CN104203047A - 放射状毛刷及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及放射状毛刷及其制造方法，提供一种能够不伴随线束的熔敷部的毛刷分离而产生切除损失地加以制造的经济性优异的放射状毛刷。将连续的1捆线束的长度方向中间部作为翻折部，使该翻折部两端侧的线束在中心部保留空间而呈放射状地散开并重叠，并且在所述中心部的空间周围形成的环状翻折部(12)的外侧环状地熔敷而形成环状核心部(13)。在翻折部(12)的内侧形成有贯通孔(11)，在核心部(13)的外侧形成有从周方向整个区域向外周侧延伸出多条线材(21)的放射状的毛刷部(14)。环状的翻折部(12)是向两面侧呈圆屋顶形状突出且向中心侧呈弓形状突出的未熔敷部或者不完全熔敷部，在将多片放射状毛刷(10)嵌于轴而形成刷头时成为有效的间隔调整用轴套部，同时还作为使嵌入容易的滑动部、以及用以固定嵌入的毛刷的夹紧部起作用。

Description

放射状毛刷及其制造方法

技术领域

本发明涉及用于作为360度型牙刷的刷头或清扫刷、工业刷等使用的圆筒状刷子的圆盘型的放射状毛刷及其制造方法。

背景技术

作为牙刷的一种，已知有专利文献1中记载的360度型牙刷。该牙刷在刷柄的前端部具有圆筒形状的刷头。圆筒形状的刷头通过沿中心轴方向层叠圆盘型的放射状毛刷而构成。将圆盘型放射状毛刷的现有构造示于图11(a)和图11(b)。

圆盘型的放射状毛刷1包括：内侧由刷柄的前端部贯通的圆盘状的环状核心部2和多条线材21从环状核心部2的周方向整个区域向外周侧延伸出来而形成的放射状的毛刷部3。环状核心部2是将多条线材21结合的熔敷部，其内侧是插通手柄用的贯通孔4。对于在专利文献1中记载的放射状毛刷1，为了降低刷头的中心轴方向的植毛密度，在环状核心部2的两面一体成形有环状突起5，形成所谓的轴套部。

作为制造这种放射状毛刷的方法，目前为止，如专利文献1～3中记载的一样，基本上采用基于同一原理的制造方法。利用图12说明其制造原理。放射状毛刷的制造装置由将尼龙树脂类的线材21捆扎形成的线束20开始制造放射状毛刷1。为了该制造，制造装置具备水平的加工车床30和在该车床上设置的圆柱状的熔敷头40。

在加工车床30设置有通线束20的垂直的贯通孔31。圆柱状的熔敷头40在加工车床30的贯通孔31上呈同心状地垂直配置，由未图示的驱动机构沿中心轴方向进行升降驱动。该熔敷头40是进行基于超声波振动的熔敷的熔敷焊头(horn)，由未图示的振动原件振荡驱动。熔敷头40的圆形的前端面为熔敷面41。

在放射状毛刷1的制造中，首先，在加工车床30上的熔敷头40处于上方的退避位置的状态下，线束20通过加工车床30的贯通孔31向加工车床30的上方突出规定量。线束20的上推由设置在加工车床30下面的未图示的上推卡盘进行。线束20的突出量根据制造的放射状毛刷1的半径而设定。

线束20向加工车床30的上方突出规定量后，熔敷头40从上方的退避位置一边振动一边下降，从而使得形成突出部的线材21因熔敷头40的前端部而向周围均匀地压散开。由于熔敷头40进一步继续下降，最终由熔敷头40的熔敷面41使得呈放射状散开的线材21的中心部周围被紧压到加工车床30表面的贯通孔31周围。由此，线束20的突出部的线材21向周围呈直角弯折，呈放射状地打开，并且在呈放射状地打开的线材21的中心部周围，利用熔敷头40前端的熔敷面41进行熔敷。另外，呈放射状地打开的线材21的中心部也会由于来自中心部周围的传热而被熔敷，最终成为熔敷固化部25。

当呈放射状地打开的线材21的中心部周围被熔敷后，其环状熔敷部22与内侧的线束部分分离。由此，完成的放射状毛刷1与线束20分离，环状熔敷部22成为放射状毛刷1的圆盘状的环状核心部2。另外，在线束20的前端部形成的熔敷固化部25在完成后的放射状毛刷1的分离后，以备下一放射状毛刷1的制造而被切断除去。

在专利文献1记载的制法中，在呈放射状地打开的线材21的中心部周围的熔敷中(环状熔敷部22的形成中)，用于减小刷头的中心轴方向的植毛密度的轴套部(环状突起5、5)通过溶融材料的流动而一体成形。另外，在专利文献3记载的制法中，在呈放射状地打开的线材21的中心部周围的熔敷中，由于兼作为线束20的引导的圆筒状的分离夹具，呈放射状地打开的线材21的中心部周围与中心部成形分离，实现制造工序的削减、制造时间的短缩。

另一方面，在专利文献2记载的制法中，为了加大完成后的放射状毛刷1的毛刷部3的线材的密度，以及为了提高环状核心部2的机械强度，在将完成后的放射状毛刷1固定在加工车床30上的规定位置的情况下，再次使线束20通过在环状核心部2的内侧形成的贯通孔4而向放射状毛刷1的上方突出，并再次使该线束20向周围打开而对中心部周围呈环状熔敷，使该环状熔敷部22的内侧分离。通过这种方法，制造在环状核心部2一体化的双重构造(2片重叠)的放射状毛刷1。

然而，在任意一种制法中，每次在加工车床30上制造放射状毛刷1时，从放射状毛刷1分离的线束20的前端部会成为熔敷固化部25，在下一放射状毛刷1的制造时成为障碍而需要被切断除去。除去部的长度预留一定裕量则会达到3mm左右，由此造成的线束20的切除损失使得制造成本上升，成为降低制造成本的一大障碍。在专利文献3记载的双重构造的放射状毛刷1的情况下，每制造1片放射状毛刷1就会产生2个除去部，因此每一片的线束20的切除损失就会达到数毫米。

放射状毛刷1的贯通孔4的内径基本上与线束20的外径一致。也可以使贯通孔4的内径比线束20的外径大，但是在该情况下，需要更大地除去环状熔敷部22(环状核心部2)，则与线束20的熔敷部分离相伴而来的切除损失进一步增大。

另外，制造出来的放射状毛刷1的环状核心部2由于是线材21通过超声波熔敷而形成的，所以薄且硬(因为没有弹性)，因此如果核心部内径(内侧的贯通孔径)相比于手柄的轴部的外径小，则在使放射状毛刷1嵌合于轴部时不仅难以操作，而且环状核心部2容易破裂。相反地，在环状核心部2的内侧形成的贯通孔4(手柄插通孔)的内径较大的情况下，则会出现放射状毛刷1没有固定于轴部、使用时的空转等问题。

其结果，环状核心部2的内径要求严密的精度，精度不良品变多，从而导致放射状毛刷1的制造成本上升。

专利文献1：日本专利第4000355号公报

专利文献2：日本专利第4673802号公报

专利文献3：日本专利第4756616号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够自由地设定贯通孔的内径，并且无关该内径的大小，能够尽可能地减少线束的切除损失的经济性优异的放射状毛刷及其制造方法。

本发明的另一目的在于提供一种除上述切除损失以外还能够消除除此以外的制造成本上升的主要原因的更加经济并且功能更好的放射状毛刷及其制造方法。

为了达成上述目的，本发明的发明人等提出了基于与现有技术完全不同的构想的放射状毛刷的构造和制法，最终完成了本发明。

即，在现有的放射状毛刷的制造中，双重构造的放射状毛刷按照例如每2片这样的最小单位片数来决定线束的突出量，在以突出部的基端侧作为起点使线束呈放射状地打开后，对基端部进行熔敷，在熔敷部使毛刷从线束分离。其结果，不可避免地按照每最小单位片数产生伴随线束的熔敷部分离而造成的切除损失。

因此，本发明的发明人等着眼于，就放射状毛刷的毛刷部的线材密度来说，双重构造(2片重叠)是适当的，从而想出将2片那样长度的线束的长度方向中间部作为翻折部，使该翻折部两端侧的线束在中心部保留空间而呈放射状地散开并重叠，并在中心部的空间周围，特别是在比在中心部的空间周围形成的环状的翻折部靠外侧的区域环状地进行熔敷的制法。基于该制法，双折叠的多条线材在中心部的空间周围呈放射状地排列。更详细而言，在内周部呈立体地重叠的多条线材随着朝向外周侧而沿周方向分散地形成平面。并且，在内周部呈立体地重叠的多条线材被环状地熔敷而成为一体化，成为双重构造(2片重叠)的放射状毛刷。

根据该翻折制法，由于不存在线束熔敷部的毛刷分离工序，由1捆连续的线束制成的线材密度大的双重构造(2片重叠)的放射状毛刷不会产生伴随线束的熔敷部分离而造成的切除损失就能制造出来。即，以相当于2片那样长度的线束的长度方向中间部作为环状的翻折部，通过对内周部进行熔敷，从而不需要从成形的放射状毛刷的线束进行分离操作，完全不会产生伴随线束的熔敷部分离所造成的切除损失。另外，能够任意地设定中心部的空间的大小，其大小也不影响上述切除损失。

关于中心部的空间周围的环状熔敷部，当初是完全地熔敷至翻折部的内周缘为止，其结果，环状熔敷部与中心部的空间相接，但是在其后的研讨熔敷位置的过程中却尤其判明了以下情况：在比环状翻折部靠外周的一侧进行环状熔敷，在中心部的空间周围保留环状翻折部的情况下，该环状翻折部成为具有向中心侧凸出的弓形状的截面形状的厚且有弹性的轴套部，还兼作为功能性优异的滑动部和夹紧部。

即，在环状熔敷部内侧保留的环状翻折部是未熔敷部或者不完全熔敷部，并且形成线束的线材由于弹性而被圆形地弯曲而形成，因此环状翻折部比外侧的环状熔敷部厚，并且保留有比环状熔敷部大的弹性。另外，在环状翻折部的内周面，线材朝向中心轴方向。基于以上原因，环状翻折部不仅作为有效的轴套部起到刷头的衬垫效果，还能够使放射状毛刷不产生破损地牢牢嵌合于轴。作为其结果，对翻折部内侧的贯通孔的内径误差的容许程度增大。

如此一来，利用厚且保留有弹性的弓形状的轴套部，将完成后的放射状毛刷压入到轴上，即使稍紧也能够顺利地压入，此时，环状熔敷部破损的危险性极低，而且一旦被压入而嵌合的放射状毛刷就很难从轴上拔出，也难以产生周方向的旋转。

如以上所述，根据本发明的发明人等创出的翻折制法，实现了放射状毛刷的毛刷部的线材密度的适当化，以及刷头的中心轴方向的植毛密度的适当化，并且有效地消除了制造成本上升的主要原因。另外，通过线束的长度和翻折部的位置的选择，进而中心部的空间内径的选择，能够制造各种尺寸和形状的放射状毛刷。

本发明的放射状毛刷是基于相关的知识见识而研发得到，是一种放射状毛刷，其为形成有放射状的毛刷部的圆盘型放射状毛刷，以在中心部设置有贯通孔的圆盘状从环状的核心部的周方向整个区域向外周侧延伸出多条线材而形成上述放射状的毛刷部，其结构上的特征在于：将连续的1捆线束的长度方向中间部作为翻折部，使该翻折部两端侧的线束在中心部保留空间而呈放射状地散开并重叠，并且上述中心部的空间周围被环状地熔敷而形成上述核心部，尤其优选采用在比上述中心部的空间周围形成的环状的翻折部靠外侧的区域被环状地熔敷而形成上述核心部的结构。

在本发明的放射状毛刷中，中心部的空间成为贯通孔，在该贯通孔的周围隔着环状核心部形成有放射状的毛刷部，优选在贯通孔的周围形成有截面呈弓形状的环状翻折部，在更外侧隔着环状核心部形成有放射状的毛刷部。

此处，环状翻折部因为其外侧被熔敷，所以其为未熔敷部或者不完全熔敷部。另外，形成线束的线材并非完全地弯曲，而是根据其线材的弹性而弯曲为弓形状。基于以上原因，环状翻折部成为具有厚度的轴套部。而且，由于比作为熔敷部的环状核心部保留着更大弹性，因此在将放射状毛刷嵌入到轴上时也作为固定毛刷的夹紧部。进而，由于环状翻折部内面的线材的朝向，还能作为有效的滑动部。进而又能作为内侧的环状核心部的有效增强部。进一步换言之，在熔敷成形环状核心部之际，熔敷从两面侧开始进行，而且容易使施加压力集中，所以促进材料溶融，环状核心部自身的机械强度也大。

由此可知，在本发明的放射状毛刷中最重要的结构是，在线束的中间部翻折而在两侧形成毛刷，与此相伴，在毛刷中心部的贯通孔周围形成环状翻折部，特别是面对该贯通孔，形成由未熔敷部或者不完全熔敷部构成的厚壁环状翻折部。该环状翻折部的厚度硬度能够根据熔敷位置的变更、线材的粗细和条数等进行调整。

另外，本发明的放射状毛刷的制造方法是一种以在中心部设置有贯通孔的圆盘状从环状的核心部的周方向整个区域向外周侧延伸出多条线材而形成有放射状的毛刷部的圆盘型放射状毛刷的制造方法，包括：第1开放工序，将连续的1捆线束的长度方向中间部作为翻折部，以翻折部作为起点并且在中心部确保了空间的状态下使该翻折部的一端侧的线束向周围呈放射状地打开；第1熔敷工序，将向周围呈放射状地打开的一端侧的线束在中心部的空间周围环状地熔敷；第2开放工序，以上述翻折部作为起点并且在中心部确保了空间的状态下使上述翻折部的另一端侧的线束向周围呈放射状地打开；和第2熔敷工序，将向周围呈放射状地打开的另一端侧的线束在中心部的空间周围环状地熔敷；能够不进行熔敷部的毛刷分离而有效地进行放射状毛刷的制造。

特别是在第1熔敷工序和第2熔敷工序中，只要将向周围呈放射状地打开的两端侧的线束在比在中心部的空间周围形成的环状的翻折部靠外侧的区域环状地熔敷，则能够在贯通孔周围保留厚且具有弹性的兼作为轴套部、滑动部和夹紧部的环状翻折部，无需在线束的熔敷部进行毛刷分离的工序，就能够制造上述高功能的放射状毛刷。

在本发明的放射状毛刷的制造方法中，通常将各工序按照第1开放工序、第1熔敷工序、第2开放工序和第2熔敷工序的顺序阶段性地进行，但是也可以同时实施第1开放工序和第2开放工序，同时实施第1熔敷工序和第2熔敷工序。即，可以将1捆线束在翻折部的两端侧分阶段性地进行加工，也可以同时对称地进行加工。

在第1开放工序中为了在线束的中心部确保空间，可以在该中心部中预先插入棒状物。另外，为了线束的开放，使用在第1熔敷工序中使用的熔敷焊头是合理的。在线束的开放时使用熔敷焊头的情况下，可以使棒状物从该熔敷焊头的前端面突出。这样一来，就能够连续地进行第1开放工序和第1熔敷工序。在将棒状物安装于熔敷焊头的情况下，为了防止棒状物与熔敷焊头共振，可以使该棒状物为与熔敷焊头独立的其他物件。当棒状物与熔敷焊头共振时，翻折部从内侧开始被熔敷，难以在放射状毛刷的贯通孔周围保留厚且具有弹性的兼作为轴套部、滑动部和夹紧部的环状翻折部。

在按照第1开放工序、第1熔敷工序、第2开放工序、第2熔敷工序的顺序分阶段性地进行的情况下，除第1熔敷工序以外，在其后的第2开放工序和第2熔敷工序中也需要维持在第1开放工序中在中心部所确保的空间，在其中使用棒状物也是合理的。在将该棒状物安装于第2熔敷工序中使用的熔敷焊头的情况下，可以使其为与该熔敷焊头独立的其他物件。

在使棒状物从第1熔敷工序中使用的熔敷焊头的前端面突出的情况下，该棒状物在第2开放工序和第2熔敷工序中，也能够用于维持在第1开放工序中在中心部所确保的空间。由于在该情况下使两焊头接近，因此需要在第2熔敷工序中使用的熔敷焊头的前端面形成插入棒状物的逃逸部。

该逃逸部在同时实施第1开放工序和第2开放工序，同时实施第1熔敷工序和第2熔敷工序的情况下也有效。这是因为在该情况下也使两焊头接近。

为了在放射状毛刷的贯通孔周围保留厚且具有弹性的兼作为轴套部、滑动部和夹紧部的环状翻折部，从制法上、装置结构上简单这一点来考虑优选在第1熔敷工序和第2熔敷工序中使用的熔敷焊头的前端面的与环状翻折部对应的部分(中心部周围)形成逃逸部。

发明的效果

本发明的放射状毛刷是在中心部的贯通孔周围将线材呈放射状地翻折而熔敷的结构，因此能够使毛刷部的线材密度与2片重叠的放射状毛刷相同，并且能够不产生伴随线束的熔敷部的毛刷分离而造成的切除损失地进行制造，能够降低制造成本。另外，能够任意地设定贯通孔的大小，该设定不会对切除损失乃至制造成本造成影响。

特别是采用在中心部的贯通孔周围，面对该贯通孔，保留有由未熔敷部或者不完全熔敷部构成的厚壁弓形状的环状翻折部的结构的情况下，第一、能够不产生伴随线束的熔敷部分离而造成的切除损失地进行制造，能够降低制造成本。第二、能够使毛刷部的线材密度与2片重叠的放射状毛刷相同。第三、能够简单地形成具有厚度的轴套部，能够宽范围地调节沿中心轴方向重叠作为刷头时的轴方向的植毛密度。第四、能够牢牢地固定于该放射状毛刷所嵌入的轴，防止其空转。第五、能够增大贯通孔的内径精度的容许程度，并且起到内侧的环状核心部的增强作用，因此能够降低不良品的产生频率，从这一点来说也能够实现制造成本的降低。

而且，本发明的放射状毛刷的制造方法能够不进行线束的熔敷部的毛刷分离而有效地制造这种放射状毛刷。

附图说明

图1是针对本发明的放射状毛刷的一个例子，表示出其构造的平面图(a)、立面图(主视图)(b)和纵截面图(c)，纵截面图(c)相当于图1中的A-A线截面箭头向视图。

图2是针对本发明的放射状毛刷的其他例子，表示出其构造的纵截面图，相当于图1中的A-A线截面箭头向视图。

图3是针对本发明的放射状毛刷的又一其他例子，表示出其构造的纵截面图，相当于图1中的A-A线截面箭头向视图。

图4是针对本发明的放射状毛刷制造方法的一个例子，表示出适用于其制造的制造装置的结构图。

图5是使用该制造装置的制造方法的第1工序说明图。

图6是该制造方法的第2工序说明图。

图7是针对本发明的放射状毛刷制造方法的其他例子，表示出适用于其制造的制造装置的结构图。

图8是使用该制造装置的制造方法的工序说明图。

图9是针对本发明的放射状毛刷制造方法的其他例子，表示出适用于其制造的制造装置的结构图。

图10是使用该制造装置的制造方法的工序说明图。

图11是表示现有的放射状毛刷的构造的平面图(a)和B-B截面图(b)。

图12是现有的放射状毛刷制造方法的说明图。

符号说明：

10、10a、10b  放射状毛刷

11  贯通孔

12  环状翻折部

13  环状核心部

14  毛刷部

15  增强材料(加强件)

20  线束

21  线材

22  环状熔敷部

23  临时熔敷部

50  第1熔敷单元

51  进线单元

52  第1加工基座

53  第1熔敷焊头(也可以称为第一熔敷轴式凹模，下同)

53a  熔敷面

53b  棒状凸部(棒状物)

53c  环状凹部

60  第2熔敷单元

61  第2熔敷焊头(也可以称为第二熔敷轴式凹模，下同)

61a  熔敷面

61b  圆形凹部

61c  环状凹部

62  第2加工基座

63  引导销

70  夹持器单元

71  夹持器输送单元

72、73、74  夹持器

80  第1熔敷焊头

81  熔敷面

82  棒状凸部(棒状物)

83  环状凹部

90  第2熔敷焊头

91  熔敷面

92  圆形凹部

93  环状凹部

100  切断器单元

具体实施方式

以下基于附图对本发明的实施方式加以说明。

本实施方式的放射状毛刷被使用于在360度型牙刷的手柄前端部安装的圆筒形状的刷头。即，360度型牙刷的刷头通过将对牙刷所使用的尼龙树脂类的线材进行加工而形成的圆盘型的放射状毛刷沿中心轴方向重叠规定片数而构成，本实施方式的放射状毛刷被使用于构成该刷头的圆盘型的放射状毛刷。

如图1(a)～(c)所示的放射状毛刷10是使2片放射状毛刷10a、10b在熔敷部(即熔接部，另本文中的全部“熔敷”均可以替换为“熔接”)一体化重叠的双重构造毛刷，由多条线材集结而成的束(线束)形成。在放射状毛刷10的中心部，设置有让刷柄的前端轴部贯通的圆形的贯通孔11。在贯通孔11的周围，与贯通孔11相接形成有向两面侧呈圆屋顶形状(domeshape)突出且向内面侧呈弓形状(arch shape)突出的环状翻折部12，在环状翻折部12的更外侧设置有由利用线材21的熔敷形成的薄环状的板体所构成的高强度的环状核心部13。多条线材21从环状核心部13向周方向以均匀的密度呈放射状地延伸出来形成环状的毛刷部14。构成毛刷部14的线材21由相同数量的毛长度较长的放射状毛刷10a和毛长度较短的放射状毛刷10b混合构成。

放射状毛刷10的线材21的条数在周方向上相同。因此，线材21在内周部，特别是在比环状核心部13靠内侧的环状翻折部12呈立体地密集，在比环状核心部13靠外侧的毛刷部14处呈平面状向外周侧逐渐沿周方向分散。

图4所示的制造装置是用于制造该放射状毛刷10的装置，包括：并设(并排设计)的第1熔敷单元50和第2熔敷单元60，以及在两者间共用的夹持器单元70及为了使其水平移动而跨两者间架设的夹持器输送单元71。夹持器单元70具有分割开闭式的夹持器72，通过使其合体、分离，进行对作为放射状毛刷的制造素材的线束20的束缚、解放。夹持器输送单元71利用夹持器单元70的水平移动而进行从第1熔敷单元50向第2熔敷单元60的材料输送。

第1熔敷单元50用于进行双重构造的放射状毛刷10的第1片放射状毛刷10a的形成。该第1熔敷单元50具有夹着夹持器输送单元71而在其上下同心状配置的进线单元51、第1加工基座52和第1熔敷焊头53。在夹持器输送单元71的上方配置的进线单元51使尼龙树脂类的线材21集结成束而形成的线束20每次向下方送出规定量。在进线单元51与夹持器输送单元71之间配置的第1加工基座52具有使由进线单元51向下送出的线束20从上至下通过的贯通孔52a。在夹持器输送单元71的下方配置的第1熔敷焊头53为呈圆柱形状的朝上的超声波振动原件，由未图示的驱动装置进行上下升降驱动。

第1熔敷焊头53的圆形的上端面为熔敷面53a，更详细而言，除中心部的棒状凸部53b及其外侧的环状凹部53c以外的环状部分为熔敷面53a。即，第1熔敷焊头53的圆形的上端面上，细圆棒状的棒状凸部53b设置成位于中心部，并且以包围该棒状凸部53b的方式设置有环状凹部53c，该环状凹部53c的外侧的环状上端面为熔敷面53a。

棒状凸部53b为用于形成放射状毛刷10的贯通孔11的部件，具有相比线束20的粗细(第1加工基座52的贯通孔52a的内径)足够小的外径，在呈放射状地打开的线束20的中心部形成圆形的空间。并且，为了防止与第1熔敷焊头53的共振，该棒状凸部53b由插通设置于第1熔敷焊头53的中心部的贯通孔的圆棒状的另一部件的前端突出部构成。环状凹部53c是用于形成放射状毛刷10的环状翻折部12，特别是在第1片放射状毛刷10a的一侧形成环状翻折部12的逃逸部。

第2熔敷单元60用于进行双重构造的放射状毛刷10的第2片放射状毛刷10b的形成。该第2熔敷单元60具有夹着夹持器输送单元71而在其上下同心状配置的第2熔敷焊头61、第2加工基座62和用于打开线束的垂直的引导销63。在夹持器输送单元71的上方配置的第2熔敷焊头61为呈圆柱形状的朝下的超声波振动原件，由未图示的驱动装置进行上下升降驱动。

第2熔敷焊头61的圆形的下端面为熔敷面61a，更详细而言，除中心部的细长的圆形凹部61b及其外侧的浅环状凹部61c以外的环状下端面为熔敷面61a。圆形凹部61b为接受上升的引导销63的逃逸孔，为引导孔。环状凹部61c是用于形成放射状毛刷10的环状翻折部12，特别是在第2片放射状毛刷10b的一侧形成环状翻折部12的逃逸部。

在夹持器输送单元71的下方配置的第2加工基座62具有让引导销63插通的贯通孔62a。在作为第2加工基座62的加工面的上表面上，环状凹部62b以包围贯通孔62a的方式设置。环状凹部62b是用于收容放射状毛刷10的环状翻折部12，特别是收容在第1片放射状毛刷10b的一侧形成的环状翻折部12的逃逸部。引导销63由其驱动装置63a沿上下方向升降驱动，向上方时被驱动至比第2加工基座62的上表面靠上方，从而在第2片放射状毛刷10b的形成过程中插入线束20的中心部，以确保毛刷中心部的空间，并且进行下降的第2熔敷焊头61的引导。

接着，参照图5(a)～(g)和图6(a)～(e)说明利用图4所示的制造装置制造图1所示的放射状毛刷10的方法。

在放射状毛刷10的制造中，首先如图5(a)、(b)所示，利用进线单元51使线束20通过第1加工基座52的贯通孔52a并送出至第1加工基座52的下方。被送出至第1加工基座52的下方的线束20的长度为制造第1片放射状毛刷10a的必要的量。

当线束20的送出结束时，如图5(c)所示，第1熔敷焊头53在超声波振动的同时从下方的退避位置开始上升，使得向第1加工基座52的下方送出的线束20的线材21向周围散开。进一步，当第1熔敷焊头53继续上升，线材21进一步向周围打开，最终如图5(d)所示，向周围打开的线材21由第1熔敷焊头53的环状的熔敷面53a挤压至第1加工基座52下面的贯通孔52a周围。

由于第1熔敷焊头53的熔敷面53a的挤压，线束20的送出部的线材21向周围完全打开呈放射状。同时，由于第1熔敷焊头53超声波振动，因此由第1熔敷焊头53的熔敷面53a挤压的放射状的线材21的中心部附近，即被夹在第1熔敷头53的环状的熔敷面53a与贯通孔52a周围的第1加工基座52表面之间的环状部分被熔敷，成为环状熔敷部22a。

此时，在第1熔敷焊头53的上端面中心部设置的棒状凸部53b，在线束20的开放过程的最终阶段且开始熔敷之前，被插入线束20的中心部，在线束20的中心部确保圆形的空间的状态下进行熔敷。棒状凸部53b又是与第1熔敷焊头53独立的另一部件，阻止与第1熔敷焊头53的共振，因此可防止向周围呈放射状地打开的线材21的与上述空间相接的部分的熔敷。另外，环状凹部53c阻止向周围呈放射状地打开的线材21的内缘部(上述空间的附近)被熔敷，对环状翻折部12的形成做出贡献。这样一来，第1片放射状毛刷10a的形成结束。

当基于第1熔敷头53的熔敷结束，第1片放射状毛刷10a的形成结束时，如图5(e)所示，在第1熔敷焊头53下降的同时，再次由进线单元51将线束20向第1加工基座52的下方送出。向第1加工基座52的下方送出的线束20的长度为制造第2片放射状毛刷10b的必要的量。

当线束20的送出结束后，如图5(f)所示，位于两侧的退避位置的处于分离状态的夹持器72再次向合体位置移动，束缚向第1加工基座52的下方送出的线束20。在该状态下如图5(g)所示，利用切断器单元100，沿第1加工基座52的下表面切断线束20。

当线束20的切断结束后，在夹持器72束缚线束20的状态下，夹持器单元70从第1熔敷单元50向第2熔敷单元60移动。由此，第1片放射状毛刷10a与用于形成第2片放射状毛刷10b的线束20一起被从第1熔敷单元50向第2熔敷单元60输送。

在第2熔敷单元60中，如图6(a)所示，第1片放射状毛刷10a及从其中心部向上延伸的线束20被固定在第2熔敷焊头61与第2加工基座62之间。这样做以后，如图6(b)所示，引导销63开始上升，通过第2加工基座62的贯通孔62a，进一步通过在其上的第1片放射状毛刷10a的中心部形成的圆形的空间，插入其上的线束20的中心部，进而贯通该线束20的中心部，插入在第2熔敷焊头61的下端面中心部设置的圆形凹部61b中。

这样一来，如图6(c)所示，夹持器72向两侧打开，解放线束20，并且第2熔敷焊头61从上方的退避位置开始下降。同时引导销63也开始下降。由此，第1片放射状毛刷10a与第2加工基座62的上表面抵接，在该状态下，在引导销63的周围存在的线材21被第2熔敷焊头61的熔敷面61a压向下方，从而向周围散开。

若第2熔敷焊头61和引导销63进一步继续下降，则如图6(d)所示，线材21在第2加工基座62的上表面上向周围完全打开呈放射状。同时，利用超声波振动的第2熔敷焊头61的环状的熔敷面61a，放射状的线材21的中心部附近被夹在其与贯通孔62a周围的第2加工基座62上表面之间而被熔敷，在第2片放射状毛刷10b也形成环状熔敷部22b〔参照图6(d)〕。

此时，在第2熔敷焊头61的圆形凹部61b的周围形成的环状凹部61c阻止向周围打开的线材21的内缘部(上述空间的附近)被熔敷，对在第2片侧形成环状翻折部12做出贡献。另外，在第2加工基座62的贯通孔62a的周围形成的环状凹部62b阻止由第1熔敷单元50在第1片侧形成的环状翻折部12的变形。进一步，由于插入第2熔敷焊头61的圆形凹部61b的引导销63为与第2熔敷焊头61独立的棒状部件，因此不会与第2熔敷焊头61共振，也就没有熔敷环状翻折部12的内面的危险。

如此一来，在环状熔敷部22a、22b一体化的2片重叠的放射状毛刷10形成在第2加工基座62上。一体化的环状熔敷部22a、22b成为完成后的放射状毛刷10的环状核心部13。

当在第2加工基座62上形成放射状毛刷10后，如图6(e)所示，第2熔敷焊头61返回上方的退避位置，引导销63返回下方的退避位置，将放射状毛刷10从束缚状态解放。

图7所示的制造装置是用于制造放射状毛刷10的另一装置，具有夹着夹持器输送单元71在其上下同心状配置的第1熔敷焊头80和第2熔敷焊头90。该制造装置的特征在于，在同一位置进行双重构造的放射状毛刷10的第1片放射状毛刷10a的形成以及第2片放射状毛刷10b的形成，双重构造的放射状毛刷10的第1片放射状毛刷10a的形成由第1熔敷焊头80进行，第2片放射状毛刷10b的形成由第2熔敷焊头90进行。

夹持器单元70具有分割式的夹持器73，通过使其分离、合体，进行对作为放射状毛刷的制造素材的线束20的束缚、解放。该夹持器73兼作为加工基座，因此被制作成高强度。夹持器输送单元71从图左侧的材料接收位置向第1熔敷焊头80与第2熔敷焊头90之间的加工位置进行材料输送。

在夹持器输送单元71的下方配置的第1熔敷焊头80为呈圆柱形状的朝上的超声波振动原件，由未图示的驱动装置进行上下升降驱动。第1熔敷焊头80的圆形的上端面为熔敷面81，更详细而言，除中心部的棒状凸部82及其外侧的环状凹部83以外的环状部分为熔敷面81。

棒状凸部82为用于形成放射状毛刷10的贯通孔11的部件，具有比线束20的粗细度小的外径，在第2片放射状毛刷10b的形成过程中被插入线束20的中心部，在此形成圆形的空间，并且进行下降的第2熔敷焊头61的引导。另外，该棒状凸部82与图4所示的制造装置的第1熔敷焊头50相同地，为了防止与第1熔敷焊头80的共振，由插通设置于第1熔敷焊头80的中心部的贯通孔的圆棒状的另一部件的前端突出部构成。环状凹部83也与第1熔敷焊头50相同地，是用于形成放射状毛刷10的环状翻折部12，特别是在第1片侧形成环状翻折部12的逃逸部。

在夹持器输送单元71的上方配置的第2熔敷焊头90为呈圆柱形状的朝下的超声波振动原件，由未图示的驱动装置进行上下升降驱动。第2熔敷焊头90的圆形的下端面为熔敷面91，更详细而言，除中心部的细长的圆形凹部92及其外侧的浅环状凹部93以外的环状部分为熔敷面91。圆形凹部61b为收容上升的棒状凸部82的逃逸孔，环状凹部61c为用于形成放射状毛刷10的环状翻折部12，特别是在第2片侧形成环状翻折部12的逃逸部。

接着，参照图7、图8(a)～(g)说明利用图7所示的制造装置制造图1所示的放射状毛刷10的方法。

在放射状毛刷10的制造中，首先使夹持器单元70位于夹持器输送单元71的左侧部分，由夹持器单元70内的夹持器73束缚由配置在其上方的未图示的进线单元送出的线束20。接着，利用设置在进线单元下方的未图示的切断器单元将线束20切断。线束20的切断长度(送出长度)为制造双重构造的放射状毛刷10的必要的长度，更具体而言，从兼作为加工基座的夹持器73的下表面(加工面)向下方突出的线束长度为第1片放射状毛刷10a的必要的量，从夹持器73的下表面(加工面)向上方部分的线束长度为第2片放射状毛刷10b的必要的量。

当线束20的束缚、切断结束时，如图8(a)所示，在夹持器73束缚线束20的状态下，夹持器单元70移动到第1熔敷焊头80与第2熔敷焊头90之间，线束20被输送至此空间。这样做以后，如图8(b)所示，第1熔敷焊头80在超声波振动的同时从下方的退避位置开始上升，使得向夹持器73的下方突出的线束20的线材21向周围散开。进一步，当第1熔敷焊头80继续上升，线材21进一步向周围打开，最终如图8(c)所示，向周围打开的线材21由第1熔敷焊头80的熔敷面81挤压至夹持器73下面的卡盘孔周围。

由于第1熔敷焊头80的熔敷面81的挤压，线束20的下方突出部的线材21向周围完全打开呈放射状。同时，由于第1熔敷焊头80超声波振动，因此由第1熔敷焊头80的熔敷面81挤压放射状的线材21的中心部附近被环状熔敷，成为环状的熔敷部22a〔参照图8(d)〕。

此时，在第1熔敷焊头80的上端面中心部设置的棒状凸部82，在线束20的开放过程的最终阶段且开始熔敷之前，被插入线束20的中心部，贯通线束20的中心部，由此在其中心部确保圆形的空间的状态下进行熔敷。棒状凸部82又是与第1熔敷焊头80独立的另一部件，阻止与第1熔敷焊头80的共振，因此可防止向周围呈放射状地打开的线材21的与上述空间相接的部分的熔敷。另外，环状凹部83阻止向周围打开的线材21的内缘部(上述空间的附近)被熔敷，对环状翻折部12的形成做出贡献。这样一来，第1片放射状毛刷10a的形成结束。

当基于第1熔敷焊头83的熔敷结束，第1片放射状毛刷10a的形成结束时，如图8(d)所示，夹持器73打开。这样做以后，如图8(e)所示，第2熔敷焊头90从上方的退避位置开始下降。由此，在兼作为第1熔敷焊头80的引导销的棒状凸部82的周围存在的线材21向周围打开。另外，第1熔敷焊头80的棒状凸部82插入第2熔敷焊头90的作为逃逸部的圆形凹部92。当第2熔敷焊头90进一步继续下降，如图8(f)所示，线材21呈放射状地打开，由第2熔敷焊头90的熔敷面91挤压至第1熔敷焊头80的熔敷面81。

由此，在第2片放射状毛刷10b也形成环状熔敷部22b〔参照图8(g)〕。第1熔敷焊头80的环状的熔敷面81兼作为下侧的加工基座。此时，由于插入第2熔敷焊头90的作为逃逸部的圆形凹部92的第1熔敷焊头80的棒状凸部82是与第2熔敷焊头90独立的另一部件，因此阻止向周围呈放射状地打开的线材21的内面被熔敷。在第2熔敷焊头90的圆形凹部92的周围形成的环状凹部93阻止向周围呈放射状地打开的线材21的内缘部(上述空间的附近)被熔敷，对在第2片放射状毛刷10b的一侧形成环状翻折部12做出贡献。另外，在第1熔敷焊头80的棒状凸部82的周围形成的环状凹部93阻止在第1片放射状毛刷10a的一侧形成的环状翻折部12的变形。

如此一来，在环状熔敷部22a、22b一体化的2片重叠的放射状毛刷10在同一位置，即第1熔敷焊头80与第2熔敷焊头90之间形成。一体化的环状熔敷部22a、22b成为完成后的放射状毛刷10的环状核心部13，在其内侧形成环状翻折部12。

当在第1熔敷焊头80与第2熔敷焊头90之间形成放射状毛刷10后，如图8(g)所示，第1熔敷焊头80返回下方的退避位置，第2熔敷焊头90返回上方的退避位置。

该制造方法具有以下优点：在夹持器73和第2熔敷焊头90兼作为加工基座，不需要专用的加工基座这一点上，以及第1熔敷焊头80的棒状凸部82兼作为引导销，不需要专用的引导销这一点上，能够降低装置成本。

图9所示的制造装置的装置构成与图7所示的制造装置基本上相同。主要的不同点在于以下3点：夹持器单元70内的夹持器74与图4所示的制造装置一样不兼用作加工基座；取而代之，其夹持器74兼作为边缘熔敷单元；第2熔敷焊头90的熔敷面91与第1熔敷焊头80的熔敷面81一同兼用作加工基座。

另外，在定时上的不同点在于，如图10(a)～(f)所示，配置在夹持器输送单元71的下方的第1熔敷焊头80与配置在夹持器输送单元71的上方的第2熔敷焊头90同时升降。

即，在图9所示的制造装置中，首先使夹持器单元70位于夹持器输送单元71的左侧部分，由夹持器单元70内的夹持器72束缚由配置在其上方的未图示的进线单元送出的线束20。接着，利用设置在进线单元的下方的未图示的切断器单元将线束20切断。线束20的切断长度(送出长度)为制造双重构造的放射状毛刷10的必要的长度，更具体而言，从基于夹持器74的夹紧位置中央向下的线束长度为第1片放射状毛刷10a的必要量，从基于夹持器74的夹紧位置中央向上的线束长度为第2片放射状毛刷10b的必要量。

当线束20的束缚、切断结束时，如图10(a)所示，在夹持器74束缚线束20的状态下，夹持器单元70移动到第1熔敷焊头80与第2熔敷焊头90之间，线束20输送至此空间。这样做以后，如图10(b)所示，第1熔敷焊头80在超声波振动的同时从下方的退避位置开始上升，同时第2熔敷焊头90在超声波振动的同时从上方的退避位置开始下降。由此，向夹持器74的上下突出的线束20同时向周围打开。

当第1熔敷焊头80和第2熔敷焊头90进一步继续下降和上升，如图10(c)所示，利用兼用作边缘熔敷单元的夹持器74，临时熔敷线束20的束缚部分。其后，如图10(d)所示，夹持器74向两侧退避，并且第1熔敷焊头80和第2熔敷焊头90进一步继续上升和下降，最终如图10(e)所示，比线束20的临时熔敷部23〔参照图10(d)〕靠下的部分、靠上的部分向周围呈放射状地打开，其中心部周围在第1熔敷焊头80的熔敷面81与第2熔敷焊头90的熔敷面91之间被熔敷。

熔敷中，向周围打开的线束20的中心部由第1熔敷焊头80的棒状凸部82插通而形成贯通孔。

如此一来，制造完成双重构造(2片重叠)的放射状毛刷10。该制造方法的优点在于，由于下侧的放射状毛刷10a与上侧的放射状毛刷10b同时形成，所以制造速度快。以下两点与基于图7所示的制造装置的制法的情况相同：第1熔敷焊头80的棒状凸部83是既独立于第1熔敷焊头80又独立于第2熔敷焊头90的另一部件，因此环状翻折部12的内周面的熔敷被阻止；在环状翻折部12的成形中，第1熔敷焊头80的环状凹部83和第2熔敷焊头90的环状凹部93也对该环状翻折部12的形成做出贡献。

在任意一种制造方法中，通过变更线束20的切断量(送出量)、基于夹持器72、73、74的线束20的夹紧位置，都能将放射状毛刷10的外径、构成放射状毛刷10的放射状毛刷10a、10b的各自外径在宽范围内进行调节。

图2所示的放射状毛刷是在环状翻折部12中插入有环状的增强材料(加强件)15形态。环状翻折部12是通过使线束20在中心部形成有空间的状态下向外侧弯曲而形成，因此只要在其弯曲之际插入环状的增强材料15即可。而且，通过在环状翻折部12中插入环状的增强材料15，环状熔敷部的周方向的机械强度进一步提高。

图3所示的放射状毛刷是双重构造的放射状毛刷10的第1片放射状毛刷10a与第2片放射状毛刷10b为相同尺寸，毛刷部14的各个线的长度相同。根据制造中使用的线束20的长度选择、环状翻折部12的位置选择，能够制造各种尺寸、形状的放射状毛刷10这一点如前所述。

在放射状毛刷10的贯通孔11周围不形成环状翻折部12的情况下，即连空间周围的线材21的翻折部的内周缘都进行熔敷的情况下，当然也就没有必要使第1熔敷单元50、80的棒状凸部53b、83从第1熔敷单元50、80独立，也没有必要设置作为逃逸部的环状凹部53c、83。

Claims (7)

1.一种放射状毛刷，为形成有放射状的毛刷部的圆盘型放射状毛刷，以在中心部设置有贯通孔的圆盘状从环状的核心部的周方向整个区域向外周侧延伸出多条线材而形成所述放射状的毛刷部，所述放射状毛刷的特征在于：

将连续的1捆线束的长度方向中间部作为翻折部，使该翻折部两端侧的线束在中心部保留空间而呈放射状地散开并重叠，并且所述中心部的空间周围被环状地熔敷而形成所述核心部。

2.根据权利要求1所述的放射状毛刷，其特征在于：

比在所述中心部的空间周围形成的环状的翻折部靠外侧的区域被环状地熔敷而形成所述核心部。

3.根据权利要求2所述的放射状毛刷，其特征在于：

环状的翻折部是向两面侧呈圆屋顶形状突出且向内面侧呈弓形状突出的厚且具有弹性的轴套部。

4.一种放射状毛刷制造方法，所述放射状毛刷为形成有放射状的毛刷部的圆盘型放射状毛刷，以在中心部设置有贯通孔的圆盘状从环状的核心部的周方向整个区域向外周侧延伸出多条线材而形成所述放射状的毛刷部，所述放射状毛刷的制造方法的特征在于，包括：

第1开放工序，将连续的1捆线束的长度方向中间部作为翻折部，以翻折部作为起点并且在中心部确保了空间的状态下使该翻折部的一端侧的线束向周围呈放射状地打开；

第1熔敷工序，将向周围呈放射状地打开的一端侧的线束在中心部的空间周围环状地熔敷；

第2开放工序，以所述翻折部作为起点并且在中心部确保了空间的状态下使所述翻折部的另一端侧的线束向周围呈放射状地打开；和

第2熔敷工序，将向周围呈放射状地打开的另一端侧的线束在中心部的空间周围环状地熔敷。

5.根据权利要求4所述的放射状毛刷制造方法，其特征在于：

在第1熔敷工序和第2熔敷工序中，将两端侧向周围呈放射状地打开的线束在比在中心部的空间周围形成的环状的翻折部靠外侧的区域环状地熔敷。

6.根据权利要求4或5所述的放射状毛刷制造方法，其特征在于：

阶段性地进行第1开放工序、第1熔敷工序、第2开放工序和第2熔敷工序。

7.根据权利要求4或5所述的放射状毛刷制造方法，其特征在于：

同时实施第1开放工序和第2开放工序，接着同时实施第1熔敷工序和第2熔敷工序。