JP2017042493A - 基部、歯間清掃具及び歯間清掃具の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】挿入端部側から樹脂材料を充填する際における軸部の撓みを抑制可能な基部、歯間清掃具及び歯間清掃具の製造方法を提供すること。
【解決手段】軸部（２０）と把持部（３０）とを有し、軸部（２０）の周囲に充填空間を形成する形状を有する金型内において、軸部（２０）を保持ピンで挟持した状態で充填空間に樹脂材料を充填することにより歯間清掃具を形成するための基部であって、軸部（２０）は、軸平行平面の一方側に形成された第１案内溝（２４）と、軸平行平面の他方側に形成された第２案内溝（２６）と、を含み、第１案内溝（２４）及び第２案内溝（２６）は、挿入端部（２２ａ）から基端部に向かって軸方向に沿って延びるとともに、軸部（２０）のうち第１案内溝（２４）及び第２案内溝（２６）以外の部位の外周面から軸部（２０）の中心に向かって窪む形状を有すること。
【選択図】図２
【解決手段】軸部（２０）と把持部（３０）とを有し、軸部（２０）の周囲に充填空間を形成する形状を有する金型内において、軸部（２０）を保持ピンで挟持した状態で充填空間に樹脂材料を充填することにより歯間清掃具を形成するための基部であって、軸部（２０）は、軸平行平面の一方側に形成された第１案内溝（２４）と、軸平行平面の他方側に形成された第２案内溝（２６）と、を含み、第１案内溝（２４）及び第２案内溝（２６）は、挿入端部（２２ａ）から基端部に向かって軸方向に沿って延びるとともに、軸部（２０）のうち第１案内溝（２４）及び第２案内溝（２６）以外の部位の外周面から軸部（２０）の中心に向かって窪む形状を有すること。
【選択図】図２
Description
本発明は、歯間清掃具に関する。
従来、歯間を清掃するための歯間清掃具が知られている。例えば、特許文献１には、特定方向に延びる形状を有する基部と、樹脂材料（エラストマー）からなる清掃部と、を備える歯間清掃具が開示されている。基部は、歯間に挿通されることが可能な形状を有する軸部と、指で把持されることが可能な形状を有する把持部と、を有している。軸部は、その一端に形成された挿入端部と、その他端に形成された基端部と、を有し、把持部は、基端部につながっている。清掃部は、軸部の外周面の一部（挿入端部を含む）を被覆する形状を有している。
この歯間清掃具は、基部形成工程と、清掃部形成工程と、を経ることにより製造される。基部形成工程では、基部に対応する形状の空間を有する金型内に合成樹脂（ポリプロピレン等）を流し込むことによって基部が形成される。その後の清掃部形成工程では、基部を保持したときに軸部の周囲に樹脂材料（エラストマー）を充填可能な充填空間を形成する形状を有する金型で基部を挟持した状態において、前記充填空間に樹脂材料を充填することにより清掃部が形成される。この清掃部形成工程では、軸部を当該軸部の軸方向と直交する方向の両側から一対の保持ピンで挟持した状態で軸部の挿入端部（先端部）側から樹脂材料が充填される。
特許文献１に記載されるような歯間清掃具の製造方法では、前記清掃部形成工程において、樹脂材料の充填中に軸部が撓むことにより、清掃部の厚みが不均一になる場合がある。具体的に、清掃部形成工程では、一対の保持ピンで軸部が挟持されているものの、前記挿入端部が前記基端部に対し、各保持ピンから軸部に作用する挟持力の方向と直交する方向に変位するように軸部が撓み、これにより、軸部の周囲への樹脂材料の充填量（清掃部の厚み）が不均一になる場合がある。
本発明の目的は、挿入端部側から樹脂材料を充填する際における軸部の撓みを抑制可能な基部、歯間清掃具及び歯間清掃具の製造方法を提供することである。
充填空間への樹脂材料の充填中における軸部の撓みは、充填空間のうち、一対の保持ピン同士を結ぶ方向と軸部の軸方向との双方に平行な平面の一方側に位置する空間の圧力と他方側に位置する空間の圧力との間の圧力差により生じていると考えられる。そこで、鋭意検討した結果、本発明者らは、その圧力差は、樹脂材料が軸部の軸方向に沿って充填される間に当該樹脂材料が軸部の周方向に変位することにより、前記一方側に位置する空間の樹脂材料の量と前記他方側に位置する空間の樹脂材料の量との間に差が生じることに起因して発生していることを見出した。よって、本発明者らは、充填空間への樹脂材料の充填中における当該樹脂材料の前記周方向への変位を規制することにより、換言すれば、樹脂材料が前記軸方向に沿って充填されるように案内することにより、前記圧力差に起因する軸部の撓みを抑制可能であることに想到した。
本発明はこのような観点からなされたものであり、特定方向に延びるとともに歯間に挿通されることが可能な形状を有し、かつ、前記特定方向の一端に形成された挿入端部及び前記特定方向の他端に形成された基端部を有する軸部と、前記基端部から前記特定方向に沿って前記軸部から離間するように延びており、指で把持されることが可能な形状を有する把持部と、を有し、前記軸部の周囲に清掃部を形成するための樹脂材料を充填可能な充填空間を形成する形状を有する金型内において、前記軸部を保持ピンで挟持した状態で当該軸部の前記挿入端部側から前記充填空間に前記樹脂材料を充填することにより歯間清掃具を形成するための基部であって、前記軸部は、前記軸部の中心を含みかつ前記特定方向と平行な軸平行平面の一方側に形成された第１案内溝と、前記軸平行平面の他方側に形成された第２案内溝と、を含み、前記第１案内溝及び前記第２案内溝は、前記挿入端部から前記基端部に向かって前記軸部の軸方向に沿って延びるとともに、前記軸部のうち当該第１案内溝及び当該第２案内溝以外の部位の外周面から当該軸部の中心に向かって窪む形状を有する、基部を提供する。
本基部では、軸部の外周面のうち前記軸平行平面と交差する部位を保持ピンで挟持した状態で挿入端部側から金型の充填空間に樹脂材料を充填したときに、充填空間のうち前記軸平行平面の一方側では樹脂材料が第１案内溝に案内されながら軸方向に沿って流れ、前記軸平行平面の他方側では樹脂材料が第２案内溝に案内されながら軸方向に沿って流れるので、前記軸平行平面を挟む両側において、樹脂材料の軸部の周方向への変位が抑制される。よって、充填空間のうち前記軸平行平面の一方側に位置する空間の圧力と前記軸平行平面の他方側に位置する空間の圧力との圧力差が生じにくくなり、これにより樹脂材料の充填中における軸部の撓みが抑制される。したがって、不均一な厚みを有する清掃部が形成されること（歯間清掃具の成形不良）が抑制されるので、歩留まりが向上する。
この場合において、前記第１案内溝及び前記第２案内溝は、前記軸平行平面を対称面として互いに対称となる位置に形成されていることが好ましい。
このようにすれば、保持ピンによる軸部の挟持力の作用方向と直交する方向について軸部に対して均一に樹脂材料から圧力が作用するので、より確実に軸部の撓みが抑制される。
また、本発明において、前記挿入端部の外径に対する前記第１案内溝の深さ寸法の割合及び前記挿入端部の外径に対する前記第２案内溝の深さ寸法の割合は、それぞれ０．０１８以上０．２７３以下に設定されていることが好ましい。
このようにすれば、各案内溝に沿った樹脂材料の有効な案内と、軸部の強度の確保と、を両立することができる。具体的に、前記割合が０．０１８以上に設定されることにより、樹脂材料が挿入端部に接触したときの当該樹脂材料の前記周方向への変位が十分に規制されるので、樹脂材料が各案内溝に沿って有効に案内される。また、前記割合が０．２７３以下に設定されることにより、軸部の断面積、すなわち、軸部の強度が十分に確保される。さらに、前記割合が０．２７３以下に設定されることにより、軸部の外周面のうち各案内溝以外の部位の周方向の寸法が十分に確保されるため、保持ピンにより軸部を安定的に挟持することができる。
また、本発明において、前記第１案内溝及び前記第２案内溝は、前記軸部の中心に向かって凸となるように湾曲する形状を有することが好ましい。
このようにすれば、前記圧力差の発生をより確実に抑制することができる。具体的に、各案内溝が湾曲する形状を有しているため、各案内溝が角部を有している場合に比べて、樹脂材料の充填中における各案内溝内への空気溜まりの発生が抑制される。このため、空気溜まりの発生に起因する圧力差の発生が抑制されるので、軸部の撓みが抑制される。
また、本発明において、前記軸部は、当該軸部のうち前記第１案内溝及び前記第２案内溝が形成された溝形成部から前記基端部に向かって延びるとともに前記金型に保持される被保持部を有し、前記被保持部は、前記溝形成部の外径よりも大きな外径を有することが好ましい。
このようにすれば、樹脂材料の充填中における軸部の撓みを抑制しながら、樹脂材料の充填後における軸部への薄膜部の形成を抑制することができる。具体的に、金型により被保持部を保持した状態で樹脂材料を充填することにより、樹脂材料が溝形成部と被保持部との境界（被保持部の端面）で受けられるので、樹脂材料が金型と被保持部の外周面との隙間から基端部側に漏出することに起因して軸部に樹脂材料からなる薄膜部が形成されることが抑制される。
また、本発明は、前記基部と、前記清掃部と、を備える歯間清掃具であって、前記清掃部は、前記樹脂材料として前記軸部の硬度よりも低い硬度を有する材料により形成されており、かつ、前記挿入端部を含みかつ前記軸部のうち当該軸部の前記軸方向の寸法以下の寸法を有する部位の外周面を被覆する形状を有し、前記清掃部のうち前記軸部の軸方向と直交する軸直交方向について前記第１案内溝及び前記第２案内溝と重なる重なり部の厚さは、前記清掃部のうち前記重なり部以外の非重なり部の厚さよりも大きく設定されている、歯間清掃具を提供する。
本歯間清掃具では、重なり部の弾発力が非重なり部の弾発力よりも大きくなるため、清掃部の歯間への挿入性が高まる。
この場合において、前記清掃部は、前記重なり部及び前記非重なり部を含み前記軸方向と直交する面での断面が円形である清掃部本体と、それぞれが前記清掃部本体の外周面から前記軸直交方向の外向きに突出する形状を有する複数のブラシ毛と、を有し、各ブラシ毛は、前記軸直交方向について前記重なり部と重なる位置に形成されていることが好ましい。
このようにすれば、歯間への清掃部の挿入性を確保しつつ歯間を有効に清掃することができる。具体的に、各ブラシ毛は、軸直交方向について重なり部と重なる位置に形成されているので、換言すれば、各ブラシ毛を支持する部位に相当する重なり部の厚さが十分に大きいため、各ブラシ毛が弾性変形しやすくなる。よって、歯間への清掃部の挿入性を維持しつつ歯間を有効に清掃することができる。
また、本発明は、歯間清掃具の製造方法であって、特定方向に延びるとともに歯間に挿通されることが可能な形状を有し、かつ、前記特定方向の一端に形成された挿入端部及び前記特定方向の他端に形成された基端部を有する軸部と、前記基端部から前記特定方向に沿って前記軸部から離間するように延びており、指で把持されることが可能な形状を有する把持部と、を有する基部を準備する基部準備工程と、前記基部を保持可能でかつ前記基部を保持したときに前記軸部の周囲に樹脂材料を充填可能な充填空間を形成する形状を有する金型で前記基部を保持した状態で、前記充填空間に前記樹脂材料を充填することにより前記軸部の周囲に歯間を清掃可能な清掃部を形成する清掃部形成工程と、を含み、前記基部準備工程では、前記基部として、前記軸部は、前記軸部の中心を含みかつ前記特定方向と平行な軸平行平面の一方側に形成された第１案内溝と、前記軸平行平面の他方側に形成された第２案内溝と、を含み、前記第１案内溝及び前記第２案内溝は、前記挿入端部から前記基端部に向かって前記軸部の軸方向に沿って延びるとともに、前記軸部のうち当該第１案内溝及び当該第２案内溝以外の部位の外周面から当該軸部の中心に向かって窪む形状を有するものを準備し、前記清掃部形成工程では、前記金型内において前記軸部の外周面のうち前記軸平行平面と交差する部位を保持ピンで挟持した状態で、前記樹脂材料が前記挿入端部側から前記第１案内溝及び前記第２案内溝に沿って流れるように当該樹脂材料を前記充填空間に充填する、歯間清掃具の製造方法を提供する。
本製造方法では、清掃部形成工程において、充填空間のうち前記軸平行平面の一方側では樹脂材料が第１案内溝に案内されながら軸方向に沿って流れ、前記軸平行平面の他方側では樹脂材料が第２案内溝に案内されながら軸方向に沿って流れるので、前記軸平行平面を挟む両側において、樹脂材料の軸部の周方向への変位が抑制される。よって、充填空間のうち前記軸平行平面の一方側に位置する空間の圧力と前記軸平行平面の他方側に位置する空間の圧力との圧力差が生じにくくなり、これにより樹脂材料の充填中における軸部の撓みが抑制される。したがって、不均一な厚みを有する清掃部が形成されること（歯間清掃具の成形不良）が抑制されるので、歩留まりが向上する。
この場合において、前記基部準備工程では、前記基部として、前記第１案内溝及び前記第２案内溝は、前記軸平行平面を対称面として互いに対称となる位置に形成されているものを準備することが好ましい。
また、本製造方法において、前記基部準備工程では、前記基部として、前記挿入端部の外径に対する前記第１案内溝の深さ寸法の割合及び前記挿入端部の外径に対する前記第２案内溝の深さ寸法の割合は、それぞれ０．０１８以上０．２７３以下に設定されているものを準備することが好ましい。
また、本製造方法において、前記基部準備工程では、前記基部として、前記第１案内溝及び前記第２案内溝は、前記軸部の中心に向かって凸となるように湾曲する形状を有するものを準備することが好ましい。
また、本製造方法において、前記基部準備工程では、前記基部として、前記軸部は、当該軸部のうち前記第１案内溝及び前記第２案内溝が形成された溝形成部から前記基端部に向かって延びるとともに前記金型に保持される被保持部を有するものを準備し、前記清掃部形成工程では、前記金型により前記被保持部を保持した状態で前記樹脂材料を充填することが好ましい。
また、本製造方法において、前記清掃部形成工程では、前記金型として、前記金型で前記基部を保持したときに前記挿入端部から前記基端部に向かうにしたがって前記充填空間が大きくなる形状を有するものを用いることが好ましい。
このようにすれば、挿入端部から基端部に向かうにしたがって、充填空間に充填されている樹脂材料から軸部に対して保持ピンによる挟持力の作用方向と直交する方向に作用する圧力が次第に小さくなるので、清掃部形成工程での樹脂材料の充填中における軸部の撓みがより確実に抑制される。
また、本製造方法において、前記清掃部形成工程では、前記金型として、前記軸方向と直交する面での断面が円形である清掃部本体を形成する清掃部本体形成部と、それぞれが前記清掃部本体の外周面から前記軸部の軸方向と直交する軸直交方向の外向きに突出する形状を有する複数のブラシ毛を形成するブラシ毛形成部と、を有するものを用い、前記ブラシ毛形成部と前記第１案内溝とが前記軸直交方向に重なり、かつ、前記ブラシ毛形成部と前記第２案内溝とが前記軸直交方向に重なるように当該金型で前記基部を保持した状態で前記樹脂材料を充填することが好ましい。
このようにすれが、歯間への挿入性が高くかつ歯間を有効に清掃することが可能な歯間清掃具を製造することができる。
以上のように、本発明によれば、挿入端部側から樹脂材料を充填する際における軸部の撓みを抑制可能な基部、歯間清掃具及び歯間清掃具の製造方法を提供することができる。
本発明の一実施形態の歯間清掃具１について、図１〜図４を参照しながら説明する。本歯間清掃具１は、基部１０と、清掃部４０と、を備えている。
基部１０は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＡＢＳ、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリアセタール等の合成樹脂により形成される。本実施形態では、基部１０は、ポリプロピレンにより形成されている。この基部１０は、軸部２０と、把持部３０と、を有する。
軸部２０は、特定方向（図１の上下方向）に延びるとともに歯間に挿通されることが可能な形状を有する。軸部２０の一端（図１の上端）には、挿入端部２２ａが形成されており、軸部２０の他端（図１の下端）には、基端部２８ａが形成されている。軸部２０は、挿入端部２２ａを含む溝形成部２２と、基端部２８ａを含む被保持部２８と、を有している。
図２に示されるように、溝形成部２２の外周面には、複数の（本実施形態では２本の）第１案内溝２４と、複数の（本実施形態では２本の）第２案内溝２６と、が形成されている。各第１案内溝２４及び各第２案内溝２６は、挿入端部２２ａから基端部２８ａに向かって軸部２０の軸方向に沿って延びるとともに、軸部２０（溝形成部２２）のうち当該第１案内溝２４及び当該第２案内溝２６以外の部位の外周面から当該軸部２０の中心に向かって窪む形状を有する。具体的に、各案内溝２４，２６は、軸部２０の中心に向かって凸となるように湾曲する形状を有する。各案内溝２４，２６の深さ寸法は、０．０１ｍｍ〜０．１５ｍｍに設定されることが好ましく、０．０３ｍｍ〜０．０７ｍｍに設定されることがより好ましい。本実施形態では、各案内溝２４，２６の深さ寸法は、０．０４ｍｍ〜０．０５ｍｍに設定されている。
図３に示されるように、各第１案内溝２４は、軸部２０の中心を含みかつ軸方向と平行な軸平行平面Ａの一方側に形成されている。各第２案内溝２６は、軸平行平面Ａの他方側に形成されている。本実施形態では、各案内溝２４，２６は、軸平行平面Ａを対称面として互いに対称となる位置に形成されている。また、各案内溝２４，２６は、軸平行平面Ａを対称面として互いに対称となる形状に形成されている。
本実施形態では、溝形成部２２の外周面には、第１案内面２５と第２案内面２７とがさらに形成されている。第１案内面２５は、溝形成部２２の外周面のうち２つの第１案内溝２４の間の部位に形成されている。第２案内面２７は、溝形成部２２の外周面のうち２つの第２案内溝２６の間の部位に形成されている。各案内面２５，２７は、挿入端部２２ａから基端部２８ａに向かって軸方向に沿って延びるとともに、軸平行平面Ａと平行な平面に形成されている。
溝形成部２２の外周面うち各案内溝２４，２６及び各案内面２５，２７以外の主面２２ｂの前記軸方向と直交する面での断面は、円形に形成されている。具体的に、主面２２ｂの外径は、挿入端部２２ａから基端部２８ａ側に向かうにしたがって次第に大きくなるように設定されている。本実施形態では、挿入端部２２ａでの主面２２ｂの外径は、０．５５ｍｍに設定されている。つまり、本実施形態では、挿入端部２２ａでの主面２２ｂの外径に対する各第１案内溝２４の深さ寸法の割合及び挿入端部２２ａでの主面２２ｂの外径に対する各第２案内溝２６の深さ寸法の割合は、それぞれ０．０７〜０．０９に設定されている。この割合は、０．０１８以上０．２７３以下に設定されることが好ましい。また、溝形成部２２のうち挿入端部２２ａとは反対側の端部での主面２２ｂの外径は、１．００ｍｍに設定されている。
被保持部２８は、後述の清掃部形成工程において金型で保持される部位である。被保持部２８は、溝形成部２２における挿入端部２２ａとは反対側の端側から基端部２８ａに向かって延びる形状を有する。被保持部２８の前記軸方向と直交する面での断面は、円形に形成されている。被保持部２８の外径は、基端部２８ａに向かうにしたがって次第に大きくなるように設定されている。図２に示されるように、被保持部２８のうち基端部２８ａとは反対側の端部の外径は、溝形成部２２のうち挿入端部２２ａとは反対側の端部の外径よりも大きく設定されている。つまり、溝形成部２２と被保持部２８との境界には、段部（被保持部２８の端面２８ｂ）が形成される。本実施形態では、被保持部２８のうち基端部２８ａとは反対側の端部の外径は、１．１０ｍｍに設定されている。
把持部３０は、基端部２８ａから軸部２０の軸方向に沿って軸部２０から離間するように延びており、指で把持されることが可能な平坦な形状を有する。
清掃部４０は、歯間を清掃するための部位であり、基部１０の硬度よりも低い硬度を有する樹脂材料により形成されている。具体的に、前記樹脂材料として、スチレン系エラストマーが用いられている。ただし、前記樹脂材料として、シリコン、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー等が用いられてもよい。この清掃部４０は、挿入端部２２ａを含みかつ軸部２０のうち前記軸方向の寸法以下の寸法を有する部位を被覆する形状を有する。本実施形態では、清掃部４０は、清掃部本体４２と、複数のブラシ毛４８と、を有する。
清掃部本体４２は、溝形成部２２の外周面の全域と、被保持部２８の外周面の一部と、を被覆する形状を有する。清掃部本体４２の前記軸方向と直交する面での断面は、円形に形成されている。具体的に、図４に示されるように、清掃部本体４２の前記軸方向と直交する面での断面は、溝形成部２２の主面２２ｂの前記軸方向と直交する面での断面と同心円となるように形成されている。つまり、清掃部本体４２のうち前記軸方向と直交する軸直交方向について各案内溝２４，２６及び各案内面２５，２７と重なる部位である重なり部４４の厚さは、清掃部本体４２のうち重なり部４４以外の部位である非重なり部４６の厚さよりも大きい。
各ブラシ毛４８は、清掃部本体４２の外周面から前記軸直交方向の外向きに突出するとともに、清掃部本体４２の外周面から離間するにしたがって次第に当該ブラシ毛４８の外形を小さくする形状を有する。本実施形態では、各ブラシ毛４８は、円錐状に形成されている。図４に示されるように、各ブラシ毛４８は、前記軸直交方向について重なり部４４と重なる位置に形成されている。なお、各ブラシ毛４８は、清掃部本体４２と同一の素材で清掃部本体４２と一体に形成される。
次に、歯間清掃具１の製造方法について、図５及び図６を参照しながら説明する。本製造方法は、基部１０を準備する基部準備工程と、清掃部４０を形成する清掃部形成工程と、を含んでいる。
基部準備工程では、基部１０に対応する形状の空間を有する基部形成金型（図示略）内に合成樹脂（本実施形態ではポリプロピレン）を充填することによって基部１０が形成される。本実施形態では、基部形成金型として、各案内面２５，２７に沿って軸直交方向に分割可能な一対の金型が用いられる。また、基部形成金型は、把持部３０に直交する方向に沿って合成樹脂を充填可能な充填口を有している。
基部準備工程の後の清掃部形成工程では、図５及び図６に示されるように、清掃部４０を形成するための金型５０が用いられる。なお、本歯間清掃具１は、図５に示されるＶＩ−ＶＩ断面においては周方向に沿って６つのブラシ毛４８が並ぶ形状ではないが、説明のため、図６では、周方向に沿って６つのブラシ毛４８が示されている。
前記金型５０は、互いに分離及び接続が可能な第１金型５１と第２金型５２とにより構成されている。この金型５０は、基部１０の被保持部２８を保持する保持部５４を有するとともに、保持部５４が被保持部２８を保持したときに軸部２０の周囲に清掃部４０を形成するための樹脂材料を充填可能な充填空間Ｓを形成する形状を有する。具体的に、金型５０は、清掃部本体４２を形成する清掃部本体形成部５６と、各ブラシ毛４８を形成するブラシ毛形成部５８と、を有しており、これら清掃部本体形成部５６及びブラシ毛形成部５８と、軸部２０の外周面と、により区画される空間が充填空間Ｓを構成する。金型５０は、この充填空間Ｓに対し、軸部２０の挿入端部２２ａ側から被保持部２８側に向かって樹脂材料を充填するための充填口５０ａを有している。
保持部５４は、ブラシ毛形成部５８と各案内溝２４，２６とが前記軸直交方向に重なるとともにブラシ毛形成部５８と各案内面２５，２７とが前記軸直交方向に重なり、かつ、清掃部本体形成部５６と軸部２０の主面２２ｂとが前記軸直交方向に重なる姿勢で被保持部２８を保持可能な形状を有する。換言すれば、図６に示されるように、ブラシ毛形成部５８は、保持部５４が被保持部２８を保持したときに各案内溝２４，２６及び各案内面２５，２７と前記軸直交方向に重なる位置に形成されており、清掃部本体形成部５６は、保持部５４が被保持部２８を保持したときに主面２２ｂと前記軸直交方向に重なる位置に形成されている。また、保持部５４は、各案内面２５，２７が第１金型５１と第２金型５２との境界面に対して直交する姿勢となるように被保持部２８を保持する。図５に示されるように、清掃部本体形成部５６及びブラシ毛形成部５８は、挿入端部２２ａから基端部２８ａに向かうにしたがって充填空間Ｓを大きくする形状を有する。
本実施形態では、清掃部形成工程において、金型５０内に保持された基部１０の溝形成部２２を挟持する複数の保持ピン６１〜６３が用いられる。複数の保持ピンは、一対の第１保持ピン６１と、一対の第２保持ピン６２と、一対の第３保持ピン６３と、を有する。図５に示されるように、各第１保持ピン６１は、溝形成部２２のうち挿入端部２２ａに近い部位を挟持し、各第２保持ピン６２は、溝形成部２２の中央部近傍を挟持し、各第３保持ピン６３は、溝形成部２２のうち被保持部２８に近い部位を挟持する。図６に示されるように、各第１保持ピン６１は、軸平行平面Ａに沿って軸直交方向（図６の上下方向）の両側から溝形成部２２を挟持する。各第２保持ピン６２及び各第３保持ピン６３についても同様である。具体的に、各保持ピン６１〜６３は、軸部２０の主面２２ｂのうち第１案内溝２４と第２案内溝２６との間の部位を挟持する。
清掃部形成工程では、金型５０内において軸部２０の外周面のうち軸平行平面Ａと交差する部位を保持ピン６１〜６３で挟持した状態で、樹脂材料が挿入端部２２ａ側から各第１案内溝２４及び各第２案内溝２６に沿って流れるように当該樹脂材料を充填口５０ａを通じて充填空間Ｓに充填する。このとき、充填空間Ｓのうち軸平行平面Ａの一方側（図６の右側）では樹脂材料が各第１案内溝２４に案内されながら軸方向に沿って流れ、軸平行平面Ａの他方側（図６の左側）では樹脂材料が各第２案内溝２６に案内されながら軸方向に沿って流れるので、軸平行平面Ａ（各保持ピン６１〜６３）を挟む両側において、樹脂材料の軸部２０の周方向への変位が抑制される。よって、充填空間Ｓのうち軸平行平面Ａの一方側に位置する空間の圧力と軸平行平面Ａの他方側に位置する空間の圧力との圧力差が生じにくくなり、これにより樹脂材料の充填中における軸部２０の撓みが抑制される。したがって、不均一な厚みを有する清掃部４０が形成されること（歯間清掃具１の成形不良）が抑制されるので、歩留まりが向上する。
さらに、この清掃部形成工程では、樹脂材料が各案内面２５，２７にも案内されながら軸方向に沿って流れるので、樹脂材料の充填中における軸部２０の撓みがより確実に抑制される。
また、各第１案内溝２４及び各第２案内溝２６は、軸平行平面Ａを対称面として互いに対称となる位置に形成されているため、各保持ピン６１〜６３による軸部２０の挟持力の作用方向と直交する方向について軸部２０（溝形成部２２）に対して樹脂材料から均一に圧力が作用する。よって、一層確実に軸部２０の撓みを抑制することができる。
また、本実施形態では、挿入端部２２ａでの主面２２ｂの外径に対する各第１案内溝２４の深さ寸法の割合及び挿入端部２２ａでの主面２２ｂの外径に対する各第２案内溝２６の深さ寸法の割合は、それぞれ０．０７〜０．０９に設定されている。このため、各案内溝２４，２６に沿った樹脂材料の有効な案内と、軸部２０の強度の確保と、を両立することができる。具体的に、前記割合が０．０７〜０．０９に設定されることにより、樹脂材料が挿入端部２２ａに接触したときの当該樹脂材料の前記周方向への変位が十分に規制されるので、樹脂材料が各案内溝２４，２６に沿って有効に案内される。また、前記割合が０．０７〜０．０９に設定されることにより、軸部２０の断面積、すなわち、軸部２０の強度が十分に確保される。さらに、前記割合が０．０７〜０．０９に設定されることにより、主面２２ｂの周方向の寸法が十分に確保されるため、各保持ピン６１〜６３により溝形成部２２を安定的に挟持することができる。
また、各案内溝２４，２６は、軸部２０の中心に向かって凸となるように湾曲する形状を有している。よって、前記圧力差の発生をより確実に抑制することができる。具体的に、各案内溝２４，２６が湾曲する形状を有しているため、各案内溝２４，２６が角部を有している場合に比べて、樹脂材料の充填中における各案内溝２４，２６内への空気溜まりの発生が抑制される。このため、空気溜まりの発生に起因する圧力差の発生が抑制されるので、軸部２０の撓みが抑制される。
また、被保持部２８は、溝形成部２２の外径よりも大きな外径を有しており、清掃部形成工程では、金型５０の保持部５４により被保持部２８を保持した状態で樹脂材料を充填するので、樹脂材料の充填中における軸部２０の撓みを抑制しながら、樹脂材料の充填後における軸部２０への薄膜部の形成を抑制することができる。具体的に、金型５０により被保持部２８を保持した状態で樹脂材料を充填することにより、樹脂材料が溝形成部２２と被保持部２８との境界（被保持部２８の端面２８ｂ）で受けられるので、樹脂材料が金型５０と被保持部２８の外周面との隙間から基端部２８ａ側に漏出することに起因して軸部２０に樹脂材料からなる薄膜部が形成されることが抑制される。
また、本実施形態の清掃部形成工程では、金型５０として、挿入端部２２ａから基端部２８ａに向かうにしたがって充填空間Ｓが大きくなる形状を有するものが用いられる。このため、挿入端部２２ａから基端部２８ａに向かうにしたがって、充填空間Ｓに充填されている樹脂材料から軸部２０に対して各保持ピン６１〜６３による挟持力の作用方向と直交する方向に作用する圧力が次第に小さくなる。よって、清掃部形成工程での樹脂材料の充填中における軸部２０の撓みがより確実に抑制される。
また、清掃部形成工程を経ることにより製造された歯間清掃具１では、各ブラシ毛４８が前記軸直交方向について重なり部４４と重なる位置に形成されるため、歯間への清掃部４０の挿入性を確保しつつ歯間を有効に清掃することができる。具体的に、各ブラシ毛４８は、軸直交方向について重なり部４４と重なる位置に形成されているので、換言すれば、各ブラシ毛４８を支持する部位に相当する重なり部４４の厚さが十分に大きいため、各ブラシ毛４８が弾性変形しやすくなる。よって、歯間への清掃部４０の挿入性を維持しつつ歯間を有効に清掃することができる。
なお、今回開示された上記実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
例えば、上記実施形態では、第１案内溝２４及び第２案内溝２６が２本ずつ形成された例が示されたが、これら案内溝２４，２６の本数は、２に限られない。また、各案内面２５，２７が省略されても、つまり、この部位が主面２２ｂの一部を構成してもよい。この場合、当該部位に各案内溝２４，２６が追加的に形成されてもよい。
また、上記実施形態では、各案内溝２４，２６の始点が挿入端部２２ａであり、各案内溝２４，２６の終点が被保持部２８の端面２８ｂである例が示されたが、各案内溝２４，２６の終点は、溝形成部２２のうち各第１保持ピン６１で挟持される部位と被保持部２８の端面２８ｂとの間の任意の位置に設定されることが可能である。
上記実施形態の歯間清掃具１について、１６０種類の実施例を作成した。具体的に、基部１０を形成する合成樹脂に対して無機物が添加されていない第１種実施例を３２種類と、基部１０を形成する合成樹脂に対して無機物が添加されている第２種実施例を１２８種類と、を作成した。各実施例は、次のように作成した。
（第１種実施例）
清掃部４０を形成する樹脂材料として、ショアＡ硬度３０のスチレン系エラストマー、ショアＡ硬度５０のオレフィン系エラストマー、ショアＡ硬度５０のポリエステル系エラストマー、及び、ショアＡ硬度３０のシリコンの４つと、基部１０を形成する合成樹脂として、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＡＢＳ、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリアセタールの８つと、のそれぞれの組み合わせによって３２種類の第１種実施例を作成した。
清掃部４０を形成する樹脂材料として、ショアＡ硬度３０のスチレン系エラストマー、ショアＡ硬度５０のオレフィン系エラストマー、ショアＡ硬度５０のポリエステル系エラストマー、及び、ショアＡ硬度３０のシリコンの４つと、基部１０を形成する合成樹脂として、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＡＢＳ、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリアセタールの８つと、のそれぞれの組み合わせによって３２種類の第１種実施例を作成した。
（第２種実施例）
基部１０を形成する上記８つの合成樹脂のそれぞれに対し、ガラス繊維、炭素繊維、タルク、及び、炭酸カルシウムの４つの無機物のうちの１つを添加することによって形成される３２種類の基部１０と、上記４つの樹脂材料からなる４種類の清掃部４０と、のそれぞれの組み合わせによって１２８種類の第２種実施例を作成した。ここで、ガラス繊維は、基部１０中におけるガラス繊維の含有量が３３％となるように合成樹脂に添加され、炭素繊維は、基部１０中における炭素繊維の含有量が２８％となるように合成樹脂に添加され、タルクは、基部１０中におけるタルクの含有量が２５％となるように合成樹脂に添加され、炭酸カルシウムは、基部１０中における炭酸カルシウムの含有量が３５％となるように合成樹脂に添加された。
基部１０を形成する上記８つの合成樹脂のそれぞれに対し、ガラス繊維、炭素繊維、タルク、及び、炭酸カルシウムの４つの無機物のうちの１つを添加することによって形成される３２種類の基部１０と、上記４つの樹脂材料からなる４種類の清掃部４０と、のそれぞれの組み合わせによって１２８種類の第２種実施例を作成した。ここで、ガラス繊維は、基部１０中におけるガラス繊維の含有量が３３％となるように合成樹脂に添加され、炭素繊維は、基部１０中における炭素繊維の含有量が２８％となるように合成樹脂に添加され、タルクは、基部１０中におけるタルクの含有量が２５％となるように合成樹脂に添加され、炭酸カルシウムは、基部１０中における炭酸カルシウムの含有量が３５％となるように合成樹脂に添加された。
以上の合計１６０種類の実施例の全てにおいて、金型５０内への樹脂材料の充填中における軸部２０の撓みが抑制され、各案内溝２４，２６を具備しない軸部を用いた場合に比べて歩留まりが向上することが確認された。
１ 歯間清掃具
１０ 基部
２０ 軸部
２２ 溝形成部
２２ａ 挿入端部
２４ 第１案内溝
２５ 第１案内面
２６ 第２案内溝
２７ 第２案内面
２８ 被保持部
２８ａ 基端部
３０ 把持部
４０ 清掃部
４２ 清掃部本体
４４ 重なり部
４６ 非重なり部
４８ ブラシ毛
５０ 金型
５４ 保持部
５６ 清掃部本体形成部
５８ ブラシ毛形成部
６１ 保持ピン
６２ 保持ピン
６３ 保持ピン
Ａ 軸平行平面
Ｓ 充填空間
１０ 基部
２０ 軸部
２２ 溝形成部
２２ａ 挿入端部
２４ 第１案内溝
２５ 第１案内面
２６ 第２案内溝
２７ 第２案内面
２８ 被保持部
２８ａ 基端部
３０ 把持部
４０ 清掃部
４２ 清掃部本体
４４ 重なり部
４６ 非重なり部
４８ ブラシ毛
５０ 金型
５４ 保持部
５６ 清掃部本体形成部
５８ ブラシ毛形成部
６１ 保持ピン
６２ 保持ピン
６３ 保持ピン
Ａ 軸平行平面
Ｓ 充填空間
Claims (14)
- 特定方向に延びるとともに歯間に挿通されることが可能な形状を有し、かつ、前記特定方向の一端に形成された挿入端部及び前記特定方向の他端に形成された基端部を有する軸部と、前記基端部から前記特定方向に沿って前記軸部から離間するように延びており、指で把持されることが可能な形状を有する把持部と、を有し、前記軸部の周囲に清掃部を形成するための樹脂材料を充填可能な充填空間を形成する形状を有する金型内において、前記軸部を保持ピンで挟持した状態で当該軸部の前記挿入端部側から前記充填空間に前記樹脂材料を充填することにより歯間清掃具を形成するための基部であって、
前記軸部は、前記軸部の中心を含みかつ前記特定方向と平行な軸平行平面の一方側に形成された第１案内溝と、前記軸平行平面の他方側に形成された第２案内溝と、を含み、
前記第１案内溝及び前記第２案内溝は、前記挿入端部から前記基端部に向かって前記軸部の軸方向に沿って延びるとともに、前記軸部のうち当該第１案内溝及び当該第２案内溝以外の部位の外周面から当該軸部の中心に向かって窪む形状を有する、基部。 - 請求項１に記載の基部において、
前記第１案内溝及び前記第２案内溝は、前記軸平行平面を対称面として互いに対称となる位置に形成されている、基部。 - 請求項１又は２に記載の基部において、
前記挿入端部の外径に対する前記第１案内溝の深さ寸法の割合及び前記挿入端部の外径に対する前記第２案内溝の深さ寸法の割合は、それぞれ０．０１８以上０．２７３以下に設定されている、基部。 - 請求項１ないし３のいずれかに記載の基部において、
前記第１案内溝及び前記第２案内溝は、前記軸部の中心に向かって凸となるように湾曲する形状を有する、基部。 - 請求項１ないし４のいずれかに記載の基部において、
前記軸部は、当該軸部のうち前記第１案内溝及び前記第２案内溝が形成された溝形成部から前記基端部に向かって延びるとともに前記金型に保持される被保持部を有し、
前記被保持部は、前記溝形成部の外径よりも大きな外径を有する、基部。 - 請求項１ないし５のいずれかに記載の基部と、
前記清掃部と、を備える歯間清掃具であって、
前記清掃部は、前記樹脂材料として前記軸部の硬度よりも低い硬度を有する材料により形成されており、かつ、前記挿入端部を含みかつ前記軸部のうち当該軸部の前記軸方向の寸法以下の寸法を有する部位の外周面を被覆する形状を有し、
前記清掃部のうち前記軸部の軸方向と直交する軸直交方向について前記第１案内溝及び前記第２案内溝と重なる重なり部の厚さは、前記清掃部のうち前記重なり部以外の非重なり部の厚さよりも大きく設定されている、歯間清掃具。 - 請求項６に記載の歯間清掃具において、
前記清掃部は、前記重なり部及び前記非重なり部を含み前記軸方向と直交する面での断面が円形である清掃部本体と、それぞれが前記清掃部本体の外周面から前記軸直交方向の外向きに突出する形状を有する複数のブラシ毛と、を有し、
各ブラシ毛は、前記軸直交方向について前記重なり部と重なる位置に形成されている、歯間清掃具。 - 歯間清掃具の製造方法であって、
特定方向に延びるとともに歯間に挿通されることが可能な形状を有し、かつ、前記特定方向の一端に形成された挿入端部及び前記特定方向の他端に形成された基端部を有する軸部と、前記基端部から前記特定方向に沿って前記軸部から離間するように延びており、指で把持されることが可能な形状を有する把持部と、を有する基部を準備する基部準備工程と、
前記基部を保持可能でかつ前記基部を保持したときに前記軸部の周囲に樹脂材料を充填可能な充填空間を形成する形状を有する金型で前記基部を保持した状態で、前記充填空間に前記樹脂材料を充填することにより前記軸部の周囲に歯間を清掃可能な清掃部を形成する清掃部形成工程と、を含み、
前記基部準備工程では、前記基部として、前記軸部は、前記軸部の中心を含みかつ前記特定方向と平行な軸平行平面の一方側に形成された第１案内溝と、前記軸平行平面の他方側に形成された第２案内溝と、を含み、前記第１案内溝及び前記第２案内溝は、前記挿入端部から前記基端部に向かって前記軸部の軸方向に沿って延びるとともに、前記軸部のうち当該第１案内溝及び当該第２案内溝以外の部位の外周面から当該軸部の中心に向かって窪む形状を有するものを準備し、
前記清掃部形成工程では、前記金型内において前記軸部の外周面のうち前記軸平行平面と交差する部位を保持ピンで挟持した状態で、前記樹脂材料が前記挿入端部側から前記第１案内溝及び前記第２案内溝に沿って流れるように当該樹脂材料を前記充填空間に充填する、歯間清掃具の製造方法。 - 請求項８に記載の歯間清掃具の製造方法において、
前記基部準備工程では、前記基部として、前記第１案内溝及び前記第２案内溝は、前記軸平行平面を対称面として互いに対称となる位置に形成されているものを準備する、歯間清掃具の製造方法。 - 請求項８又は９に記載の歯間清掃具の製造方法において、
前記基部準備工程では、前記基部として、前記挿入端部の外径に対する前記第１案内溝の深さ寸法の割合及び前記挿入端部の外径に対する前記第２案内溝の深さ寸法の割合は、それぞれ０．０１８以上０．２７３以下に設定されているものを準備する、歯間清掃具の製造方法。 - 請求項８ないし１０のいずれかに記載の歯間清掃具の製造方法において、
前記基部準備工程では、前記基部として、前記第１案内溝及び前記第２案内溝は、前記軸部の中心に向かって凸となるように湾曲する形状を有するものを準備する、歯間清掃具の製造方法。 - 請求項８ないし１１のいずれかに記載の歯間清掃具の製造方法において、
前記基部準備工程では、前記基部として、前記軸部は、当該軸部のうち前記第１案内溝及び前記第２案内溝が形成された溝形成部から前記基端部に向かって延びるとともに前記金型に保持される被保持部を有するものを準備し、
前記清掃部形成工程では、前記金型により前記被保持部を保持した状態で前記樹脂材料を充填する、歯間清掃具の製造方法。 - 請求項８ないし１２のいずれかに記載の歯間清掃具の製造方法において、
前記清掃部形成工程では、前記金型として、前記金型で前記基部を保持したときに前記挿入端部から前記基端部に向かうにしたがって前記充填空間が大きくなる形状を有するものを用いる、歯間清掃具の製造方法。 - 請求項８ないし１３のいずれかに記載の歯間清掃具の製造方法において、
前記清掃部形成工程では、前記金型として、前記軸方向と直交する面での断面が円形である清掃部本体を形成する清掃部本体形成部と、それぞれが前記清掃部本体の外周面から前記軸部の軸方向と直交する軸直交方向の外向きに突出する形状を有する複数のブラシ毛を形成するブラシ毛形成部と、を有するものを用い、前記ブラシ毛形成部と前記第１案内溝とが前記軸直交方向に重なり、かつ、前記ブラシ毛形成部と前記第２案内溝とが前記軸直交方向に重なるように当該金型で前記基部を保持した状態で前記樹脂材料を充填する、歯間清掃具の製造方法。
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| JP2015168799A JP6625374B2 (ja) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | 歯間清掃具及び歯間清掃具の製造方法 |
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