感觉。29.与本公开相比，将软开关部件简单地包覆成型到金属管壳体上不能提供耐用的防水柄部壳体，因为软开关部件和金属管壳体之间的粘结力不足够强；两个部件(软开关部件和金属管壳体)之间的粘结区域不足够大，并且不提供反作用力以将软开关部件保持在适当位置。如果将力施加到开关部件上以激活电动操作的工具，则在粘结区域中出现剥离应力，这显著弱化了粘结连接。弱化的粘结连接可能导致细小的裂纹或裂缝，从而允许水进入柄部金属管壳体的内腔。30.本公开的硬开关部件可以由硬塑料材料制成，例如由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)和/或丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(asa)制成，而软开关部件可由软弹性材料制成，例如由热塑性弹性体(tpe)制成。tpe很好地粘附到金属和硬塑料材料，如abs和/或asa。31.容纳壳体中的开关组件的开口可以是例如通过激光切割在金属壁中提供的切口。环绕开口的金属壁可以将其外表面与相邻表面/侧壁之间的角度α限定为90°或更小。如果角度α小于90°，则金属壁与软开关部件之间的粘结区域略微增大，这形成甚至更好的粘结特性。32.硬开关部件的框架可包括至少两个突起部，该至少两个突起部用于在组装期间将硬开关部件精确地定位到金属壁的内表面上/精确地以硬开关部件为中心。此类突起部可以有助于限定硬开关部件相对于金属管壳体的位置，从而促进制造。33.硬开关部件还可以包括杠杆臂，该杠杆臂可以延伸到金属壁中提供的开口中。杠杆臂可包括也定位在开口内的按钮元件。该按钮元件的至少一部分可以不被软开关部件覆盖，例如当注塑在硬开关部件上时。硬开关部件的材料可以与软开关部件的颜色不同的颜色提供，以精确地指示用户应当放置/停靠其手指以激活个人护理工具的开关组件的位置。34.柄部可包括磁性/铁磁材料，该磁性/铁磁材料可以通过将柄部磁性地附接到例如设置在壁处的磁性保持器来允许口腔护理工具的卫生存储。如果个人护理工具是牙刷，则残留的水、牙膏浆料和唾液可从刷排出。口腔护理工具可相对快速地干燥。因此，可显著减少细菌生长，从而使口腔护理工具更卫生。与存放在牙刷杯中的普通牙刷相比，其中排出的流体被收集并积聚在杯的底部，根据本公开的刷暴露于潮湿条件的时间段显著更短。35.磁性保持器可具有可附接到壁的平坦盘形式。这种扁平圆盘可表示易于清洁表面。此外，用户只需要将口腔护理工具靠近磁性保持器，然后口腔护理工具自动地附接。不需要与常用牙刷保持器一样的精确定位或螺纹连接。如果仅在柄部中而不是在头部中提供磁性，则头部部分不会意外地附接到磁性保持器，从而降低了磁性保持器被弄脏的风险。36.柄部或柄部的一部分可被电镀以增加改善的外观和舒适的感觉。热塑性弹性体非常适于电镀，因为它们允许在一个操作中形成待选择性电镀的硬复合组件和软复合组件两者。37.例如，柄部可包括由热塑性弹性体材料和/或聚丙烯材料制成的拇指停靠部。这些材料可以容易地注塑在金属管壳体上。此类拇指停靠部可为柄部提供改善的抓握特性，例如防滑特性以改善个人护理工具在潮湿条件下，例如当用户刷牙时的可操纵性。该拇指停靠部可由热塑性弹性体制成，所述热塑性弹性体材料具有约30至约60、或约40的肖氏a硬度，以便当在潮湿状况下使用时防止口腔护理工具太滑。拇指停靠部的至少一部分可具有凹形形状，该凹形形状相对于拇指停靠部的其余部分的区域具有约20°至约25°或约24°的角度α。拇指停靠部或抓握区域可以在靠近近侧端部(即最靠近头部)的区域中附接到柄部的前表面上。拇指停靠部可包括例如基本上垂直于、平行于、对角于口腔护理工具的纵向轴线延伸的多个肋。这种肋可以允许用户/消费者通过甚至更多控制来使用口腔护理工具。用户/消费者可以在刷牙期间更好地抓握和操纵口腔护理工具的柄部。这种柄部可以在刷牙期间，特别是在潮湿状况下，提供进一步改进的控制性和更大的舒适度。38.热塑性弹性体材料可以形成口腔护理工具的前表面上的拇指停靠部以及/或者在与前表面相反的后表面上的手掌抓握部，以供用户/消费者的手指和拇指抓握。这种柄部构型可以在使用期间甚至进一步抵抗滑动。39.如果个人护理工具是牙刷，则牙齿清洁元件，例如形成一个或多个簇的长丝束，可通过热簇绒工艺附接到牙刷头部。一种制造具有嵌入头部中的长丝簇的头部的方法可包括以下步骤：在第一步骤中，通过提供期望量的长丝来形成簇。在第二步骤中，将簇放置在模具腔中，使得应该附接到头部的长丝的端部延伸到所述腔中。没有延伸到所述腔中的长丝的相反端部可以是端部倒圆或非端部倒圆的。例如，在长丝为具有尖锐顶端的渐缩长丝的情况下，长丝可为非端部倒圆的。在第三步骤中，通过注塑工艺在延伸到模具腔中的长丝的端部周围形成头部，从而将簇锚固在头部中。另选地，可通过在形成口腔护理工具的其余部分之前，利用注塑工艺在延伸至模具腔中的长丝的端部周围形成头部的第一部分(所谓的“密封板”)来锚固簇。在开始注塑工艺之前，延伸至模具腔中的簇的端部可任选地熔融或熔合粘结来将长丝一起接合在熔体或熔球中，使得熔体或熔球位于腔内。可通过具有盲孔的模塑棒将簇保持在模具腔中，所述盲孔对应于口腔护理工具的成品头部上的簇的期望位置。换句话讲，通过热簇绒工艺附接到头部的簇在沿着它们的长度的中间部分上没有叠加，并且没有使用锚固器/钉安装在头部中。可用不含锚定件的簇绒工艺来将簇安装在头部上。40.另选地，用于口腔护理工具的头部可设置有具有至少一个簇孔(例如，盲端孔)的刷毛载体。可通过装订工艺/锚定簇绒方法将包括多根长丝的簇固定/锚固在所述簇孔中。这意指，簇的长丝以基本上u形方式围绕例如由金属制成的锚定件弯曲/折叠，该锚定件例如为锚索或锚定板。将长丝与锚定件一起推入簇孔中，使得锚定件穿入簇孔的相对侧壁中，从而将长丝锚固/固定/紧固到刷毛载体。锚定件可通过正摩擦接合固定在相对侧壁中。在簇孔为盲端孔的情况下，锚定件抵靠孔的底部保持长丝。换句话讲，锚定件可以基本上垂直的方式位于u形弯曲上方。由于簇的长丝以基本上u形构型围绕锚定件弯曲，因此每个长丝的第一分支和第二分支沿长丝方向从刷毛载体延伸。可用于/适用于装订工艺中的长丝类型也被称为“双面长丝”。通过装订工艺制造的用于口腔护理工具的头部可以相对低的成本和时间有效的方式来提供。41.下文是对根据本公开的口腔护理工具及其部件的示例性实施方案的非限制性讨论，其中参考了附图。42.图1示出了个人护理工具10，在该特定实施方案中，电动操作的口腔护理工具，即牙刷10。该牙刷10包括柄部12和头部14，该头部14可通过连接器16反复地附接到柄部12并且可从该柄部拆卸。连接器16可以由不锈钢和/或具有或不具有玻璃纤维的塑料材料制成。连接器16可包括具有球和弹簧的弹簧加载球元件，该弹簧在朝连接器的外侧表面的方向上将径向力施加到球上。连接器可以插入柄部的内腔中，并且例如通过胶合、焊接和/或压接固定在其中。另选地，连接器16可以插入安装到柄部的内腔中，从而提供连接器相对于壳体的一定程度的移动，以允许使用压力传感器。43.柄部包括位于壳体中的用于激活容纳在柄部12内的能量源的开关组件24，使得电动牙刷10是操作的。电动牙刷10可以通过致动开关组件24以开/关状态切换。44.柄部12的壳体基本上包括分别如图2、图3和图4所示的三个部分：金属管壳体18(图2)、硬开关部件20(图3)和软开关部件22(图4)。图5示出了处于组装状态的金属管壳体18、硬开关部件20和软开关部件22。45.从图2可以得出，金属管壳体18由设置有用于接纳开关组件24的开口28的金属壁26制成。该金属壁26具有内表面30，该内表面限定用于容纳能量源(例如电池)的内腔32。金属管壳体18可以由不锈钢和/或铝制成，以提供高耐久性以及高质量感知和整体产品外观。金属壁26可具有约0.4mm至约1.2mm、或约0.5mm至约1mm的厚度54(在内表面30与外表面31之间延伸)，以提供整体细长产品设计。46.用于激活能量源的开关组件24包括硬开关部件20(图3)和软开关部件22(图4)。硬开关部件20和软开关部件22两者都位于设置在壳体18的金属壁26中的开口28内。硬开关部件20和软开关部件22以开关组件24以基本上防水的方式密封开口28的方式布置。47.虽然硬开关部件20可以由硬塑料材料模制，例如由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)和/或丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(asa)制成，但是软开关部件22可由软弹性材料制成，例如由热塑性弹性体(tpe)制成。tpe很好地粘附到金属材料以及abs和asa。48.如图3所示，硬开关部件20包括带有凹陷部36的框架34，该框架34附接到金属壁26的内表面30，从而围绕/环绕金属管壳体18中的开口28(参见图7和图8)。凹陷部36形成底切部38，软开关部件22被定位并牢固地固定在该底切部中(参见图8)。硬开关部件20可通过胶合连接到壳体18的内表面30，即，胶粘剂可以施加到框架34的区域40上，然后将框架连接到壳体18的内表面30。可以另选地通过物质-物质粘结、机械互锁或摩擦连接来提供硬开关部件20在内表面上的固定。硬开关部件20的框架34可包括至少两个突起部42、43，该至少两个突起部有助于将硬开关部件20定位到金属壁26的内表面30上；为此，内表面30可包括用于接纳所述突起部42、43的相应凹陷部。49.硬开关部件20还可以包括杠杆臂44，该杠杆臂包括杠杆臂44的远端处的按钮元件46。杠杆臂44和按钮元件46可以延伸到金属壁26的开口28中。50.形成软开关部件22的材料可以包覆成型在杠杆臂44上方，并且部分地包覆成型在按钮元件46上，从而保持按钮元件46的一部分暴露以提供用户应当放置其手指以激活开关组件24的位置的指示。为此，硬开关部件20的材料的颜色和软开关部件22的材料的颜色可以不同，以提供清楚且易于看见的指示。软开关部件22的材料覆盖开口28的任何残余开放区域，并且固定在设置在金属壁26的凹陷部36与内表面30之间的底切部38中。51.为了通过稍微增大粘结区域而进一步强化软开关部件22的材料与金属壁26之间的粘结特性，围绕开口28的金属壁26可以将外表面31与相邻表面33之间的角度α限定为90°或更小。52.包括金属管壳体18、硬开关部件20和软开关部件22的壳体组件允许软开关部件22的实心锚固。硬开关部件20的凹陷部36与内表面30一起形成限定的底切部，即，可以在模制工艺期间填充有软开关部件22的材料的腔体。凹陷部促进将软开关部件22粘结在三个侧面48、50、52上。随着硬开关部件20的框架将软开关部件22保持在适当位置，从柄部外部施加的力或从内部施加到软开关部件22上的力都不会形成剥离应力。通过包覆成型软开关部件22，可以提供基本上防水且耐用的密封件，其可以防止水、牙膏和/或唾液进入壳体18的内部/内腔32。53.在本公开的上下文中，术语“基本上”是指元件或特征结构的布置，尽管理论上期望其表现出精确的一致或行为，可实际上使某件事体现有些不太精确。同样，所述术语代表这样的程度：定量值、测量值或其它相关表示可不同于所述参考物而不造成所讨论主题的基本功能有变化的程度。54.本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。