具有二次注塑的刷条的刷子的制作方法

本实用新型涉及刷子。更具体地，本实用新型涉及一种具有二次注塑的刷条(overmouldedbrushstrip)的刷子。

背景技术：

真空吸尘器是基于居住类型、清洁频率和地板材料等标准针对特定市场开发的。与这种清洁装置相关的刷子的构造需要解决真空吸尘器要解决的清洁难题。吸尘器性能的关键指标是吸取，而清洁头对该操作至关重要。

而且，需要有各种类型的刷子以使真空吸尘器的清洁效果最大化。长而硬的刷毛对于清洁毛绒地毯是优选的。在硬地板上使用长而软的刷毛可以避免刮擦或划伤地板。软而短的刷毛可以减少刷棒(brushbar)在地毯上停滞不前的风险。

虽然已经有描述用于真空吸尘器的刷条的设计、制造和组装的现有技术，如us4307479、gb1457074和jp5492971，但是更好的刷子是一直需要的。

技术实现要素：

本实用新型涉及一种用于真空吸尘器的具有二次注塑的刷条的刷子。

本实用新型的目的在于提供一种用于现有的真空吸尘器的具有二次注塑的刷条的刷子，其具有最大的清洁效果。

本实用新型的另一个目的在于提供一种耐用的刷条。

本实用新型的再一个目的在于提供一种在制造成本和时间上都经济划算的刷条。

在一个实施例中，具有二次注塑的刷棒条(brushbarstrip)的刷子通过以下步骤制造：将碳纤维或尼龙的纱线编织成线轴；然后使用自动上胶机将粘合剂涂在特定区域并固化24小时；将编织纱线切成所需的刷条长度，然后将其二次注塑以形成刷条；将二次注塑后的刷条剪切成两半，以产生两个刷条；然后将刷毛修整并精修成所需的尺寸；然后将完成的刷条组装到刷棒中。

在一个有利的方面，该刷子制造方案在技术上和经济上都是可行的。

在一个实施例中，本实用新型提供了一种刷条，该刷条以90°的角度从刷棒沿径向伸出，且两根缝合纱线都嵌入载体中。此设计用于柔软的辊筒刷棒，其中刷棒的芯覆盖有毡，用于硬地板清洁。刷条将大碎屑扫入抽吸部分。

在一个实施例中，本实用新型提供一种刷条，该刷条以90°的角度从刷棒沿径向伸出，且具有拐角过渡特征。此设计是软辊筒刷棒的延伸。引入拐角过渡功能是为了减少刷子上的总应变并增加弯曲恢复能力。

在一个实施例中，本实用新型提供一种刷条，该刷条以大约65°的角度从刷棒沿径向向外伸出，且最上部的纱线被部分地嵌入到载体中。此设计旨在提高刷毛刚度并增大清扫角度。

附图说明

当参照附图阅读下面的描述时，本实用新型的其他目的、特征和优点将变得显而易见。在附图中，相同或相似的附图标记在几个视图中表示相应的部件。

图1a和1b示出根据本实用新型的一个实施例的刷子的吸尘器头部件。

图2a和2b示出根据本实用新型的一个实施例的刷条和刷棒。

图2c示出根据本实用新型的一个实施例的刷条。

图3示出根据本实用新型的一个实施例的刷子的制造流程的框图。

图4示出根据本实用新型的一个实施例的编织条。

图5示出根据本实用新型的一个实施例的用于制造刷子的上胶过程。

图6a和6b示出根据本实用新型的一个实施例的二次注塑之前的编织条。

图7a、7b和7c示出根据本实用新型的一个实施例的二次注塑工艺。

图8示出根据本实用新型的一个实施例的切割后的编织条。

图9a示出根据本实用新型的一个实施例的具有90°径向角的刷条。

图9b示出根据本实用新型的一个实施例的具有90°径向角和拐角过渡(blend)的刷条。

图9c示出根据本实用新型的一个实施例的具有65°径向角的刷条。

图10a示出根据本实用新型的一个实施例的具有90°径向角的刷条的刷子。

图10b示出根据本实用新型的一个实施例的具有65°径向角的刷条的刷子。

具体实施方式

本实用新型涉及组装到真空吸尘器的电动机驱动的刷棒中的定制刷条。

在一个实施例中，本实用新型提供一种吸尘器刷头(100a，100b)，其具有：壳体(110a，110b)、底板(120a，120b)、电动机(130)、刷棒(140)、刷条(150)、从动皮带轮(160)、驱动皮带轮(170)和皮带(180)(图1a和1b)。必须与刷棒、底板和其他元件的最新特征同步地对刷子进行优化，以最大程度地发挥真空吸尘器的功能(图1a和1b)。

在一个实施例中，真空吸尘器刷子要么通过植毛直接插入到刷棒中，要么被制造成刷条(图2a)并组装到刷棒中(图2b)。

刷条由两部分组成：由二次注塑的热塑性塑料制成的载体(carrier)和细丝体(filamentbody)(图2a)。

参照图2a、2b和2c，示出了刷条(200a)、刷棒(200b)和刷棒组件(200c)，其包括细丝体(201a)和载体条(202a)。根据本实用新型的一个实施例，由沟道(210a)、唇边(220a)、主体(230a)、基部(240a)、刷毛簇(250a)和刷毛尖(260a)组成。沟道(210a)是将刷毛固定在刷条中的狭槽。唇边(220a)是载体的上部，其延伸超过刷棒凹槽(270)，并防止刷条(295)从刷棒凹槽(270)滑出。主体(230a)是连接唇边(220a)和基部(240a)的载体条(202a)。基座(240a)滑入刷棒凹槽(270)中并支撑刷条/簇(250a)。刷棒包括具有入口端(290)和驱动端(292)的芯(280)。

在一个实施例中，本实用新型提供用于刷棒组件的制造流程300，如图3所示。

参照图4，编织细丝体(400)由经线(410)、纬线(420)和织边(430)组成。纬线(420)由在织机上沿纵向延伸的长股纱线组成。经线(410)是垂直于纵向纱线的纱线。它走线于纬线上下。经线410(410a，410b)也被称为缝合纱线或编织纱线。在本实用新型的一个实施例中，存在两种经线，称为上部经线(410b)和下部经线(410a)。织边(430)是折叠的纱线的边缘，可防止边缘磨损。

在一个实施例中，刷条制造开始于编织单丝纤维以形成主体和两个折叠端时。主体部分包括平行排列的纤维。当纬线(420)纤维被折叠时，形成端部环线/织边(430)。横跨主体部分的经线(410)缝线使各个束相互联锁。在本实用新型中，在两个端部形成两行缝线。

在一个实施例中，如图5所示，将编织线轴移交给上胶工作台。将粘合剂施加到缝合纱线上。粘合剂将经线粘结到纬线上。该工艺将彼此垂直的两个纱线束固定。

上胶过程是重要的附加工艺，因为它为纬线和经线粘合提供了额外的强度。它可以防止细丝松动并增加刷毛的保持强度。此外，粘合线平行于经线，形成了一个屏障，该屏障可防止在二次注塑过程中溢料渗漏到刷毛簇中。

如果没有粘合剂屏障，熔融的塑料会从二次注塑区域渗入到刷毛簇中，形成溢料。溢料造成潜在的可靠性问题。塑料化合物会使刷毛簇变硬，从而降低刷条的弯曲能力，导致使用后刷毛掉落。

上胶过程要求高精度，以便在正确的位置上分配所需的体积时高精度地控制粘合剂组分的体积。粘合剂从离织边约2mm处点胶。由于粘合性能不同，对碳纤维和尼龙有不同的点胶体积要求。碳纤维条需要0.025至0.028g/cm。尼龙条需要0.016至0.020g/cm。

由于要求严格，该过程用高精度点胶机(500)完成。该过程开始于将线轴退绕到设置为约50℃的预热工作台和一系列的三个辊筒中，以将条带上的任何卷曲或皱纹拉直。接下来，基于所需的体积和位置进行点胶。随后的工作台是100℃下的点胶后热固化。通过一组电动辊筒使条带一直沿机器移动。有一个冷却工作台，在最后一步即线轴复卷之前，使用多个风扇冷却条带。

然后将编织的束测量到所需的长度并切成条。

在一个实施例中，图6a和图6b示出根据本实用新型的一个实施例的了二次注塑之前的编织条600a和二次注塑之后的编织条600b。这些条的两个端部都进行了二次注塑。

在一个实施例中，在图7a中示出了由注射单元(701)和夹持单元(702)组成的模塑机(700a，700b，700c)。注射单元(701)具有进料斗(710)和料筒(720)。料筒(720a)由注塑螺杆(730)和加热器(740)组成。夹紧装置(702)具有由两个压板750(750a，750b)即固定台板(750a)和可动台板(750b)组成的模具。

将热塑性聚酯弹性体(tpe)装入注塑机的料斗(710)中。注塑螺杆(730)熔化塑料并将其连续注入模具中。料筒(720)周围的加热带(740)帮助注塑螺杆(730)保持均匀温度。该机器包括连接到夹持单元(702)的喷嘴(725)。夹紧单元702由两个压板750(750a，750b)组成，在二次注塑过程中这两个压板750以介于150mpa和250mpa之间的压力夹紧10s至50s。将刷子主体部分放在压板上夹紧，同时在其两个端部的空腔(760)内填满熔融的热塑性材料。

在一个实施例中，如图7b所示，提供用于刷条的夹持单元702，其具有从载体伸出的90°径向突出。此外，在图7c中，提供用于刷条的夹紧单元702，其具有从载体伸出的65°径向突出。在热塑性材料冷却固化后，将二次注塑后的主体部分移走。模压件包括上部经线(770a，770b)、下部经线(780a，780b)、刷片(790)、织边(795a，795b)。

在一个实施例中，将刷子的主体部分800切成两部分，如图8所示，将刷毛修整到所需的高度以形成刷子。

通过将刷条载体插入刷棒上的凹槽中，将完成的刷子组装到刷棒中。在完成所有组装步骤后，检查刷棒尺寸并进行平衡测试。对完全组装好的刷棒的旋转平衡进行了测试，以分离在真空吸尘器运行时可能产生不希望的噪音和振动的零件。

在当前实施例的制造中使用了上述制造流程。这些实施例在具体特征(例如，嵌入的编织纱线、载体上的拐角过渡特征、或倾斜的成角度的刷毛簇)上，与现有技术不同。

在一个实施例中，通过由刷毛材料、直径和长度确定的弯曲能力，测量刷子的刚度。

在另一个实施例中，当在诸如周围温度和湿度的操作条件下暴露时，刷毛的弯曲恢复能力和抗疲劳性决定了刷子的性能。

在一实施例中，清扫角度决定施加在碎屑上的力，且碳纤维细丝静电释放碎屑，由此改善清扫作用。

在一个实施例中，刷子(900a，900b，900c)包括刷子部分(901a，901b，901c)，在该刷子部分，刷毛从载体(902a，902b，902c)延伸，如图9a、9b和9c所示。刷毛从载体(902a)以90°径向延伸(如图9a所示)；刷子具有拐角过渡特征(980a，980b)，从载体(902b)90°径向延伸；刷毛从载体(902c)以65°延伸。刷子的刷条刷毛簇(910a，910b，910c)具有刷毛尖(905a，905b，905c)，以大约90°从刷棒沿径向向上伸出，上部经线(920a，920b，920c)部分地嵌入载体(902a，902b，902c)中，下部经线(930a，930b，930c)完全嵌入载体(902a，902b，902c)中。刷子包括织边(940a，940b，940c)、唇边(950a，950b，950c)、主体(960a，960b，％0c)和基部(970a，970b，970c)。

在一个示例性实施例中，刷子(900b)包括刷子部分901b，在该刷子部分，刷毛从载体902b以90°径向延伸，并对载体902b添加了拐角过渡特征(980a，980b)，如图9b所示。

在又一个实施例中，刷毛从载体902c以65°径向延伸，如图9c所示。

在一个示例性实施例中，刷子900c包括以65°径向延伸的刷毛并具有拐角过渡特征。

部分嵌入的经线(920a，920b，920c)和完全嵌入的经线(930a，930b，930c)是该结构的关键特征。在一个有利的方面，其增加了刷毛的保持强度。嵌入的一根或多根纱线被固定在载体内。结果，通过包封的塑料载体和嵌入的编织纱线将纬线保持在适当的位置。

在另一个有利的方面，嵌入的纱线用作阻挡物，以防止二次注塑的化合物从溢料渗入到纬线中。溢料会造成可靠性问题。塑料化合物会使刷毛簇变硬，从而降低刷条的弯曲能力。嵌入纱线的二次注塑需要精确的模具加工能力，因为经线会横跨编织细丝体形成凸鼓。

在一个实施例中，刷条的长度约为228mm，高度约为9.80mm。从上部经线的尖端到织边的距离约为4.00mm，从下部经线的尖端到织边的距离约为2.50mm。

在一个实施例中，刷毛由尼龙或碳纤维制成。尼龙制成的刷毛的细丝直径约为0.10mm。由碳纤维制成的刷毛的细丝直径约为7.00mm。

在一个实施例中，基部长度约为4.70mm，基部高度约为1.00mm。主体长度约为2.40mm，主体高度约为2.40mm。

在如图10a所示的实施例中，刷条的组件1000a以90°的径向角从刷棒沿径向向外伸出。刷子包括刷棒1010a，其具有90°刷毛簇1020a、刷条(1030a，1040a，1060a)。刷条(1030a)包括前表面(1032a)和后表面(1034a)。刷条(1040a)包括主体部分(1042a)和基部(1044a)。刷条(1050a)包括凹槽(1060a)。

对于顶部具有拐角过渡特征的刷子，针对新款对刷条进行了修改，以防止细丝过早脱落。拐角过渡特征使刷毛在与清扫表面接触时能弯曲得更多。沟道开口处的拐角过渡部分的半径约为0.5mm。拐角过渡是一个重要的特征，因为它可以增加弯曲恢复能力。由于拐角过渡半径要求一定的精度，二次注塑的模具设计和制造至关重要。

刷条以大约90°从刷棒沿径向向上伸出，其中缝合/编织纱线1和缝合/编织纱线2嵌入载体中。

嵌入的缝合纱线是一个关键特性。将缝合纱线嵌入载体中可以提高刷毛的保持强度。纬线的强度来自两个结构：被固定在载体中的嵌入的编织纱线、和用作支撑的包封塑料载体。由于纬线和经线之间有高度差，二次注塑工艺的模具设计和制造有难度。如果不能正确执行，就会导致在二次注塑时材料流动不良，出现质量问题。

在如图10b所示的实施例中，提供了刷条的组件1000b，其刷毛以65°的倾斜角定向，以增大清扫角度。刷子包括刷棒(1010b)，其带有65°刷毛簇(1020b)、刷条(1030b，1040b，1060b)。刷条(1040a)包括主体部分(1042b)和基部(1044b)。刷条(1050b)包括凹槽(1060b)。

刷条以大约65°的角度从刷棒沿径向向外伸出，上部经线被部分地嵌入载体中，下部经线被完全嵌入载体中。载体条长度约为239.70mm。

在一个实施例中，基部长度约为9.90mm，基部宽度约为1.00mm。主体长度约为6.00mm，载体总高度在一侧约为2.82mm，在另一侧约为3.08mm。

尽管结合多个具体实施例描述了本文的实施例，但是对于本领域技术人员而言，显然可以通过修改来实现本实用新型。但是，所有这样的修改都被认为在权利要求的范围之内。

对于本领域技术人员而言显而易见的是，在不脱离本实用新型的实质特征的情况下，可以容易地以其他具体形式制造本实用新型。因此，这些实施例应被认为仅是说明性的而不是限制性的，本实用新型的范围由权利要求书而不是前面的描述来确定，而且旨在包含落入其范围内的所有变化。