CN1181775C - 牙刷复合模具 - Google Patents

Abstract

组合牙刷模具包括：(a)一个金属元件(12)，包括一个从金属元件的第一表面延伸到金属元件第二表面的孔眼的样式，孔眼(20)用于接受包括至少一根刷毛的毛簇；(b)一个塑料元件(14)，包括与所述孔眼样式相对应的销针(32)的样式，销针伸入到所述孔眼中，以形成端壁。

Description

牙刷的装毛

技术领域

本发明涉及牙刷的装毛。

背景技术

牙刷一般包括一个具有把手的牙刷体、一个头部和从头部伸出的刷毛。刷毛可以以多簇的形式排列。

牙刷制造通过把液体塑料注入到一个形成牙刷体的型腔进行。然后通过一种一般称为装毛的工艺把刷毛簇装到牙刷体的头部。牙刷的装毛可以通过把刷毛簇装钉、热成簇、封接或模压到牙刷体中来完成。

发明内容

本发明涉及一种复合模具，其中，刷毛簇可以在进行注模操作以形成牙刷的的同时插入并且保持在一个预定的位置中。复合模具包括一个形成牙刷头一部分的型腔。

一方面，本发明的特点是一个复合牙刷模具，该模具包括：(a)一个金属元件，该元件包括一个从金属元件的第一表面向金属元件的第二表面延伸的孔眼的样式，其中的孔眼是为了接受包括至少一根刷毛的刷毛簇；(b)一个第二元件，该元件包括一个与孔眼样式相对应的销针样式，销针伸到孔眼中，以形成端壁。第二元件最好为塑料的。

通过使用复合模具，刷毛可以以各种角度延伸到刷头的表面。刷毛还可以从刷头延伸到各种高度。改变第二元件的外形同时保持第二元件底部同样的二维样式的能力使得对于一个金属元件而可以使用多个第二元件。

第二元件为塑料时具有特殊的优点。例如，复合模具的塑料元件的制造和修改比制造和修改金属模具的外形成本更便宜，因此提供了设计的灵活性。另外，由于塑料元件可以从一个模具生产出来，塑料元件的尺寸可以有非常好的精度和准确性。当塑料元件磨损或不能再使用时还可以更换，而金属元件可以有更长的使用寿命，可以重新使用。

当两种元件相配时，塑料元件的特性使其可以与金属元件保持足够紧密的关系，同时在需要拆卸时又能很容易地将两个元件分开。复合模具的拆卸能力使得模具和其中的孔眼很容易清洗。

在一个实施例中，金属元件还包括一个位于金属元件第一表面的型腔，孔眼从该型腔延伸，该型腔形成牙刷的一部分，毛刷簇从此部分伸出。在有些实施例中，模具还包括多个位于金属元件第一表面的型腔，这样，孔眼样式从这些型腔向第二表面延伸。

在另一个实施例中，孔眼样式包括第一组多个孔眼和第二组多个孔眼。塑料第二元件可以进一步包括一个第一元件和一个第二元件，第一元件包括多个销针，它们的尺寸可以插入到第一组多个孔眼中，第二元件也包括多个销针头，它们的尺寸可以插入到第二组多个孔眼中。

在另一个实施例中，第一组多个孔眼以第一个角度向第一表面延伸，第二组多个孔眼以第二角度向第一表面延伸，第二角度不同于第一个角度。

在某些实施例中，第一组多个孔眼具有第一横截面，第二组多个孔眼具有第二横截面，第一横截面与第二横截面不同。

在优选实施例中，复合模具的尺寸使其可以放入到一个制造牙刷的装置中。模具还可以包括多个金属元件、多个第二元件或它们的组合。

另一方面，本发明的特点还在于一种形成牙刷的方法，其中包括把从上述复合模具中的一个孔眼中伸出的一簇刷毛的第一端与形成牙刷的注模剂接触。

附图说明

通过下面对优选实施例的描述可以了解本发明的其它特点。

图1是一个牙刷体的侧视图。

图2是本发明一个实施例的复合模具的侧向立体图，其中虚线示出孔眼穿过模具的金属元件。

图3A是图2复合模具金属元件的侧向立体图。

图3B是图3金属元件的仰视图。

图4是装有刷毛簇的图3金属元件的俯视立体图。

图5A是图2复合模具第二元件的侧视立体图。

图5B是沿图5A中A-A’线的剖面图。

图6是图5的第二元件旋转90°并包括一个盖子的立体图。

图7是图5、6中第二元件的一个子部件的放大俯视立体图。

图8是沿图2中B-B’线的截面图。

图9是包括图2复合模具的牙刷注模装置的一部分的剖面图。

图10是本发明第二实施例的复合模具的俯视图。

图11是图10复合模具的仰视图。

具体实施方式

参照图1，牙刷2包括牙刷体3，牙刷体3又包括把手部分4和头部6。包括至少一根刷毛9的毛簇8从头部6伸出。牙刷的刷毛9可以有各种不同的尺寸、形状、颜色和成分。牙刷体3还可以包括一个基础件5、即由较硬、更有刚性的塑料如聚丙烯制成的部分，和一个把握件7、即由较像橡胶的材料如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物制成的部分。美国专利US5,791,958和1999年4月16日递交的美国申请09/923,262和09/923,019中描述了多种元件的牙刷体。

如图2-11所示，复合模具10包括一个具有接受毛簇8的孔眼20的金属元件12和与金属元件12配合的第二元件14，第二元件14用于停止毛簇穿过孔眼20的行程，使插入的毛簇8不会离开复合模具10。正如下面将详细描述的，第二元件14的单个销针32还建立由此产生的牙刷2的外形。

金属元件12具有第一表面16和第二表面18。第一表面16包括包括一个型腔22，它的尺寸可以形成牙刷体3的一部分，即牙刷2的头部6。型腔22的结构与半模64形成的第二型腔26相匹配，以更完整地形成要用复合模具10制造的牙刷体3，下面将参照图9作更详细的描述。

金属元件12的侧壁24形成的孔眼20从金属元件12的第一表面16向金属元件12的第二表面18延伸。孔眼20排成的样式和它们的尺寸与要用复合模具10制造的牙刷2的毛簇的排列和尺寸相对应。每个簇孔20的尺寸可以接受一个毛簇8，因而以下称为“簇孔”。簇孔20可以以相对金属元件12第一表面16的各种角度延伸到金属元件12中。例如，在孔眼样式外围的簇孔20A可以基本垂直地(即90°)延伸到金属元件12中，而样式内部的簇孔20B可以以小于90°的角度(如45°)从金属元件12的表面16延伸。

金属元件12可以包括具有各种不同横截面形状的尺寸不同的孔眼，形成的横截面的形状如圆形、椭圆形、长圆形、星形、三角形、方形、矩形、菱形、五边形、六边形、新月形以及二等分形。参照图2，外部簇孔20A一般为柱形，因此横截面为圆形，内部簇孔20B的横截面一般为椭圆形。参照图2、5-8，第二元件14包括底部30和从底部30的第一表面34延伸到第一端36的销针32。销针32的尺寸和在底部30上的位置与金属元件12的簇孔20的样式相对应，这样第二元件14的销针32可以从金属元件12的第二表面18插入到簇孔20中，其中销针32的第一端36在簇孔20中形成端壁38。这样，销针32就防止已经从第一表面16插入到簇孔20中的毛簇8在金属元件12的第二表面18从簇孔伸出。

销针32以不同的距离从底部30伸出并进入簇孔20。销针32深入到簇孔20中的距离将决定相应的毛簇8从一个注模牙刷伸出的距离。单个销针32深入簇孔20的程度可以变化，以提供注模牙刷擦刷表面所需的表面轮廓(即外形)。

销针32还包括一个尖头56。尖头56可以便于毛簇8保持在簇孔20中。当毛簇8插入到簇孔20中时，尖头56有助于增加毛簇8的刷毛9和形成簇孔20的侧壁之间的压力配合。压力配合有助于将毛簇8保持在簇孔20中。尖头56还有助于在牙刷制造过程中，如注模和运输作业中保持毛簇8在注模牙刷2中的位置。

第二元件14还可以包括一些带有各种不同尺寸销针32的子部件42和44。参照图5-7，子部件42包括一些以第一角度a延伸到子部件42的底部30a表面的销针32a。同样，子部件44包括一些以第二角度b(与第一角度不同)延伸到子部件44的底部30b表面的销针32a。子部件最好互相锁定。

第二元件14可以固定在金属元件12上。第二元件还可以包括一个盖子46，用于保持第二元件的子部件42和44互相之间的固定关系，并用于使第二元件14固定在贴靠金属元件12的位置上。盖子46可以套在第二元件14的底部30上，并且可以固定在金属12的表面18上。任何保证第二元件14(如底部30)或盖子46固定在贴靠金属元件12的位置中的适当机械都可以使用，如用螺钉拧、夹住、铆接、粘接和这些方法的组合。盖子46最好能很容易地从金属元件12上取下或固定在金属元件12上。

合适的第二元件可以用包括金属和塑料的各种材料制造。第二元件最好是塑料的，包括聚合物，如热固性聚合物、热塑性聚合物、热塑弹性聚合物、橡胶聚合物和它们的组合。优选的聚合物包括聚氨酯和聚烯烃，如聚乙烯和聚丙烯。

参照图10和11，一个复合模具50的实施例包括一个金属杆54形状的金属元件70，金属杆54包括一些型腔22a-22f，它们中的每一个形成牙刷2接受刷毛的部分(即头部6)。型腔22a-22f在金属元件70上排列成一行。复合模具50还包括一些与金属元件70上的一些簇孔样式相对应的第二元件72。复合模具50的第二元件72通过盖子46保持就位，盖子46通过螺钉74固定在贴靠金属杆54的位置中。

复合模具的结构使其可以在牙刷制造工艺的各种不同作业、如成簇和牙刷注模作业中进行传递。另外，复合模具可以添入到一个牙刷注模装置中，如一个浇注多个牙刷的注模装置，使其成为模具的一部分。

参照图2、4、8、9，在装毛作业过程中，毛簇8的一端58插入到簇孔20中一个由销针32的端部36形成的端壁38确定的深度，使插入的毛簇8的相对端60从复合模具10伸出，形成一个装有毛簇的复合模具。可以用各种技术将毛簇插入到复合模具中，包括手工或自动作业，如施加气动压力；沿一个管子将毛簇推进到目标簇孔中；用一个机械臂把选好的刷毛或毛簇放到簇孔中以及这些方法的组合。

然后如图9所示把装有毛簇8的复合模具10放到一个牙刷体3的注模装置62中。牙刷注模装置62包括形成型腔26的第一个半模64和形成型腔28的第二半模66，当这两个半模与复合模腔22结合时，它们就形成了一个牙刷体3。在注模过程中，将注模剂如聚丙烯注入到型腔28、26和22中，使从复合模具伸出的毛簇端60嵌入到位于牙刷体3头部的注模剂中。当注模作业完成时，可以将复合模具10与这样形成的牙刷2分开，因此曾在复合模具10的簇孔20中的毛簇端58可以用于刷口腔表面，如牙齿或橡胶。

其它实施例在权利要求中。例如，尽管已经示出复合模具10的第二表面18与第一表面16相对，第二表面18也可以不与第一表面相对。复合模具还可以包括任意数量的型腔和包括唯一一个塑料元件的第二元件，该塑料元件具有一些与簇孔样式相对应的销针。

Claims (23)

1.一种牙刷复合模具，包括：

a)一个金属元件，该元件包括一个从所述金属元件的第一表面延伸到所述金属元件的第二表面的孔眼的样式，孔眼用于接受包括至少一根刷毛的毛簇；

b)一个塑料元件，该元件包括一个底部和与所述孔眼样式相对应的销针的样式，所述销针从所述底部向上伸入到所述孔眼中，以形成端壁。

2.根据权利要求1的模具，其中，所述金属元件还包括一个位于所述金属元件的所述第一表面的型腔，使所述孔眼从所述型腔延伸，所述型腔形成牙刷的一部分，刷毛簇从这里伸出。

3.根据权利要求1的模具，其中，所述塑料元件还包括一个底部、一个以第一角度向所述底部延伸的第一销针和以第二角度向所述底部延伸的第二销针，所述第二角度与所述第一角度不同。

4.根据权利要求1的模具，它还包括一个盖子，它的定位是为了将所述销针保持在所述金属元件中的位置中。

5.根据权利要求4的模具，其中，所述盖子包括塑料。

6.根据权利要求1的模具，其中，至少一个所述孔眼的横截面形成在一组由圆形、三角形、方形、长方形、菱形、椭圆形、星形、长园形和新月形组成的形状中选择的一个形状。

7.根据权利要求1的模具，其中，所述孔眼样式包括第一组多个孔眼和第二组多个孔眼。

8.根据权利要求7的模具，其中，所述塑料元件还包括：一个具有多个销针的第一元件，销针的尺寸可以插入到所述第一组多个孔眼中；一个具有多个销针的第二元件，销针的尺寸可以插入到所述第二组多个孔眼中。

9.根据权利要求7的模具，其中，所述第一组多个孔眼以第一角度向所述第一表面延伸，所述第二组多个孔眼以第二角度向所述第一表面延伸，所述第二角度与所述第一角度不同。

10.根据权利要求7的模具，其中，所述塑料元件包括：一个底部；一个以与所述第一组多个孔眼的所述角度相对应的角度从所述底部伸出的第一组多个销针；和一个以与所述第二组多个孔眼的所述角度相对应的角度从所述底部伸出的第二组多个销针。

11.根据权利要求7的模具，其中，所述第一组多个孔眼具有第一横截面，所述第二组多个孔眼具有第二横截面，所述第一横截面与所述第二横截面不同。

12.根据权利要求11的模具，其中，所述塑料元件还包括：一个包括多个与所述第一组多个孔眼相对应的多个销针的第一子部件，和一个包括一个底部和一组与所述第二组多个孔眼相对应的多个销针的第二子部件。

13.根据权利要求11的模具，其中，所述第一组多个孔眼的横截面为圆形。

14.根据权利要求11的模具，其中，所述第一组多个孔眼的横截面为椭圆形。

15.根据权利要求11的模具，其中，所述第一组多个孔眼的横截面为圆形，所述第二组多个孔眼的横截面为椭圆形。

16.根据权利要求1的模具，其中，所述复合模具的尺寸可以放入到一个制造牙刷的装置中。

17.根据权利要求1的模具，它还包括多个所述金属元件。

18.根据权利要求1的模具，它还包括多个所述塑料元件。

19.根据权利要求1的模具，它还包括多个位于所述金属元件的所述第一表面的型腔，使所述孔眼样式从所述型腔向所述第二表面延伸，所述型腔形成牙刷的一部分，毛簇从该部分伸出。

20.根据权利要求19的模具，它还包括多个所述塑料元件。

21.根据权利要求1的模具，其中，所述孔眼样式中的至少一个孔眼的横截面为二等分椭圆形。

22.根据权利要求1的模具，其中，所述塑料元件包括在一组由聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯和它们的组合组成的材料中选择的聚合物。

23.根据权利要求7的模具，其中，所述第一组多个孔眼与所述第二组多个孔眼不同，所述塑料元件还包括：一个包括一个底部和一组与所述第一组多个孔眼相对应的多个销针的第一子部件，和一个包括一个底部和一组与所述第二组多个孔眼相对应的多个销针的第二子部件。

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