[发明专利]刷头板与刷体结合的方法

说明书

人们已经知道几种制作刷子的方法。传统地，刷体设有与所期望形成的刷毛排列对应的孔排。然后将刷毛捆或刷毛簇插入刷体的孔，并通过压进小的金属锚固件或通过环固定在其中。

在制作刷子的可选方法中，一种在最近几年被人们广泛接受的方法被称为AFT法（无锚固件成簇法），其中在不使用环或锚固件情况下将刷毛簇连接至小刷头板，再将该承载板安装进或连接至刷子的主体或刷柄。在该AFT法的变体中，制作的刷柄具有与期望形成的刷毛簇图案对应的孔组成的图案。将刷毛簇插入这些孔内，并且连接至刷柄。然后用小板覆盖这些簇的连接端，该板转而连接至刷毛柄。

在附图的图1至图18中，示出了将头板与刷柄或其部分结合的不同技术。

在现有的机械加工中，将头板连接至柄有两种主要方式：

第一种方法是通过将头板放置进柄的容槽（如图1所示），以及用超声波将两个零件焊接在一起（如图3所示）。这是一种快捷和可靠的连接该两个零件的方法。这种方法的缺点在于，其在头板的后部与刷柄中的容槽前面之间留下了空隙（如图2所示）。这可以通过在该容槽内放置一定量的填充材料填充该空隙来补救（如图5所示）。该填充材料可以是经过一段时间固化的树脂，或者是在凝固时填充该空隙的膨胀材料。

当前采用的第二种方法，即是通过在头板上包覆成型出柄。在这种情况中，将带刷毛簇的头板放置进入模腔内，此后在该头板上包覆成型出柄，形成牢固连接。这种方法具有一定的缺点：包覆成型的材料压力到达细丝连接在一起的头板表面，造成包覆成型材料可能从细丝之间泄漏的风险。在冷的头板上用热树脂包覆成型还会导致完成的部件在暖热的树脂固化、冷却和收缩之后发生变形，弯曲原本处于冷却状态的头板。

本发明指向使这种承载头板与刷体相结合的若干替代方法，这些方法中的每一种都具有特定的优点。

基本上，能够将头板组装进柄或其部分内或者组装在该柄或其部分上的方法如下：

摩擦焊接。

——线性焊接，例如通过超声波振动的方式（见图3）

——行星轨道式焊接（planetary welding）（见图4）

——高频焊接

机械连接

——将头板卡入柄中（见图6）

——将头板滑入刷头的底部切槽，在此之后该头板能够被锁定就位。锁定就位可以通过机械定位销系统、或点焊、或点胶粘（图7）等方式。

——将所述板叠置于牙刷柄上：压紧（头板中的容槽或孔）至牙刷柄的突起部分（立柱）上。为使连接更为牢固，可将第三元件压入空心的突起内，以使其扩张并形成侧凹（见图8A和图8B）。

——将板叠置于牙刷柄上：压紧头板上的（众）突起或立柱至牙刷柄的容槽内。为使连接更为牢固，可将第三元件压入空心的突起内，以使其扩张并形成侧凹（见图9A和图9B）。

焊接：

——加热两个零件并将其相互挤压，两个零件上的材料相互熔合（图10）。这些零件或其中一个零件可以设有特定的纹理（图10B），从而使得该部分的表面积更大，并且使得更多塑料塑化，以形成强有力的连接并填补两零件之间的任何空隙。可以通过热气（例如空气、或惰性气体如氮气）、或通过在加热期间接触一个或两个零件的热模头、或者通过辐射（例如在加热期间被保持在两零件间的热体，将其热量辐射至欲塑化的表面）加热这些零件。

——加热该两个零件中的一个，并且将突起压进塑化的材料中，等到其再次固化，从而通过突起部分中的咬齿形成的过盈配合使其锁定就位（图11）。

——将金属零件放置在头板与柄之间，在此之后它们能够通过感应焊接连接在一起，加热该中间零件，并将两个塑料零件压于其上。牙刷柄自身当然也可以全部是或者部分是金属的（图12）。

——溶剂焊接：两个零件都可以涂覆有溶剂，该溶剂能够软化将要配合在一起的表面。溶剂蒸发后，头板将固定至牙刷柄。

--激光焊接：头板的基本材料或者牙刷柄的材料都必须是透明或者至少半透明的，以使激光源的光束能够通过，从而使得只有配合表面处的材料被加热，该配合表面被紧压在一起直到这些材料再次固化（图13）。

——高频焊接：在头板和/或牙刷柄的材料是双极型材料的情况下，一个或两个配合表面的材料可以通过高频电磁波塑化。

胶接：

——通过将粘接剂连接在头板与牙刷柄上，并通过溶剂蒸发而固化。

——通过将粘接剂连接在头板与牙刷柄上，并通过暴露在湿气、或辐射、或聚合触发化学制品、或任何光照、或其组合中而固化。