具有泡沫清洁柱的牙刷的制作方法

本技术通常涉及具有由泡沫制成的清洁表面的牙刷。

背景技术：

有效的刷牙包括去除牙齿和牙龈上的碎屑、牙菌斑和变色，而不会造成损伤。传统牙刷的清洁表面通常包括刷毛/细丝簇，其通过端部将力传递到牙齿和牙龈以移除或破碎碎屑和牙菌斑。这些刷毛/细丝端部不容易与牙齿的不规则表面吻合，因此传统的牙刷设计对于有效的牙齿清洁不是最佳的。传统牙刷的刷毛/细丝通常也由硬聚合物(如尼龙)制成，尼龙可通过磨损或挤压损坏牙齿和牙龈。传统牙刷制造商试图通过对刷毛进行各种处理(如顶端磨圆)或使用各种成分以降低聚合物的硬度来解决磨损和刮伤的问题，但即使采用这些技术，传统牙刷设计仍然存在损坏牙齿和牙龈的风险。

除了这些对清洁的限制以及牙齿和牙龈损伤的风险之外，刷毛/细丝的末端部分在刷牙期间也不能有效地保持和分配洁齿剂。相反，在传统牙刷的前几次运动之后，大部分施用的洁齿剂(及其相应的清洁能力)通常会丢失。这些效率低下会进一步促进过度刷涂，导致牙齿和牙龈进一步出现不必要的磨损或刮伤。

根据本发明的牙刷通过结合由泡沫制成的清洁表面克服了传统牙刷的这些缺陷。泡沫为传统刷毛提供了卓越的清洁效果，同时降低了磨损和刮擦牙齿和牙龈的风险。本发明优选实施方式的泡沫清洁表面通过网状化工艺形成，该工艺暴露泡沫结构内连接的骨架股线和断开的骨架股线，从而产生大量小的刷毛状元件。与传统牙刷的刷毛/细丝相比，这些元件更好地吻合牙齿的不平坦表面，从而通过清洁表面更均匀地覆盖牙齿，从而更有效地清洁牙齿。泡沫的清洁表面也比传统牙刷的刷毛/细丝更柔软，因此也降低了对牙齿和牙龈的磨损和其他损害的风险。作为额外的益处，连接的骨架股线和断开的骨架股线之间的泡沫区域形成袋状空间，因此本发明的牙刷的结构保留了更多的洁齿剂。这也有助于更有效的刷牙，并减少过度刷涂造成的潜在损害。

技术实现要素：

本发明的技术一般涉及采用由泡沫制成的清洁表面的牙刷。

在一个实施方式中，本发明包括一种牙刷，该牙刷包括第一端和相对的第二端，以及延伸穿过所述第一端和所述第二端的中间纵向轴线；手柄部分，所述手柄部分从所述第一端向所述第二端延伸，所述手柄部分具有上表面和相对的下表面；头部，所述头部从所述第二端向所述第一端延伸，所述头部具有上表面和相对的下表面；清洁柱，所述清洁柱远离所述头部的上表面延伸并连接到所述头部，所述清洁柱具有连接到所述头部的下表面和用于接触使用者牙齿的上表面，所述清洁柱包括上部，所述上部包括由聚氨酯泡沫形成的上表面，所述聚氨酯泡沫在所述上表面具有网状蜂窝结构。

在另一个实施方式中，本发明包括一种牙刷，该牙刷包括第一端和相对的第二端，以及延伸穿过所述第一端和所述第二端的中间纵向轴线；手柄部分，所述手柄部分从所述第一端向所述第二端延伸，所述手柄部分具有上表面和相对的下表面；头部，所述头部从所述第二端向所述第一端延伸，所述头部具有上表面和相对的下表面；清洁柱，所述清洁柱远离所述头部的上表面延伸并连接到所述头部，所述清洁柱具有连接到所述头部的下表面和用于接触使用者牙齿的上表面，所述清洁柱包括上部，所述上部包括由聚氨酯泡沫形成的上表面，所述聚氨酯泡沫在所述上表面具有网状蜂窝结构，所述网状蜂窝结构具有适于清洁牙齿的自由股线；以及基部，所述基部连接到所述上部并位于所述头部和所述上部之间，所述基部由弹性体聚合物形成。

在附图和以下描述中阐述了本发明的一个或多个方面的细节。根据说明书和附图以及权利要求，本公开中描述的技术的其他特征、目标和优点将是显而易见的。

附图说明

图1a是俯视、侧视透视图，示出了具有清洁柱的牙刷的实施方式；

图1b是表示清洁柱的一部分的放大图；

图1c是图1a的放大视图，示出了清洁柱的一部分；

图1d是图1a所示牙刷的清洁柱的清洁表面的显微照片；

图2是仰视、侧视透视图，示出了图1a所示的牙刷；

图3是俯视、侧视分解局部透视图，示出了包含清洁柱实施方式的牙刷的另一个实施方式；

图4a是图3所示牙刷的分解局部剖视图，示出了连接到其上的清洁柱的连接；

图4b是图3所示牙刷的局部剖视图，示出了连接到牙刷的清洁柱；

图5是俯视、侧视分解局部透视图，示出了包含清洁柱实施方式的牙刷的另一个实施方式；

图6a是图5所示牙刷的分解局部剖视图，示出了连接到其上的清洁柱的连接；

图6b是图5所示牙刷的局部剖视图，示出了连接到牙刷的清洁柱；

图7a是示出了形成另一个实施方式的清洁柱的方法的一部分的透视图；

图7b是示出了图7a中开始的方法的另一部分的透视图；

图8是示出了通过图7a和7b的方法形成的清洁柱的实施方式的透视图；

图9是沿图8中9-9线的剖视图，示出了通过图7a和7b的方法形成的清洁柱的实施方式；

图10a是示出了用于形成清洁柱的另一实施方式的方法的一部分的透视图；

图10b是示出了图10a中开始的方法的另一部分的透视图；

图10c是示出了图10a中开始的方法的另一部分的透视图；

图10d是示出了图10a中开始的方法的又一部分的透视图；

图11a是示出了用于形成清洁柱的另一实施方式的方法的一部分的透视图；

图11b是示出了图11a中开始的方法的另一部分的透视图；

图11c是示出了图11a中开始的方法的又一部分的透视图；

图11d是示出了图11a中开始的方法的又一部分的透视图；

图12a是示出了图11a中开始的方法的修改版本的透视图；和

图12b是示出了图11a中开始的方法的修改版本的另一透视图。

具体实施方式

根据本发明的实施方式的牙刷通常由图1a和图2中的附图标记10表示。牙刷10包括手柄部分12、颈部14和头部16。牙刷10包括第一端18、相对的第二端19和延伸穿过第一端18和第二端19的中间纵向轴线a1。手柄部分12从牙刷10的第一端18延伸到颈部14。颈部14从手柄部分12延伸到头部16，并且头部16从颈部14延伸到牙刷10的第二端19。手柄部分12、颈部14和头部16可以彼此一体形成或各自独立形成。手柄部分12、颈部14和头部16可采用许多不同的形式和形状，图1a和图2仅用于说明目的。例如，头部16可以是细长的，如图1a和图2所示，或者它可以呈更卵圆形、椭圆形或圆形/磨圆形的形状。这样，头部16的形状有许多配置，并且头部16不限于图1a和图2中所示的形状。

手柄部分12、颈部14和头部16分别包括上表面20a、20b和20c以及下表面22a、22b和22c。手柄部分12的上表面20a和下表面22a可包括便于握持手柄部分12的抓握部分。为了说明，如图1a所示，上部20a包括抓握部分24。此外，头部16的上表面20c包括设置在其上的各种牙齿清洁结构，并且头部的下表面22c，如图2所示，可包括刮舌器26。

设置在上表面20c上的各种牙齿清洁结构可包括一个或多个清洁柱(cleaningcolumn)30和清洁刷毛或细丝的簇34的集合32。清洁柱30和清洁刷毛簇34的集合32可用作电动牙刷的一部分，其中清洁柱30和清洁刷毛簇34的集合32中的至少一个被搅动，以进一步帮助使用这些清洁结构清洁牙齿。

如图1a所示，在一个实施方式中，清洁柱30位于上表面20c的中心，并且图1a中的清洁柱30的长水平轴线基本上与中间纵向轴线a1对齐。在其他实施方式中，与头部16一样，清洁柱30可以采用更卵圆形、椭圆形或圆形/磨圆形的形状。因此，清洁柱30的形状有许多配置，并且清洁柱30不限于图1a中所示的形状。此外，还有许多可能的配置用于清洁刷毛34的集合32。例如，清洁刷毛簇34可以完全包围清洁柱30，和/或清洁刷毛簇34可以沿着牙刷10的纵向轴线1，其中第一清洁柱30位于清洁刷毛簇34的第一侧上，第二清洁柱30位于清洁刷毛簇34的第二侧上。

此外，在一个实施方式中，每个清洁刷毛从上表面20c向上延伸并终止于端部36，并且200个或更多个清洁刷毛可以包括在每个清洁刷毛簇34中。有许多可能的清洁刷毛的配置。例如，清洁刷毛可以比清洁柱30的高度更矮、更高或等于清洁柱30的高度，或者相对于清洁柱30的轮廓和高度的某种组合。

图1a中描绘的示例的清洁柱30包括朝向牙刷10的第一端18定向的第一端40、朝向牙刷的第二端19定向的第二端41、在第一端40和第二端41之间延伸的第一侧面(lateralside)42，以及在第一端40和第二端41之间延伸的第二侧面43。清洁刷毛簇34的集合32可以布置在相对于清洁柱30的不同位置，例如，与清洁柱30的第一端40、第二端41，第一侧面42和/或第二侧面43相邻。清洁刷毛簇34的集合32可以定位成完全或部分地围绕清洁柱30。或者，清洁柱30可以围绕清洁刷毛簇34。每个清洁刷毛簇34中的刷毛的数量优选地可以从少至10-30根刷毛到多达300根刷毛，并且尽管图1a中未示出所有，但是集合32包括18个清洁刷毛簇34，其沿着第二端41、第一侧面42和第二侧面43部分地围绕清洁柱30定位。

除了第一端40、第二端41，第一侧面42和第二侧面43之外，清洁柱还包括下表面44和上表面46。下表面44可以连接到头部16以便将清洁柱30连接到牙刷10上，并且上表面46用作清洁表面，用于清洁与清洁柱30接触的牙齿。为了说明，可以使用粘合剂、化学粘合、机械紧固件，加热或焊接(例如，超声波焊接)、压配合、搭扣配合、附加连接层、或将不同材料连接在一起的任何其他方法将下表面44连接到头部16的上表面20c。或者，清洁柱30的全部或一部分可与头部16一体形成。

清洁柱30可由单一材料，或多层相同或不同材料，或相同或不同材料的复合物形成。如图1a、图2、图3和图4所示，在一个实施方式中，清洁柱30包括由基部50形成的第一层和由上部52形成的第二层。下表面44形成于基部上，并且上表面46形成于上部52上。在一个实施方式中，基部50可以由第一聚合材料或聚合材料的复合物形成，并且上部52可以由第二聚合材料或聚合材料的复合物形成。可选择上部52的第二聚合物材料或聚合物材料的复合物用于其上表面46的牙齿清洁性能，并且可选择下部50的第一聚合物材料或聚合物材料的复合物以便于在刷牙期间中支撑和使用上部52。这样，可以选择第一和第二聚合物材料或聚合物材料的复合物以彼此互补，以便通过提供例如清洁表面和支撑清洁表面的坚固结构来在刷牙期间帮助清洁牙齿。

尽管在图1a、图2、图3和图4中示出了基部50和上部52具有大致相同的高度，但是基部50和上部52可以相对于彼此在高度上变化。基部50和/或上部52也可以制作为集中于下面讨论的一个或多个有利特性。例如，可以使基部50便于连接到头部16和上部52。此外，还可以使用补充基部50和/或上部52的附加层(一个或多个)，并且可以使附加层制作为集中于下面讨论的一个或多个有利特性。例如，可以在基部50和上部52之间以及基部50和头部之间使用附加层，以便于在它们之间的连接。这些附加层是由第一和第二聚合物材料或聚合物材料的复合物，和/或其它聚合物材料制成的连接层。在一个实施方式中，这些附加层可以是基本上刚性的连接层以便于连接。

例如，第一和第二聚合物材料或聚合物材料的复合物可以由相同或不同的聚合物制成，这些聚合物受影响其物理性质的不同制造工艺的影响。为了说明，形成基部50的第一聚合物材料或聚合物材料的复合物可以形成为聚合物的实心件，并且形成上部52的第二聚合物材料或聚合物材料的复合物可以形成为聚合物泡沫块。例如，基部50的实心件和上部52的泡沫块可以通过挤出工艺、模塑工艺和/或在聚合物材料片材上使用模切来形成。

基部50和上部52可以使用粘合剂、化学粘合、机械紧固件、加热或焊接(例如，超声波焊接)、压配合、搭扣配合、附加连接层，压敏胶带或将不同材料连接在一起的任何其他方法彼此连接。可以使用粘合剂、化学粘合、机械紧固件，加热或焊接(例如，超声波焊接)、压配合、搭扣配合、附加连接层、或将材料连接在一起的任何其他方法将基部50连接到头部16。

基部50用作用于支撑上部52的平台，并且具有下面讨论的特性，以便于在刷牙期间支撑和使用上部52。为此，形成基部50的第一聚合物材料或聚合物材料复合物优选地可以是弹性体热塑性塑料，其选择为具有下面讨论的有利性能，包括高伸长率、高弹性、高剪切强度、高拉伸强度和低硬度。也可以使用具有这些性质的替代聚合物材料以及其他泡沫材料，例如天然泡沫、海绵或植物基材料。

用于基部50的第一材料，例如聚合物材料或聚合物材料的复合物，可具有高伸长率。通常，伸长率越高，其弹性和柔性寿命越大。较高的柔性寿命允许基部50响应于所施加的力而弯曲(bendorgive)而不会随着时间的推移而破裂或断裂。承受对施加的力(如刷牙的力)作出反应而弯曲(bendingorgiving)的高伸长率也可用于响应刷牙的力产生足够的缓冲范围，并有助于顶面与牙齿轮廓的适应性。因此，第一聚合物材料或聚合物材料的复合物优选具有约400％至800％或更高的伸长率断裂。此外，用于基部50的第一聚合物材料或聚合物材料的复合物可具有高拉伸强度。通常，和具有高伸长率一样，拉伸强度越高，其弹性和柔性寿命越大。如上所述，较高的柔性寿命允许基部50响应于所施加的力而弯曲而不会随着时间的推移而破裂或断裂。具有低拉伸的材料可能响应于施加的力(例如刷牙力)而劣化。因此，第一聚合物材料或聚合物材料的复合物优选具有0.5至6.0mpa或更高的拉伸强度，一个优选的范围为0.5至3.5mpa。高伸长率和高拉伸强度为基部50提供高撕裂强度和相应的高抗撕裂性。

此外，用于基部50的第一聚合物材料或聚合物材料的复合物可具有低硬度。低硬度对于由基部50提供的缓冲和稳定性是重要的，以提供刷牙的温和性，但是第一聚合物材料或聚合物材料的复合物也可具有足够的刚度，使得清洁柱30的压缩率与清洁刷毛簇34的集合32的压缩率没有显著差异。为此，可以选择第一聚合物材料或聚合物材料的复合物的硬度，因为它们能够调整清洁柱30的可压缩性以匹配清洁刷毛簇34的集合32的可压缩性。因此，第一聚合物材料或聚合物材料的复合物的平均硬度优选为大约肖氏a0至70，更优选平均硬度为大约肖氏a5至25。

另外，用于基部50的第一聚合物材料或聚合物材料的复合物可具有便于将基部50连接到上部52和头部16的性质。为了说明，如果上部52由聚氨酯泡沫形成，第一聚合物材料或聚合物材料的复合物可以选择为具有便于通过加热或焊接使得上部52与基部50连接的性质。例如，第一聚合物材料或聚合物材料的复合物可具有高熔体流动指数，以在加热过程中更容易地流入上部52的聚氨酯泡沫的孔中。材料也可以通过诸如超声波焊接工艺的焊接工艺连接。进入上部52的孔中的基部50的熔融部分的流可以在基部50和上部52之间实现一定程度的机械互锁。因此，至少在接触上部52的表面处，第一聚合材料或聚合物材料的复合物优选在加热或焊接期间在200℃和112001/s下具有约5至7pa.s的表观粘度。

第一聚合物材料或聚合物材料的复合物的其他性质可包括可成形为所需形状、耐磨性、抗撕裂性、掺入香料或所需气味的能力，和/或着色能力。

上部52的第二聚合物材料或聚合物材料的复合物的泡沫块用于形成上表面46，并且上表面46用作清洁表面，用于清洁与上表面46接触的牙齿。第二聚合物材料或聚合物材料的复合物可具有酯聚合物结构或可选的醚聚合物结构。优选地，第二聚合物材料或聚合物材料的复合物是聚氨酯泡沫。第二聚合物材料或聚合物材料的复合物的聚氨酯泡沫优选地具有高弹性，使得上部52可以在刷牙的力的作用下变形以配合在牙齿和牙龈之间，并且优选地具有极低的硬度，使得上表面46不会磨损或划伤牙齿和牙龈。

形成上部52的泡沫块可以在上表面46处完全或部分地网状化以暴露泡沫的骨架结构。聚氨酯泡沫通常由连接在一起的蜂窝(cell)网或孔(pore)网组成。可以将网状化工艺应用于形成上部52的聚氨酯泡沫块，以除去蜂窝或孔的某些膜，从而暴露出一致或半一致的精细蜂窝或孔结构。如图1b和图1c所示，泡沫的骨架结构中的这种暴露结果作为上表面46。图1b和图1c示出了骨架结构，其由数字54表示，图1d是网状泡沫的一个实施方式的示例性骨架结构的显微照片。

骨架结构54包括各种骨架股线56，并且当上表面46与牙齿接触时，骨架股线56有效地去除碎屑和牙菌斑以清洁牙齿。尽管骨架股线56被描绘为如图1b和1c所示彼此连接，但是在网状化工艺期间骨架股线也被破坏以产生破碎的骨架股线，每个股骨股线具有至少一个自由端，如图1d所示。连接的骨架股线和破碎的骨架股线像牙齿清洁剂一样有效。此外，骨架结构54可以使用刷牙期间应用的水来产生毛细管效应，以将碎屑和牙菌斑吸引到骨架结构54中并远离牙齿。

而且，如图1c所示，在网状化工艺之后，骨架股线56之间的区域58可以用洁齿剂60填充，以帮助清洁牙齿。可以将洁齿剂60施加到上表面46以填充区域58。此外，由骨架结构56产生的毛细管效应可用于将洁齿剂以及碎屑和牙菌斑吸入形成上部52的泡沫块中。

在形成上部52的聚氨酯泡沫块的形成之前或期间，洁齿剂60也可以与第二聚合物材料或聚合物材料的复合物混合。

对于上部52，聚氨酯泡沫块中的每线性英寸(ppi)的孔数至少约为70ppi，并且在约70至约140的范围内是优选的。这种泡沫的密度优选为约1至约8磅/立方英尺。聚氨酯泡沫块的ppi的另外优选范围可为约100ppi至约130ppi，约105ppi至约125ppi，和约110ppi至约120ppi。

具有高ppi的泡沫通常具有较小的孔结构和光滑的表面纹理。此外，具有高ppi的泡沫通常比低ppi具有更少的流动，因此，这种泡沫将更有效地保留洁齿剂60。可用于洁齿剂的替代或补充使用的其他添加剂包括抗菌剂、表面活性剂、氟化物、调味物质、抗黄变剂、牙菌斑指示剂或其他可改善牙齿清洁体验的配方。与洁齿剂60一样，在形成聚氨酯泡沫块之前、期间和/或之后，可将其它添加剂施加到上表面46或与第二聚合物材料或聚合物材料的复合物混合。

除了网状化工艺之外，还可以使用压缩和/或切割工艺，其为上表面46提供可以进一步帮助清洁牙齿的表面轮廓、形状和纹理。此外，可以通过诸如层压和/或浸渍的物理过程将非织造材料施加到上表面46的部分以增强其纹理，并且通过向上表面46添加非织造材料所提供的增强纹理可以进一步帮助清洁牙齿。另外，压缩和/或切割工艺可用于形成穿过上表面46进入上部52的孔(未示出)，并且这些孔可填充有洁齿剂60或其他附加添加剂。

在一个实施方式中，清洁柱30可以完全或几乎完全由第二聚合物材料或聚合物材料的复合物的泡沫块制成。此外，可以加工第二聚合物材料或聚合物材料的复合物的泡沫块的全部或部分以改变其各种性质，以便于用作清洁柱30。为了说明，可以使用热成型工艺(例如，泡沫毡合或可变泡沫毡合)来增加泡沫块的至少一部分的密度和刚度，使得更致密/更硬的部分可以用作支撑上表面46的平台。泡沫毡合或可变泡沫工艺通过将泡沫块加热到最佳成形温度然后使用压板压缩泡沫块，永久地压缩泡沫块的全部或部分以增加密度和刚度。泡沫块的压缩部分可以制成包括类似于基部50的性质，包括高伸长率、高拉伸强度和低硬度。泡沫块的压缩部分也可以制成包括便于连接到头部16的性质。

可变毡合工艺(variablefeltingprocess)还可用于使用压板压缩暴露表面以增加其密度和硬度，同时使泡沫块的中间部分中的蜂窝结构保持未压缩。因此，泡沫块的未压缩中间部分将比这些压缩部分更不致密和坚硬。然后可以将泡沫块切开以露出泡沫的未压缩中间部分并暴露连接的骨架股线和断开的骨架股线。泡沫块的所得部分之一可以被模切以形成清洁柱30，并且连接到头部16，使得其下表面44由泡沫块的压缩部分形成，上表面46由泡沫的未压缩中间部分形成。

在一个实施方式中，这些热成型工艺(泡沫毡合和可变泡沫毡合)可用于第二聚合物材料或聚合物材料的复合物的泡沫块上，以形成清洁柱30的基部50和/或上部52，并且可以制作为包括基部50或上部52的上述特性。

根据本发明的实施方式的牙刷通常由图3-图4b中的附图标记270表示。与牙刷10一样，牙刷270包括手柄部分(未示出)、颈部274和头部276。牙刷270的头部276可包括与牙刷10的头部16相同的清洁刷毛或细丝簇34的集合32。头部276包括通常由数字280表示的清洁柱的实施方式。清洁柱280可永久地、半永久地或可拆卸地连接到头部。

如图3-图4b所示，清洁柱280包括第一端282、第二端284、第一侧面286、第二侧面288、第一下表面290和第二上表面292。与上表面46类似，第二上表面292用于清洁牙齿，清洁柱280与清洁牙齿接触。

与清洁柱30类似，清洁柱280可由单一材料或多层不同材料形成，包括一层或多层不同材料或不同材料的复合物。如图3-图4b所示，清洁柱280包括由第一基部300形成的第一层、由第二基部302形成的第二层、由中间部分304形成的第三层、以及由上部306形成的第四层。第一基部300、第二基部302、中间部分304和上部306可以通过在聚合材料片材上使用模切来形成。此外，上部306可以类似于牙刷10的上部52，并且第一基部300和第二基部302从其底部到顶部逐渐变细。

中间部分304可由相对硬的聚合物材料形成，以提供用于连接第二基部302和上部306的牢固的连接结构。中间部分304包括下表面310和上表面312，并且第二基部302和上部306可以使用粘合剂、化学粘合、机械紧固件、加热或焊接(例如，超声波焊接)、压配合、搭扣配合或将不同材料连接在一起的任何其他方法分别连接到其上。

第一基部300也可以由相对硬的聚合物材料形成，以提供用于将第二基部302连接到其上的牢固的连接结构，并且还便于连接到头部276。第一基部300包括清洁柱280的第二下表面292和上表面314。第二基部302可以使用粘合剂、化学粘合、机械紧固件、加热或焊接(例如，超声波焊接)、压配合、搭扣配合或将任何其他材料连接在一起的任何其他方法连接到上表面314。

如图3-4b所示，形成在第一基部300上的下表面292可包括分别形成在清洁柱280的第一端282和第二端284处的第一棘爪320和第二棘爪322。第一棘爪320和第二棘爪322中的每一个包括形成在其上的突片324，以便于永久、半永久或可拆卸地将清洁柱280连接到头部276。

如图3-图4b所示，头部276包括上表面330、穿过上表面330形成的凹槽332、以及形成在凹槽332中的凹口334。如图3-4b所示，为了将清洁柱280连接到头部276，第一基部300插入凹槽332中，并且第一棘爪320和第二棘爪322中的每一个的突片324容纳在凹口334中。

如图5-图6b所示，清洁柱280可以被修改为清洁柱280'，包括具有下表面292'的第一基部300'，下表面292'不包括第一棘爪320和第二棘爪322，并且凹槽332可以被修改为包括突起336的凹槽332'。如图5-6b所示，为了将清洁柱280'连接到头部276，第一基部300'插入到凹槽332'中，并且可以将热量或其他形式的焊接(例如超声波焊接)施加到头部276，以通过在下表面292'和突起336之间形成的连接将第一基部300'连接到头部276。像清洁柱280一样，清洁柱280'可以永久地、半永久地或可拆卸地连接。

清洁柱280'与头部276的连接必须是牢固的，并且必须承受刷牙期间施加的力。还必须在不损坏刷毛的情况下执行将清洁柱280'连接到头部276的连接过程。在将清洁柱280'连接到头部276的一个优选过程中，第一基部300'由与头部相同的材料制成，并且由适合于头部276和第一基部300'的材料制成。例如，聚丙烯是一种能够承受刷涂和簇绒(tufting)力的材料，并且是一种合适的材料。在一个优选实施方式中，清洁柱280的第一基部300'和头部276将由聚丙烯制成。在该优选实施方式中，清洁柱280'将通过超声波焊接工艺连接到头部276，而不会损坏已经形成的牙刷的其他部分，例如刷毛。具体地，超声波喇叭将从头部276的下表面接触头部276，同时压具将清洁柱280'推入凹槽322'。头部中的凹槽将包含能量导向器或剪切接头332'。当超声波喇叭与头部276接触时，它将快速振动，导致能量导向器或剪切接头开始熔化。当塑料熔化时，清洁柱280'的聚丙烯与凹槽332内头部276的聚丙烯之间会形成一条焊缝，从而产生牢固的焊缝和永久性的连接，而不会损坏牙刷的其他部分。

图7a-图9描绘了清洁柱340(类似于清洁柱280和280')，以及用于组装其部分的方法。如图8和9所示，清洁柱340包括第一基部342、第二基部344、中间部分346和上部348。第一基部342、第二基部344、中间部分部分346和上部348可以通过在聚合物材料片材上使用模切来形成。中间部分346包括上表面350，上表面350上形成有各种脊部352。如图7a和7b所示，上部348(可以包括上部52的特征)可以通过以下方式连接到中间部分346：使用例如加热板354加热上表面350和/或加热中间部分346和上部438之间的区域，然后使用压具356将上部348按压到中间部分346的上表面350上。形成在中间部分346的上表面上的脊部352有利于焊接，因为脊部352产生比相对较厚的材料更快熔化的较薄材料。例如，可以将上表面350加热到460℃的温度7秒，然后可以使用压具356将上部348压在上表面350上5秒钟。温度和时间的其他组合可用于产生焊缝。还可以控制气压和停留时间以便于将上部348连接到中间部分346。这样，上部348的下表面358将通过焊接连接到中间部分346的上表面350。中间部分346的上表面350的熔化导致中间部分346的上表面350的一部分填充到上部348的下表面358的泡沫中的空间或孔中，以产生互锁连接。

图10a-图10d描绘了在模切之前组装聚合物材料的片材以形成清洁柱360。提供对应于第一基部364的第一片材362、对应于第二基部368的第二片材366、对应于中间部分372的第三片材370、以及对应于上部376的第四片材374。如图10a所示，在将第一片材362、第二片材366和第三片材370彼此连接组装之后，第四片材374可以连接到第三片材370。第三片材370包括上表面380，第四片材374包括下表面382，并且如图10a所示，热量可以施加到上表面380和下表面382和/或上表面380和下表面382之间的区域，并且焊接肋384可以定位在上表面380和下表面382之间。此后，如图10b所示，使用压具386将第四片材374压在第三片材370上，以将上表面380和下表面382彼此连接。例如，可以将上表面350加热到450°f的温度7秒，然后可以使用压具356将上部348压在上表面350上5秒钟。还可以控制空气压力和停留时间以便于将第四片材374连接到第三片材370。如图10c和图10d所示，压具386然后可以用作便于放置泡沫模切刀388的引导件。泡沫模切刀388可以被接收在压具386上并切入第一片材362、第二片材366、第三片材370和第四片材374以形成清洁柱360。泡沫模切刀388的使用不能为清洁柱360的部分提供如同清洁柱280、280'和340的锥形部分那样的锥形部分。

图11a-图11d描绘了清洁柱390(类似于清洁柱280,280'和340)，以及组装其部分的方法。图11a-图11d中描绘的方法依赖于图7a-图9和图10a-图10d中描述的方法的部分。清洁柱390包括第一基部392、第二基部394、中间部分396和上部398。第一基部392、第二基部394和中间部396可以通过在聚合物材料片材上使用模切形成，并且可以使用图11a-图11d的方法形成上部398。中间部分396包括上表面400，上表面400上形成有各种脊部402。此外，聚合物材料片材404(最终被模切以形成上部398)可以通过以下方式连接到中间部分396：向上表面400和/或中间部分346和上部438之间的区域施加热量或通过另一种焊接工艺或连接方法，然后使用压具将片材404压在中间部分396的上表面400上。例如，可以将上表面400加热到450°f的温度7秒，然后可以使用压具408将上部398压在上表面400上5秒钟。还可以控制空气压力和停留时间以便于将片材404连接到中间部分396。也可以通过非接触过程传递热量，这在弹性体材料的情况下通常是优选的以防止残留物积聚在热板上。焊接工艺、加热和停留时间可根据是否优选接触或非接触过程进行调整。这样，片材404的下表面406将被焊接到中间部分396的上表面400上。如图11a和图11b所示，压具408可以用作便于放置泡沫模切刀410的引导件。泡沫模切刀410可以被接收在压力机408上并切入片材404中以形成上部398。

不是使用泡沫模切刀410来形成上部398，如图12a和12b所示，而是可以沿着切割线412预切割片材404，并且当泡沫块404被压到中间部分396上时，上部398有效地从泡沫块404的其余部分移除。

应当理解，本文公开的各个方面可以以与说明书和附图中具体呈现的组合不同的组合进行组合。还应当理解，取决于示例，本文描述的任何过程或方法的某些动作或事件可以以不同的顺序执行，可以完全添加、合并或省略(例如，所有描述的行为或事件可能不是实施这些技术所必需的)。另外，虽然为了清楚起见，本公开的某些方面被描述为由单个模块或单元执行，但是应当理解，本公开的技术可以通过单元或模块的组合来执行。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除