JP4037653B2 - 回転ブラシの製造方法と装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯に付着したプラークの除去及び歯茎のマッサージに好適なロール歯ブラシに用いられる回転ブラシの製造方法とその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明者は、以前に歯に付着したプラークの除去及び歯茎のマッサージに好適なロール歯ブラシとその製造方法を提案した(特開平１２−８３７３６号公報)。その内容は、ナイロンなどの多数の素線を束状に集合させてなる素線群の一端を加熱溶着することにより半球形状の溶着部を形成し、この後溶着部を加圧して扁平状とする。これに続いて、扁平部の軸孔となる部分をカットして、さらに加圧することにより素線群の全体を略円形とし、かつ扁平部を略円形とする。この後、扁平部の両端を溶着などにより接合させて環状部を形成し、シート状のブラシ単体を製作する。そして、このようにして得られたブラシ単体の環状部を接合してブラシ単体の複数個を連結することにより、ローラ状の回転ブラシを形成する。この回転ブラシは、柄部材の一端に支軸を介して回転自由に支持させてロール歯ブラシとされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のように製作される回転ブラシは、その環状部の厚みを均一とし、回転ブラシの毛足密度を均一とするのに熟練を要し、しかも、機械化の困難な工程を含むので、一貫した連続製造が困難で量産化が難しく製造コストも高くなる。
【０００４】
そこで、本発明は、以前に提案したものにさらに改良を加え、回転ブラシの毛足密度を均一として、プラークの除去及び歯茎のマッサージ効果に優れ、しかもコストの低減化が図れるロール歯ブラシ用の回転ブラシの製造方法とその装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、この回転ブラシを形成するシート状のブラシ単体を製造するブラシ単体製造方法であって、多数の素線を束状に集合させてなる素線群を台座に設けた円形の挿通孔から外方に一定量突出させる工程と、この素線群の突出端の中央にコーンを差し込んで素線群を放射方向に押し開く工程と、押し開かれた素線群を台座に固定した状態で素線群の中心部分を環状に溶着する工程と、環状の溶着部の内側を前記挿通孔の上端周縁の位置で円形に切断する工程とを有し、これによって中心にハブを有し、このハブから放射状に多数の毛足(素線)が突出されたシート状のブラシ単体を形成することを特徴とする。
本発明の請求項２の回転ブラシの製造方法は、多数の素線を束状に集合させてなる素線群を台座に設けた円形の挿通孔から外方に一定量突出させる工程と、この素線群の突出端の中央にコーンを差し込んで素線群を放射方向に押し開く工程と、押し開かれた素線群を台座に固定した状態で素線群の中心部分を環状に溶着する工程と、この溶着部分の内側を前記挿通孔の上端周縁の位置で円形に切断することにより、中心にハブを有し、このハブから放射状に多数の毛足(素線)が突出されたシート状のブラシ単体を形成する工程と、このブラシ単体のハブに軸心パイプを挿入して保持する工程と、ブラシ単体を軸心パイプと共に台座から外方に取り出す工程とを有し、これらの工程を繰り返して、軸心パイプに複数のブラシ単体を挿入保持させることにより、多数の毛足が放射状に突出されたロール状の回転ブラシを形成する。
【０００６】
以上のようにして、毛足密度が均一でプラークの除去及び歯茎のマッサージ効果に優れたロール歯ブラシ用の回転ブラシが、連続的に効率良く低コストで得られる。
以上の製造方法においては、回転ブラシの毛足の先端を切り揃え、かつ仕上げ処理を行うことが好ましい。このようにすれば、より良い回転ブラシが得られる。
【０００７】
本発明の請求項４の発明は、多数の素線を束状に集合させてなる素線群を通す円形の挿通孔を設けた台座と、素線群を掴んで台座の挿通孔から一定量突出させて保持するチャックと、素線群の突出端の中央に差し込んで素線群を放射方向に押し開くコーンと、押し開かれた素線群を台座に固定する押え体と、素線群を台座に固定した状態で素線群の中心部分の前記挿通孔の上端周縁の位置より外側を環状に溶着する溶着機と、素線群の溶着部分の内側を前記挿通孔の上端周縁の位置で円形に切断する切断機とを備えた回転ブラシのブラシ単体製造装置である。
【０００８】
本発明の請求項５の回転ブラシの製造装置は、多数の素線を束状に集合させてなる素線群を通す円形の挿通孔を設けた台座と、素線群を掴んで台座の挿通孔から一定量突出させて保持するチャックと、素線群の突出端の中央に差し込んで素線群を放射方向に押し開くコーンと、押し開かれた素線群を台座に固定する押え体と、素線群を台座に固定した状態で素線群の中心部分の前記挿通孔の上端周縁の位置より外側を環状に溶着する溶着機と、この素線群の溶着部分を残して内側を前記挿通孔の上端周縁の位置で円形に切断することにより、中心にハブを有し、このハブから径方向外方に向かって多数の毛足(素線)が突出されたシート状のブラシ単体を形成する切断機と、このブラシ単体のハブに軸心パイプを挿入保持し、挿入保持した後にブラシ単体を軸心パイプと共に台座から外方に取り出すパイプハンド機とを備えている。
【０００９】
この装置を用いることにより、本発明の方法を容易に実施できて、所期の目的を達成できる。
【００１０】
以上の装置においては、回転ブラシを回転させながら、その毛足の先端を切り揃えるカッタと、毛足の先端を丸める仕上げ処理機を備えていることが好ましい。これにより、より良い回転ブラシが得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図９は、本発明の製造方法により回転ブラシを製造するときの各工程を示している。また、図１には、同方法を実施する製造装置の主要部を示す。すなわち、素線群１を通す挿通孔２ａを設けた台座２と、これの下部側に上下移動可能に設けられ、素線群１を掴んだり離したりする上下１組の第１及び第２のチャック３１，３２と、台座２の挿通孔２ａの上方に設けられ、各チャック３１，３２により掴まれて、その上動により台座２の挿通孔２ａから一定量上方に突出された素線群１の挿通上部側の中央に差し込んで素線群１を放射方向に押し開くコーン４と、同じく台座２の上方に設けられ、押し開かれた素線群１を台座２上に固定する筒状の押え体５と、を備えている。
【００１２】
また、台座２の上方には、素線群１を台座２上に固定した状態で素線群１の中心部分を溶着する、例えば超音波式の溶着機６と、この素線群１の溶着部分を少なくとも一部残して内部を切断する切断機７と、これら溶着機６と切断機７により素線群１から形成されたブラシ単体８に軸心パイプ９を挿入して、軸心パイプに複数枚のブラシ単体を挿入保持し、挿入保持した後にブラシ単体８を軸心パイプ９と共に台座２から外方に取り出すパイプハンド機１０とを設けている。このパイプハンド機１０は、軸心パイプ９に所定枚数のブラシ単体８が挿入保持されたとき、これを取り外して軸心パイプ９の複数個が収納された図示しないホルダから軸心パイプ９の一つを順次取り出してパイプハンド機１０にセットするように構成されている。
溶着機6、切断機7、パイプハンド機１０は、図1においては素線群１の上方から左右に離れて表しているが、加工を行う際には水平方向移動手段により素線群１の上方に移動させて所要の加工を行う。逆に台座が水平方向に移動してもよい。
【００１３】
先ず、図１のように、例えばナイロン等の熱可塑性樹脂製の素線１ａを束状に集合させてなる素線群１が前記第1及び第２のチャック３１，３２で掴まれ、これらの上動により素線群１が台座２の挿通孔２ａから上方に一定量突出した状態で保持される。これらチャック３１，３２の動きについては後で詳述する。
【００１４】
次に、図２のように、前記コーン４が下降し、その下端の円錐突部４aが素線群１の突出上端の中心に差し込まれて素線群１が放射方向に押し開かれる。これに続いて、図３のように、前記押え体５が下降して素線群１が押し開かれた状態で台座２上に固定される。
押え体５は例えば円筒形の下端面を有している。押え体５は放射方向に押し開かれた素線群１の中心部やや外側を押える。押え体５によって押えた状態で下向き円錐形の突部を有するコーン４を後退させ、溶着機６を挿入することができるように。押え体５の内側に溶着機の先端が入る空間の余地が残されている。押え体５は台座２との間に素線群を挟持し動かない程度にしっかり保持する。
【００１５】
この後、図４のように、押し開かれた素線群１が押え体５により台座２に固定された状態で、前記コーン４が後退する。続いて前記溶着機６が素線群１の中心真上位置にまで移動して押え体５の内部に突入され、溶着機６の先端により押し開かれた素線群１の中心部周りが環状に溶着される。
溶着機は超音波を利用したものが好適に使用でき先端に円形の溶着具６aをそなえている。押え体５の内側において、台座２との間に押し開かれた素線群１を押し付け溶着する。溶着機６による溶着部８１の内周は挿通孔２ａの上端周縁２ｂに適合するようにするのが好ましい。
【００１６】
溶着後には、図５のように、前記溶着機６が後退し、これに続いて前記切断機７が素線群１の中心真上位置にまで移動して押え体５の内部に突入され、切断機７の先端により、押し開かれた素線群１の溶着部８１の内周部分８１ａが円形に切断される。
図に示す実施例の切断機７は、先端の外周面が中心線に対して傾斜している截頭円錐面７ａに形成され、この截頭円錐面７ａと、台座２の円形の挿通孔２ａの上端周縁２bとの間に素線群を挟んで切断する。截頭円錐面７ａと挿通孔２ａの上端周縁２bとの間に挟んで切断するようにしたことにより、均一な厚さのブラシ単体の製作ができるとともに連続して繰り返し切断することが可能となった。截頭円錐面７ａ及び挿通孔２ａの上端周縁２bは、さらに多数回の繰り返し切断加工を行うことができるように、必要な硬度等を有する素材により形成する。あるいは所要の熱処理を施す。
このようにして、中心にハブ(溶着部)８１を有し、このハブ８１から放射方向に多数の毛足(素線)８２を突出させたシート状のブラシ単体８が形成される(図６参照)。以上の溶着機６による素線群１の中心部周りの溶着と、切断機７による溶着部の内方部分の切断とは、前後逆の順序で行ってもよい。つまり、切断機７により素線群１の中心部分を円形に切断した後に、その周りを溶着機６により環状に溶着するようにしてもよい。
このように素線群１を台座の上に固定した状態で環状に溶着するとともに、同じく台座の上に固定した状態で溶着する部分の内側を切断するので、溶着部８１の厚さが均一に仕上げられる。
【００１７】
この後、前記第1及び第２のチャック３１，３２が素線群１を掴んだままの状態で共に下降して、図６のように、素線群１を挿通孔２ａの内部下方に一旦後退させる。これに続いて、軸心パイプ９を保持した状態でパイプハンド機１０が、台座２上で製作されたブラシ単体８のハブ８１の中心真上位置にまで移動し、図７のように、パイプハンド機１０の下降により軸心パイプ９がハブ８１から台座２の挿通孔２ａへと突入されて、軸心パイプ９にブラシ単体８が挿入保持される。
【００１８】
軸心パイプ９にブラシ単体８が挿入保持された後には、パイプハンド機１０が上昇してブラシ単体８が軸心パイプ９と共に台座２から外方に取り出され、パイプハンド機１０は上方の所定位置に待機する。
【００１９】
前記素線群１が挿通孔２ａの内部下方に一旦後退されたとき、第1のチャック３１は閉じられたままの状態で、第２のチャック３２が開放されて下動し、所定量下動された後に閉じられて素線群1を再度掴む。この後第１のチャック３１が開放されて、第２のチャック３２が所定位置へと上昇する。そして、所定位置上昇した後に、第1のチャック３１が閉じられ、これらの動作が終了した後に、各チャック３１，３２が共に上昇されて、これらで掴まれた素線群１が台座２の挿通孔２ａから上方に一定量突出保持される。このようにすることにより、素線群１の下方への脱落を招くことなく、素線群１の一定量を台座２の挿通孔２ａから上方に突出保持させることができる。
【００２０】
これら各工程が繰り返されて、図８のように、軸心パイプ９に順次ブラシ単体８が挿入保持される。そして、軸心パイプ９にブラシ単体８の所定枚数が挿入保持された後には、これら軸心パイプ９とブラシ単体８がパイプハンド機１０から取り外され、このパイプハンド機１０にはホルダから新たな軸心パイプ９が取り出されてセットされる。また、パイプハンド機１０から取り出された後には、図９のように、軸心パイプ９にブラシ単体８が固定される。各図の実施形態では、長さ方向一端に鍔９１が一体に形成され、他端側に環状の受入溝９２が設けられたナイロンなどの熱可塑性樹脂からなる軸心パイプ９を用い、その鍔部９１を上方に位置させた状態で受入溝９２側からブラシ単体８を順次挿入させるようにしている。そして、ブラシ単体８の所定枚数が挿入保持された後には、前記受入溝９２に挿入される突部９３を有し、前記軸心パイプ９と同一材料からなる円筒状の蓋９４を用い、その突部９３を受入溝９２に挿入し、超音波によるシール手段などで蓋９４を軸心パイプ９に接合して、軸心パイプ９上に所定枚数のブラシ単体８を固定させることにより回転ブラシ１１が製作される。
【００２１】
図１０は以上の回転ブラシ１１を後処理するときに用いる装置の平面図、図１１はその要部を展開して示す側面図である。同各図では、モータ１２で矢印Ｒ方向に回転駆動されるターンテーブル１３の上面外周部に、前記回転ブラシ１１の軸心パイプ９を挿入可能な複数のピン１４を突設すると共に、ターンテーブル１３の外周位置には、ピン１４に挿入された回転ブラシ１１に接触するゴムロール１５とバリカンなどのカッタ１６を配置している。そして、前記ゴムロール１５でピン１４に挿入された回転ブラシ１１を回転させながら、前記カッタ１６により回転ブラシ１１の毛足８２の先端を切り揃える。
【００２２】
また、ターンテーブル１３におけるカッタ１６の回転方向後方位置には、ピン１４に挿入された回転ブラシ１１の毛足８２の先端に接触するグラインダなどの仕上げ処理機１７の２つが前後に配置されている。これらの仕上げ処理機１７を正回転及び逆回転に回転することにより回転ブラシ１１の毛足８２の先端を丸める。
【００２３】
さらに、各図の実施形態では、仕上げ処理機１７の上部に回転ブラシ１１の抜け止め防止具１８を配置し、またターンテーブル１３における仕上げ処理機１７の回転方向後方位置には、仕上げ処理された回転ブラシ１１をピン１４から取り出す取出機１９を配置している。図１１において、２０は回転ブラシ１１のピン１４へのセットを確認して仕上げ処理機１７を駆動させるセンサ、２１は取出機１９による回転ブラシ１１のピン１４からの取り出しを確認するためのセンサである。また、図１０において、Ｌはターンテーブル１３上のピン１４に回転ブラシ１１をセットする範囲を示している。
【００２４】
図１２は、以上のようにして得られた回転ブラシ１１を装着したロール歯ブラシ２２の斜視図である。この歯ブラシ２２は、前記回転ブラシ１１を柄部材２３の長さ方向一端に支軸２４を介して回転自由に支持させて形成される。
【００２５】
図１３、図１４は、以上のようにして得られた回転ブラシ１１をロール歯ブラシ２２の柄部材２３にセットするときの状態を説明する断面図である。先ず、図１３のように、柄部材２３の長さ方向一端に形成された両側の支持片２３a，２３ａの間に回転ブラシ１１を介入させて、一方の支持片２３ａから回転ブラシ１１の軸心パイプ９を通して他方の支持片２３ａへと頭部２４ａを有する支軸２４を挿入し、この後支軸２４の他端側を圧潰させることにより、支軸２４を介して回転ブラシ１１を柄部材２３に回転自由に支持させる。
【００２６】
各図の実施形態では、前記柄部材２３の各支持片２３aにそれぞれ凹入部２３ｂ，２３ｂを形成して、これの内部に前記支軸２４の頭部２４ａと他端側の圧潰部２４ｂを位置させている。前記支軸２４の頭部２４ａは非円形とし、また、これを受け入れる前記支持片２３aの凹入部２３ｂも非円形とすることが好ましく、このようにすれば支軸２４を中心とした回転ブラシ１１の円滑な回転が行える。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、毛足密度が均一となってプラークの除去及び歯茎のマッサージ効果に優れた回転ブラシが、低コストで連続製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法により回転ブラシを製造するとき製造装置の主要部を示す断面図である。
【図２】コーンで素線群を押し開く工程を示す断面図である。
【図３】コーンで押し開き、押え体で押えた工程を示す断面図である。
【図４】押え体で押え、溶着機で溶着する工程を示す断面図である。
【図５】溶着した部分の内側を切断する工程を示す断面図である。
【図６】軸心パイプ９にブラシ単体８を挿入保持する工程を示す断面図である。
【図７】軸心パイプ９にブラシ単体８を挿入保持する工程を示す断面図である。
【図８】軸心パイプ９にブラシ単体８の所定枚数が挿入保持された工程を示す断面図である。
【図９】軸心パイプ９にブラシ単体８の所定枚数が挿入保持された回転ブラシの断面図である。
【図１０】回転ブラシを後処理するときに用いる装置の平面図である。
【図１１】その要部を展開して示す側面図である。
【図１２】回転ブラシを装着して示すロール歯ブラシの斜視図である。
【図１３】回転ブラシを柄に取り付け、ロール歯ブラシにするときの状態を説明する部分断面図である。
【図１４】回転ブラシを柄に取り付け、ロール歯ブラシにしたときの状態を説明する部分断面図である。
【符号の説明】
１ 素線群
２ａ 素線
２ 台座
２ａ 挿通孔
３１，３２ チャック
４ コーン
５ 押え体
６ 溶着機
７ 切断機
８ ブラシ単体
８１ ハブ
８２ 毛足
９ 軸心パイプ
１０ パイプハンド機
１１ 回転ブラシ
１６ カッタ
１７ 仕上げ処理機
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯に付着したプラークの除去及び歯茎のマッサージに好適なロール歯ブラシに用いられる回転ブラシの製造方法とその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明者は、以前に歯に付着したプラークの除去及び歯茎のマッサージに好適なロール歯ブラシとその製造方法を提案した(特開平１２−８３７３６号公報)。その内容は、ナイロンなどの多数の素線を束状に集合させてなる素線群の一端を加熱溶着することにより半球形状の溶着部を形成し、この後溶着部を加圧して扁平状とする。これに続いて、扁平部の軸孔となる部分をカットして、さらに加圧することにより素線群の全体を略円形とし、かつ扁平部を略円形とする。この後、扁平部の両端を溶着などにより接合させて環状部を形成し、シート状のブラシ単体を製作する。そして、このようにして得られたブラシ単体の環状部を接合してブラシ単体の複数個を連結することにより、ローラ状の回転ブラシを形成する。この回転ブラシは、柄部材の一端に支軸を介して回転自由に支持させてロール歯ブラシとされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のように製作される回転ブラシは、その環状部の厚みを均一とし、回転ブラシの毛足密度を均一とするのに熟練を要し、しかも、機械化の困難な工程を含むので、一貫した連続製造が困難で量産化が難しく製造コストも高くなる。
【０００４】
そこで、本発明は、以前に提案したものにさらに改良を加え、回転ブラシの毛足密度を均一として、プラークの除去及び歯茎のマッサージ効果に優れ、しかもコストの低減化が図れるロール歯ブラシ用の回転ブラシの製造方法とその装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、この回転ブラシを形成するシート状のブラシ単体を製造するブラシ単体製造方法であって、多数の素線を束状に集合させてなる素線群を台座に設けた円形の挿通孔から外方に一定量突出させる工程と、この素線群の突出端の中央にコーンを差し込んで素線群を放射方向に押し開く工程と、押し開かれた素線群を台座に固定した状態で素線群の中心部分を環状に溶着する工程と、環状の溶着部の内側を前記挿通孔の上端周縁の位置で円形に切断する工程とを有し、これによって中心にハブを有し、このハブから放射状に多数の毛足(素線)が突出されたシート状のブラシ単体を形成することを特徴とする。
本発明の請求項２の回転ブラシの製造方法は、多数の素線を束状に集合させてなる素線群を台座に設けた円形の挿通孔から外方に一定量突出させる工程と、この素線群の突出端の中央にコーンを差し込んで素線群を放射方向に押し開く工程と、押し開かれた素線群を台座に固定した状態で素線群の中心部分を環状に溶着する工程と、この溶着部分の内側を前記挿通孔の上端周縁の位置で円形に切断することにより、中心にハブを有し、このハブから放射状に多数の毛足(素線)が突出されたシート状のブラシ単体を形成する工程と、このブラシ単体のハブに軸心パイプを挿入して保持する工程と、ブラシ単体を軸心パイプと共に台座から外方に取り出す工程とを有し、これらの工程を繰り返して、軸心パイプに複数のブラシ単体を挿入保持させることにより、多数の毛足が放射状に突出されたロール状の回転ブラシを形成する。
【０００６】
以上のようにして、毛足密度が均一でプラークの除去及び歯茎のマッサージ効果に優れたロール歯ブラシ用の回転ブラシが、連続的に効率良く低コストで得られる。
以上の製造方法においては、回転ブラシの毛足の先端を切り揃え、かつ仕上げ処理を行うことが好ましい。このようにすれば、より良い回転ブラシが得られる。
【０００７】
本発明の請求項４の発明は、多数の素線を束状に集合させてなる素線群を通す円形の挿通孔を設けた台座と、素線群を掴んで台座の挿通孔から一定量突出させて保持するチャックと、素線群の突出端の中央に差し込んで素線群を放射方向に押し開くコーンと、押し開かれた素線群を台座に固定する押え体と、素線群を台座に固定した状態で素線群の中心部分の前記挿通孔の上端周縁の位置より外側を環状に溶着する溶着機と、素線群の溶着部分の内側を前記挿通孔の上端周縁の位置で円形に切断する切断機とを備えた回転ブラシのブラシ単体製造装置である。
【０００８】
本発明の請求項５の回転ブラシの製造装置は、多数の素線を束状に集合させてなる素線群を通す円形の挿通孔を設けた台座と、素線群を掴んで台座の挿通孔から一定量突出させて保持するチャックと、素線群の突出端の中央に差し込んで素線群を放射方向に押し開くコーンと、押し開かれた素線群を台座に固定する押え体と、素線群を台座に固定した状態で素線群の中心部分の前記挿通孔の上端周縁の位置より外側を環状に溶着する溶着機と、この素線群の溶着部分を残して内側を前記挿通孔の上端周縁の位置で円形に切断することにより、中心にハブを有し、このハブから径方向外方に向かって多数の毛足(素線)が突出されたシート状のブラシ単体を形成する切断機と、このブラシ単体のハブに軸心パイプを挿入保持し、挿入保持した後にブラシ単体を軸心パイプと共に台座から外方に取り出すパイプハンド機とを備えている。
【０００９】
この装置を用いることにより、本発明の方法を容易に実施できて、所期の目的を達成できる。
【００１０】
以上の装置においては、回転ブラシを回転させながら、その毛足の先端を切り揃えるカッタと、毛足の先端を丸める仕上げ処理機を備えていることが好ましい。これにより、より良い回転ブラシが得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図９は、本発明の製造方法により回転ブラシを製造するときの各工程を示している。また、図１には、同方法を実施する製造装置の主要部を示す。すなわち、素線群１を通す挿通孔２ａを設けた台座２と、これの下部側に上下移動可能に設けられ、素線群１を掴んだり離したりする上下１組の第１及び第２のチャック３１，３２と、台座２の挿通孔２ａの上方に設けられ、各チャック３１，３２により掴まれて、その上動により台座２の挿通孔２ａから一定量上方に突出された素線群１の挿通上部側の中央に差し込んで素線群１を放射方向に押し開くコーン４と、同じく台座２の上方に設けられ、押し開かれた素線群１を台座２上に固定する筒状の押え体５と、を備えている。
【００１２】
また、台座２の上方には、素線群１を台座２上に固定した状態で素線群１の中心部分を溶着する、例えば超音波式の溶着機６と、この素線群１の溶着部分を少なくとも一部残して内部を切断する切断機７と、これら溶着機６と切断機７により素線群１から形成されたブラシ単体８に軸心パイプ９を挿入して、軸心パイプに複数枚のブラシ単体を挿入保持し、挿入保持した後にブラシ単体８を軸心パイプ９と共に台座２から外方に取り出すパイプハンド機１０とを設けている。このパイプハンド機１０は、軸心パイプ９に所定枚数のブラシ単体８が挿入保持されたとき、これを取り外して軸心パイプ９の複数個が収納された図示しないホルダから軸心パイプ９の一つを順次取り出してパイプハンド機１０にセットするように構成されている。
溶着機6、切断機7、パイプハンド機１０は、図1においては素線群１の上方から左右に離れて表しているが、加工を行う際には水平方向移動手段により素線群１の上方に移動させて所要の加工を行う。逆に台座が水平方向に移動してもよい。
【００１３】
先ず、図１のように、例えばナイロン等の熱可塑性樹脂製の素線１ａを束状に集合させてなる素線群１が前記第1及び第２のチャック３１，３２で掴まれ、これらの上動により素線群１が台座２の挿通孔２ａから上方に一定量突出した状態で保持される。これらチャック３１，３２の動きについては後で詳述する。
【００１４】
次に、図２のように、前記コーン４が下降し、その下端の円錐突部４aが素線群１の突出上端の中心に差し込まれて素線群１が放射方向に押し開かれる。これに続いて、図３のように、前記押え体５が下降して素線群１が押し開かれた状態で台座２上に固定される。
押え体５は例えば円筒形の下端面を有している。押え体５は放射方向に押し開かれた素線群１の中心部やや外側を押える。押え体５によって押えた状態で下向き円錐形の突部を有するコーン４を後退させ、溶着機６を挿入することができるように。押え体５の内側に溶着機の先端が入る空間の余地が残されている。押え体５は台座２との間に素線群を挟持し動かない程度にしっかり保持する。
【００１５】
この後、図４のように、押し開かれた素線群１が押え体５により台座２に固定された状態で、前記コーン４が後退する。続いて前記溶着機６が素線群１の中心真上位置にまで移動して押え体５の内部に突入され、溶着機６の先端により押し開かれた素線群１の中心部周りが環状に溶着される。
溶着機は超音波を利用したものが好適に使用でき先端に円形の溶着具６aをそなえている。押え体５の内側において、台座２との間に押し開かれた素線群１を押し付け溶着する。溶着機６による溶着部８１の内周は挿通孔２ａの上端周縁２ｂに適合するようにするのが好ましい。
【００１６】
溶着後には、図５のように、前記溶着機６が後退し、これに続いて前記切断機７が素線群１の中心真上位置にまで移動して押え体５の内部に突入され、切断機７の先端により、押し開かれた素線群１の溶着部８１の内周部分８１ａが円形に切断される。
図に示す実施例の切断機７は、先端の外周面が中心線に対して傾斜している截頭円錐面７ａに形成され、この截頭円錐面７ａと、台座２の円形の挿通孔２ａの上端周縁２bとの間に素線群を挟んで切断する。截頭円錐面７ａと挿通孔２ａの上端周縁２bとの間に挟んで切断するようにしたことにより、均一な厚さのブラシ単体の製作ができるとともに連続して繰り返し切断することが可能となった。截頭円錐面７ａ及び挿通孔２ａの上端周縁２bは、さらに多数回の繰り返し切断加工を行うことができるように、必要な硬度等を有する素材により形成する。あるいは所要の熱処理を施す。
このようにして、中心にハブ(溶着部)８１を有し、このハブ８１から放射方向に多数の毛足(素線)８２を突出させたシート状のブラシ単体８が形成される(図６参照)。以上の溶着機６による素線群１の中心部周りの溶着と、切断機７による溶着部の内方部分の切断とは、前後逆の順序で行ってもよい。つまり、切断機７により素線群１の中心部分を円形に切断した後に、その周りを溶着機６により環状に溶着するようにしてもよい。
このように素線群１を台座の上に固定した状態で環状に溶着するとともに、同じく台座の上に固定した状態で溶着する部分の内側を切断するので、溶着部８１の厚さが均一に仕上げられる。
【００１７】
この後、前記第1及び第２のチャック３１，３２が素線群１を掴んだままの状態で共に下降して、図６のように、素線群１を挿通孔２ａの内部下方に一旦後退させる。これに続いて、軸心パイプ９を保持した状態でパイプハンド機１０が、台座２上で製作されたブラシ単体８のハブ８１の中心真上位置にまで移動し、図７のように、パイプハンド機１０の下降により軸心パイプ９がハブ８１から台座２の挿通孔２ａへと突入されて、軸心パイプ９にブラシ単体８が挿入保持される。
【００１８】
軸心パイプ９にブラシ単体８が挿入保持された後には、パイプハンド機１０が上昇してブラシ単体８が軸心パイプ９と共に台座２から外方に取り出され、パイプハンド機１０は上方の所定位置に待機する。
【００１９】
前記素線群１が挿通孔２ａの内部下方に一旦後退されたとき、第1のチャック３１は閉じられたままの状態で、第２のチャック３２が開放されて下動し、所定量下動された後に閉じられて素線群1を再度掴む。この後第１のチャック３１が開放されて、第２のチャック３２が所定位置へと上昇する。そして、所定位置上昇した後に、第1のチャック３１が閉じられ、これらの動作が終了した後に、各チャック３１，３２が共に上昇されて、これらで掴まれた素線群１が台座２の挿通孔２ａから上方に一定量突出保持される。このようにすることにより、素線群１の下方への脱落を招くことなく、素線群１の一定量を台座２の挿通孔２ａから上方に突出保持させることができる。
【００２０】
これら各工程が繰り返されて、図８のように、軸心パイプ９に順次ブラシ単体８が挿入保持される。そして、軸心パイプ９にブラシ単体８の所定枚数が挿入保持された後には、これら軸心パイプ９とブラシ単体８がパイプハンド機１０から取り外され、このパイプハンド機１０にはホルダから新たな軸心パイプ９が取り出されてセットされる。また、パイプハンド機１０から取り出された後には、図９のように、軸心パイプ９にブラシ単体８が固定される。各図の実施形態では、長さ方向一端に鍔９１が一体に形成され、他端側に環状の受入溝９２が設けられたナイロンなどの熱可塑性樹脂からなる軸心パイプ９を用い、その鍔部９１を上方に位置させた状態で受入溝９２側からブラシ単体８を順次挿入させるようにしている。そして、ブラシ単体８の所定枚数が挿入保持された後には、前記受入溝９２に挿入される突部９３を有し、前記軸心パイプ９と同一材料からなる円筒状の蓋９４を用い、その突部９３を受入溝９２に挿入し、超音波によるシール手段などで蓋９４を軸心パイプ９に接合して、軸心パイプ９上に所定枚数のブラシ単体８を固定させることにより回転ブラシ１１が製作される。
【００２１】
図１０は以上の回転ブラシ１１を後処理するときに用いる装置の平面図、図１１はその要部を展開して示す側面図である。同各図では、モータ１２で矢印Ｒ方向に回転駆動されるターンテーブル１３の上面外周部に、前記回転ブラシ１１の軸心パイプ９を挿入可能な複数のピン１４を突設すると共に、ターンテーブル１３の外周位置には、ピン１４に挿入された回転ブラシ１１に接触するゴムロール１５とバリカンなどのカッタ１６を配置している。そして、前記ゴムロール１５でピン１４に挿入された回転ブラシ１１を回転させながら、前記カッタ１６により回転ブラシ１１の毛足８２の先端を切り揃える。
【００２２】
また、ターンテーブル１３におけるカッタ１６の回転方向後方位置には、ピン１４に挿入された回転ブラシ１１の毛足８２の先端に接触するグラインダなどの仕上げ処理機１７の２つが前後に配置されている。これらの仕上げ処理機１７を正回転及び逆回転に回転することにより回転ブラシ１１の毛足８２の先端を丸める。
【００２３】
さらに、各図の実施形態では、仕上げ処理機１７の上部に回転ブラシ１１の抜け止め防止具１８を配置し、またターンテーブル１３における仕上げ処理機１７の回転方向後方位置には、仕上げ処理された回転ブラシ１１をピン１４から取り出す取出機１９を配置している。図１１において、２０は回転ブラシ１１のピン１４へのセットを確認して仕上げ処理機１７を駆動させるセンサ、２１は取出機１９による回転ブラシ１１のピン１４からの取り出しを確認するためのセンサである。また、図１０において、Ｌはターンテーブル１３上のピン１４に回転ブラシ１１をセットする範囲を示している。
【００２４】
図１２は、以上のようにして得られた回転ブラシ１１を装着したロール歯ブラシ２２の斜視図である。この歯ブラシ２２は、前記回転ブラシ１１を柄部材２３の長さ方向一端に支軸２４を介して回転自由に支持させて形成される。
【００２５】
図１３、図１４は、以上のようにして得られた回転ブラシ１１をロール歯ブラシ２２の柄部材２３にセットするときの状態を説明する断面図である。先ず、図１３のように、柄部材２３の長さ方向一端に形成された両側の支持片２３a，２３ａの間に回転ブラシ１１を介入させて、一方の支持片２３ａから回転ブラシ１１の軸心パイプ９を通して他方の支持片２３ａへと頭部２４ａを有する支軸２４を挿入し、この後支軸２４の他端側を圧潰させることにより、支軸２４を介して回転ブラシ１１を柄部材２３に回転自由に支持させる。
【００２６】
各図の実施形態では、前記柄部材２３の各支持片２３aにそれぞれ凹入部２３ｂ，２３ｂを形成して、これの内部に前記支軸２４の頭部２４ａと他端側の圧潰部２４ｂを位置させている。前記支軸２４の頭部２４ａは非円形とし、また、これを受け入れる前記支持片２３aの凹入部２３ｂも非円形とすることが好ましく、このようにすれば支軸２４を中心とした回転ブラシ１１の円滑な回転が行える。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、毛足密度が均一となってプラークの除去及び歯茎のマッサージ効果に優れた回転ブラシが、低コストで連続製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法により回転ブラシを製造するとき製造装置の主要部を示す断面図である。
【図２】コーンで素線群を押し開く工程を示す断面図である。
【図３】コーンで押し開き、押え体で押えた工程を示す断面図である。
【図４】押え体で押え、溶着機で溶着する工程を示す断面図である。
【図５】溶着した部分の内側を切断する工程を示す断面図である。
【図６】軸心パイプ９にブラシ単体８を挿入保持する工程を示す断面図である。
【図７】軸心パイプ９にブラシ単体８を挿入保持する工程を示す断面図である。
【図８】軸心パイプ９にブラシ単体８の所定枚数が挿入保持された工程を示す断面図である。
【図９】軸心パイプ９にブラシ単体８の所定枚数が挿入保持された回転ブラシの断面図である。
【図１０】回転ブラシを後処理するときに用いる装置の平面図である。
【図１１】その要部を展開して示す側面図である。
【図１２】回転ブラシを装着して示すロール歯ブラシの斜視図である。
【図１３】回転ブラシを柄に取り付け、ロール歯ブラシにするときの状態を説明する部分断面図である。
【図１４】回転ブラシを柄に取り付け、ロール歯ブラシにしたときの状態を説明する部分断面図である。
【符号の説明】
１ 素線群
２ａ 素線
２ 台座
２ａ 挿通孔
３１，３２ チャック
４ コーン
５ 押え体
６ 溶着機
７ 切断機
８ ブラシ単体
８１ ハブ
８２ 毛足
９ 軸心パイプ
１０ パイプハンド機
１１ 回転ブラシ
１６ カッタ
１７ 仕上げ処理機
Claims (6)
- 多数枚を重ねて回転ブラシを形成するブラシ単体の製造方法であって、
多数の素線を束状に集合させてなる素線群を台座に設けた円形の挿通孔から外方に一定量突出させ、
この素線群の突出端の中央にコーンを差し込んで素線群を放射方向に押し開き、
押し開かれた素線群を台座に固定した状態で、素線群の中心部分を環状に溶着し、環状の溶着部の内側を前記挿通孔の上端周縁の位置で円形に切断することを特徴とする
中心にハブを有し、このハブから放射状に多数の毛足(素線)が突出されたシート状のブラシ単体を形成するブラシ単体製造方法 - 多数の素線を束状に集合させてなる素線群を、台座に設けた円形の挿通孔から外方に一定量突出させ、
この素線群の突出端の中央にコーンを差し込んで素線群を放射方向に押し開き、
押し開かれた素線群を台座に固定した状態で素線群の中心部分を環状に溶着し、
環状の溶着部の内側を前記挿通孔の上端周縁の位置で円形に切断することにより、中心にハブを有し、このハブから放射状に多数の毛足(素線)が突出されたシート状のブラシ単体を形成し、
このブラシ単体のハブに軸心パイプを挿入して保持し、
ブラシ単体を軸心パイプと共に台座から外方に取り出し、
これらの工程を繰り返して、軸心パイプに複数のブラシ単体を挿入保持させることにより、多数の毛足が放射状に突出されたロール状の回転ブラシを形成する回転ブラシの製造方法。 - 請求項２において、回転ブラシの毛足の先端を切り揃え、かつ仕上げ処理を行う回転ブラシの製造方法。
- 多数の素線を束状に集合させてなる素線群を通す円形の挿通孔を設けた台座と、
素線群を掴んで台座の挿通孔から一定量突出させて保持するチャックと、
素線群の突出端の中央に差し込んで素線群を放射方向に押し開くコーンと、
押し開かれた素線群を台座に固定する押え体と、
素線群を台座に固定した状態で素線群の中心部分の前記挿通孔の上端周縁の位置より外側を環状に溶着する溶着機と、
素線群の溶着部分の内部を前記挿通孔の上端周縁の位置で円形に切断する切断機と、
を備えた回転ブラシのブラシ単体製造装置。 - 多数の素線を束状に集合させてなる素線群を通す円形の挿通孔を設けた台座と、
素線群を掴んで台座の挿通孔から一定量突出させて保持するチャックと、
素線群の突出端の中央に差し込んで素線群を放射方向に押し開くコーンと、
押し開かれた素線群を台座に固定する押え体と、
素線群を台座に固定した状態で素線群の中心部分の前記挿通孔の上端周縁の位置より外側を環状に溶着する溶着機と、
この素線群の溶着部分を残して内側を前記挿通孔の上端周縁の位置で円形に切断することにより、中心にハブを有し、このハブから径方向外方に向かって多数の毛足(素線)が突出されたシート状のブラシ単体を形成する切断機と、
このブラシ単体のハブに軸心パイプを挿入保持し、挿入保持した後にブラシ単体を軸心パイプと共に台座から外方に取り出すパイプハンド機とを備えた回転ブラシの製造装置。 - 請求項５において、回転ブラシを回転させながら、その毛足の先端を切り揃えるカッタと、毛足の先端を丸める仕上げ処理機を備えた回転ブラシの製造装置。
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