JP2023091379A - Brush molded body and toothbrush - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブラシ成形体および歯ブラシに関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to brush moldings and toothbrushes.
射出成形機のみで歯ブラシを製造する一体成形歯ブラシが提案されている(例えば、特許文献1)。一体成形歯ブラシは、フィラメントとヘッド基台部(あるいはヘッド部)を一体的に成形するため、フィラメントの材料調達および植毛機が不要であり、植毛歯ブラシよりも安価に製造できる利点を有している。 An integrally molded toothbrush is proposed that is manufactured using only an injection molding machine (for example, Patent Document 1). Since the integrally molded toothbrush integrally molds the filament and the head base (or head), it does not require filament material procurement and a flocking machine, and has the advantage of being cheaper to manufacture than a flocked toothbrush. .
一体成形歯ブラシについては、フィラメントおよび嵌合孔を有するヘッド部(ブラシ成形体)と、嵌合部を一端に設けたハンドル部とを別々に成形し、それらを嵌合させることで成り立つ歯ブラシが提案されている(例えば、特許文献2)。ブラシ成形体は使用者による着脱が可能であることから、繰り返し使用による毛開き等の品質低下に応じて新しいものと交換し、ハンドル部は再利用できるといった省資源化が期待される。 As for integrally molded toothbrushes, a toothbrush is proposed in which a head portion (brush molding) having filaments and fitting holes and a handle portion provided with a fitting portion at one end are separately molded and then fitted together. (For example, Patent Document 2). Since the brush molding can be attached and detached by the user, it is expected to save resources by replacing it with a new one and reusing the handle portion when the bristles are degraded due to repeated use.
一体成形歯ブラシは、その成形時においてフィラメント群と金型との接触面積が大きい。また、一体成形歯ブラシは、成形材料としてポリウレタンを用いた場合には金型に強く接着する。そのため、一体成形歯ブラシは、成形時においてフィラメント群が金型からの離型性が悪く、変形による品質不良がブラシ部に起こりやすい傾向にあった。特に、キャップ式の一体成形歯ブラシは嵌合孔が存在するため、フィラメント群を支える基台(フィラメント基端~嵌合孔上面の領域)を一定レベルで薄肉にせざるを得ず、離型時のブラシ部の変形がさらに発生しやすかった。 The integrally molded toothbrush has a large contact area between the filament group and the mold during molding. Further, the integrally molded toothbrush strongly adheres to the mold when polyurethane is used as the molding material. For this reason, in the integrally molded toothbrush, the filament group is difficult to release from the mold during molding, and the brush portion tends to be defective in quality due to deformation. In particular, since the cap-type integrally molded toothbrush has a fitting hole, the base supporting the filament group (the area from the filament proximal end to the fitting hole upper surface) has to be made thin at a certain level. Deformation of the brush portion was more likely to occur.
そこで、特許文献2には、フィラメント群の毛丈を全て同じ長さにすることで、ブラシ部にかかる離型抵抗を均一することが開示されている。ブラシ部の変形は、フィラメント群の毛丈を全て同じ長さにすることなく、ヘッド部短軸方向に配置される毛丈を全て同じ長さにした場合でも抑制される。 Therefore, Patent Literature 2 discloses that the release resistance applied to the brush portion is uniformed by making the bristle lengths of the filament groups all the same. Deformation of the brush portion is suppressed even when all the bristle lengths arranged in the minor axis direction of the head portion are made to be the same length, instead of making all the bristle lengths of the filament groups the same length.
また、ブラシ部を支える基台(フィラメント基端~嵌合孔上面の領域)の厚さが2~3mmを下回るとブラシ部の変形が発生しやすくなるため、特許文献2においては、基台の厚さを大きくすることで離型抵抗に対抗できるようにしている。さらに、ブラシ成形体の先端側にゲートを配置して成形する際には、ブラシ成形体の後端側に優先的に樹脂が充填されるため当該部に圧力がかかりやすい。この場合、ブラシ成形体の後端側がオーバーパック(過充填)になりやすい。そのため、特許文献2においては、ブラシ後端側のフィラメントによる離型性の悪さがブラシ全体に影響を及ぼすことを抑制するために、ブラシ成形体の後端側にフィラメントを配置せずに余白を設ける構成を採っている。 Further, if the thickness of the base supporting the brush (the area from the base end of the filament to the upper surface of the fitting hole) is less than 2 to 3 mm, deformation of the brush is likely to occur. By increasing the thickness, it is possible to resist mold release resistance. Furthermore, when the gate is disposed on the front end side of the brush molded body and molded, the rear end side of the brush molded body is preferentially filled with the resin, so that pressure is likely to be applied to that portion. In this case, the rear end side of the brush molding tends to be overpacked (overfilled). Therefore, in Patent Document 2, in order to suppress the bad releasability due to the filaments on the rear end side of the brush from affecting the entire brush, a margin is provided without arranging the filaments on the rear end side of the brush molded body. It adopts a configuration to provide
さらに、特許文献2においては、基台に段差を設けることでブラシ成形体が金型から離れるときに基台の外縁を押さえながら離型させることを可能にしている。その場合、金型には押さえ機構が備わることになる。基台の外縁を押さえながら離型させることでブラシの変形が抑制される。 Furthermore, in Patent Document 2, by providing a step on the base, it is possible to release the molded brush from the mold while pressing the outer edge of the base when the molded brush is separated from the mold. In that case, the mold is provided with a pressing mechanism. Deformation of the brush is suppressed by releasing the mold while pressing the outer edge of the base.
一方、上記特許文献2では、フィラメント形状は三角錐状である。フィラメント形状が三角錐状の場合は、金型加工の観点から側面のうち一面が離型方向と平行な位置関係になるため、離型性が悪くブラシ部の変形が発生しやすい。そのため、フィラメント形状をフィラメント側面全体に抜き角のついた錐状、例えば四角錐状にすることで離型性を向上させる方法がある。 On the other hand, in Patent Document 2, the filament shape is a triangular pyramid shape. When the filament has a triangular pyramidal shape, one of the side surfaces is in a positional relationship parallel to the release direction from the standpoint of mold processing. Therefore, there is a method of improving releasability by forming the filament in a pyramidal shape with a draft angle on the entire side surface of the filament, such as a quadrangular pyramidal shape.
上述した離型性を向上させる方策は、外観や使用感への影響が大きく、設計自由度の低下に繋がるため、製品開発においては制約となることが多かった。そこで、より柔軟な設計を可能とする解決手段が求められていた。 The measures to improve the releasability described above have a large impact on the appearance and feeling of use, leading to a decrease in the degree of freedom in design, and have often been a constraint in product development. Therefore, there has been a demand for a solution that enables more flexible design.
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、高い設計自由度を有するブラシ成形体および歯ブラシを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above points, and an object of the present invention is to provide a brush molding and a toothbrush having a high degree of freedom in design.
本発明の第1の態様に従えば、軟質樹脂で形成されたヘッド基台部と、前記ヘッド基台部の厚さ方向の正面側に位置する支持面から前記正面側に延びる複数のフィラメントと、を有し、前記ヘッド基台部は、前記厚さ方向と直交する長さ方向に延び当該長さ方向の一方側に開口する嵌合孔と、前記嵌合孔の前記正面側に位置し前記嵌合孔に臨む保持面と前記支持面とを有する基台と、前記基台の前記保持面から前記厚さ方向で前記正面側と逆側の背面側に向けて突出する一つ以上の構造体を有することを特徴とするブラシ成形体が提供される。 According to the first aspect of the present invention, the head base portion is formed of a soft resin, and the plurality of filaments extends from a support surface located on the front side in the thickness direction of the head base portion toward the front side. , wherein the head base portion includes a fitting hole extending in a length direction perpendicular to the thickness direction and opening on one side of the length direction, and a fitting hole located on the front side of the fitting hole. a base having a holding surface facing the fitting hole and the support surface; A molded brush is provided, characterized by having a structure.
本発明の第2の態様に従えば、第1の態様のブラシ成形体と、硬質樹脂で形成され、前記ブラシ成形体の前記嵌合孔に着脱自在な嵌合突部を有するハンドル体とを備えることを特徴とする歯ブラシが提供される。 According to a second aspect of the present invention, the brush molded body of the first aspect and a handle body formed of a hard resin and having fitting protrusions detachably attached to the fitting holes of the brush molded body. A toothbrush is provided comprising:
本発明の第3の態様に従えば、第1の態様のブラシ成形体と、前記ブラシ成形体の前記嵌合孔に嵌合する嵌合突部を有するハンドル体とを備え、前記ブラシ成形体と前記ハンドル体とは、一体的に成形された成形体であることを特徴とする歯ブラシが提供される。 According to a third aspect of the present invention, the molded brush includes the molded brush according to the first aspect, and a handle body having a fitting protrusion that fits into the fitting hole of the molded brush. and the handle body are formed integrally with each other to provide a toothbrush.
本発明では、高い設計自由度を有するブラシ成形体および歯ブラシを提供できる。 The present invention can provide a molded brush and a toothbrush with a high degree of freedom in design.
以下、本発明のブラシ成形体および歯ブラシの実施の形態を、図1ないし図23を参照して説明する。本実施形態では、ブラシ成形体がハンドル体に着脱自在に設けられる歯ブラシの例を用いて説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of brush moldings and toothbrushes of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 23. FIG. In this embodiment, an example of a toothbrush in which a brush molded body is detachably provided on a handle body will be described.
なお、以下の実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせている。 The following embodiments show one aspect of the present invention, do not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. In addition, in the drawings below, the actual structure and each structure are different in scale, number, etc., in order to make each structure easier to understand.
図1は、本実施形態に係るブラシ成形体20および歯ブラシ1の正面図である。図2は、ブラシ成形体20および歯ブラシ1の側面図である。歯ブラシ1は、棒状のハンドル体10と、ブラシ成形体20とを備えている。ハンドル体10とブラシ成形体20とは別々の部材である。ブラシ成形体20は、ハンドル体10に着脱自在に装着(差し込み)可能である。ブラシ成形体20は、軟質樹脂で形成されている。ハンドル体10は、硬質樹脂で形成されている。
FIG. 1 is a front view of a molded
なお、本実施形態における正面とは、ブラシ成形体20の支持面21a(詳細は後述)の法線方向である厚さ方向(以下では、単に厚さ方向と称する)のうち後述するフィラメント23が突出する側(図2における上側)である。ブラシ成形体20の厚さ方向において、正面側と逆側を適宜、背面側と称する。また、ハンドル体10の長さ方向(以下では、単に長さ方向と称する)であり、ブラシ成形体20に対してハンドル体10が差し込まれる方向(以下、単に差し込み方向と称する)は、上記法線方向と直交する。長さ方向において、ブラシ成形体20に対してハンドル体10が装着される側を後端側(長さ方向の一方側)とし、後端側と逆側を適宜先端側(長さ方向の他方側)と称する。また、上記法線方向と差し込み方向とに直交する方向は、ブラシ成形体20の幅方向(以下、単に幅方向と称する)である。本実施形態における長軸方向とは、フィラメント23が延びる方向であり、上記法線方向と平行な方向である。
The front surface in this embodiment means that the
図3は、ハンドル体10の正面図である。
ハンドル体10は、図3に示すように、棒状のハンドル部11と、ハンドル部11の長さ方向先端側に突出する嵌合突部12とを備えている。歯ブラシ1では、ハンドル体10の嵌合突部12を後述のブラシ成形体20内に差し込むことで、嵌合突部12にブラシ成形体20を被せて取り付けるようになっている。
FIG. 3 is a front view of the
As shown in FIG. 3, the
ハンドル体10は、硬質樹脂で形成されている。硬質樹脂としては、一例として、曲げ弾性率(JIS K7171)が1500MPa以上、3000MPa以下である樹脂を例示できる。具体的には、例えば、ポリプロピレン樹脂(PP)、ポリアセタール樹脂(POM)、ポリエステル樹脂(PCTA)、ポリエチレンテレフタレート共重合体(PETG)、高密度ポリエチレン(HDPE)を例示できる。これらの中でも、コスト面を考慮すると汎用樹脂であるPPが好ましく、嵌合突部12の強度を確保するためにはPOMがさらに好ましい。
The
本実施形態のハンドル部11の正面視形状は、先端側から後端側に向かって徐々に幅が狭くなった後に一定の幅で延び、その後に徐々に幅が広くなった後に狭くなるように曲線的に変化する。ハンドル部11の正面視形状は、後端部が略半円形状になっている。
The front view shape of the
ハンドル部11の側面視形状は、図2に示すように、先端側から後端側に向かって一定の幅で延びた後に、指当て部となる最大厚さまで徐々に幅が広くなる。ハンドル部11の側面視形状は、最大厚さの指当て部から後端側に向かって徐々に幅が狭くなるように曲線的に変化する。ハンドル部11の側面視形状は、後端部が略半円形状になっている。
As shown in FIG. 2, the shape of the
なお、本発明において、ハンドル部11の形状は、この例の形状には限定されず、強度、操作性、意匠性等を考慮して適宜設定できる。
ハンドル部11の寸法は、特に限定されず、適宜設定できる。例えば、ハンドル部11の長さは、100mm以上とすることができる。例えば、ハンドル部11の長さは、200mm以下とすることができる。
In addition, in the present invention, the shape of the
The dimensions of the
嵌合突部12は、ハンドル体10にブラシ成形体20を取り付けた状態においてブラシ成形体20で被覆される部分である。嵌合突部12の後端は、ハンドル体10にブラシ成形体20が取り付けられた状態における、ブラシ成形体20の後端位置である。
The
図4は、嵌合突部12を拡大した正面図である。図4に示すように、嵌合突部12は、ハンドル部11の先端側に設けられた基部13と、基部13の先端に設けられた先端部14と、窪み15と、溝部16とを有している。図示は省略するが、基部13と先端部14とは、正面側および背面側の両側でハンドル部11に対して厚さ方向に段差を有しハンドル部11よりも薄い同一厚さで形成されている。窪み15は、幅方向の両側に設けられている。窪み15は、幅方向で外側に円弧中心を有し内側に凹となる円弧形状である。溝部16は、嵌合突部12の正面側に設けられている。溝部16は、嵌合突部12における幅方向の中央に配置され長さ方向に延びている。
FIG. 4 is an enlarged front view of the
[ブラシ成形体20の第1実施形態]
図5は、第1実施形態に係るブラシ成形体20の正面図である。図6は、図5におけるA-A断面図である。図7は、図5におけるB-B断面図である。
図5から図7に示されるように、ブラシ成形体20は、正面視形状が略矩形状のヘッド基台部21と、ヘッド基台部21の正面に設けられた複数のフィラメント23とを備えている。
[First embodiment of brush molded body 20]
FIG. 5 is a front view of the
As shown in FIGS. 5 to 7, the brush molded
ブラシ成形体20を構成する軟質樹脂としては、各種エラストマーを用いることができるが、ポリウレタンであることが好ましい。
ポリウレタンは、スチレン系やポリステル系などの他のエラストマーに比べて、引張強度が高い傾向にあるため、軟質樹脂にポリウレタンを用いることで、薄肉にしても機械的な強度が確保でき、ハンドル体10と嵌合孔22との嵌合時および歯ブラシ1の使用時の破損を抑制することができる。
Various elastomers can be used as the soft resin that constitutes the brush molded
Polyurethane tends to have a higher tensile strength than other elastomers such as styrene and polyester. and the
ポリウレタン中には、0.01~1.0wt%(質量%)のC10以上の飽和/不飽和炭化水素、高級アルコール、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、低分子量ポリエチレン、ポリエチレングリコール(PEG)、脂肪酸金属塩、長鎖脂肪酸、脂肪酸グリセリン、流動パラフィン、シリコーンのいずれか、あるいは複合して配合され、滑剤、離型剤として機能する。 Polyurethane contains 0.01 to 1.0 wt% (mass%) of C10 or higher saturated/unsaturated hydrocarbons, higher alcohols, fatty acid amides, fatty acid esters, low molecular weight polyethylene, polyethylene glycol (PEG), and fatty acid metal salts. , long-chain fatty acid, fatty acid glycerin, liquid paraffin, or silicone, or a combination thereof, which functions as a lubricant and a release agent.
また、ポリウレタンは上記の他のエラストマーに比べて選択できる硬度が幅広く、ブラシ成形体20の厚さに応じて、その使用性(例えば、ブラシ成形体先端の屈曲)を考慮した樹脂硬度の選択が可能である。ポリウレタンの硬度としては、ショア90A以上、70D以下であることが好ましい。
ポリウレタンの硬度がショア90Aよりも軟らかい場合、薄肉で形成されたときに変形しやすくなることから、嵌合が弱くなって歯ブラシ1の使用時にブラシ成形体20が脱落しやすくなってしまう。ポリウレタンの硬度がショア70Dよりも硬い場合、ヘッド基台部21の背面が傾斜した場合に先端が口腔組織に当たった時に痛みが生じる可能性がある。ポリウレタンの硬度をショア90A以上、70D以下とすることにより、歯ブラシ1の使用時にブラシ成形体20が脱落したり、ヘッド基台部21の先端が当たった時に痛みが生じることを抑制できる。
In addition, polyurethane has a wider selection of hardness than the other elastomers described above, and the resin hardness should be selected according to the thickness of the brush molded
If the polyurethane has a hardness lower than Shore 90A, it is likely to be deformed when it is formed with a thin wall. If the hardness of the polyurethane is higher than Shore 70D, pain may occur when the back of the
また、ポリウレタンとしては、耐水性と抗菌性とを確保する観点から、エーテル系ポリウレタンを用いることが好ましい。 As the polyurethane, it is preferable to use an ether-based polyurethane from the viewpoint of ensuring water resistance and antibacterial properties.
フィラメント23は、ヘッド基台部21の支持面21aから正面側に突出する略柱状である。フィラメント23は、基端側が断面略三角形状の略三角柱状であり、先端側が略三角柱から延びて先細る三角錐状である。フィラメント23は、ブラシ成形体20の幅方向に沿って並ぶ列が、差し込み方向で隣り合う列同士が幅方向に半ピッチずれるように、差し込み方向に沿って複数列設けられている。すなわち、フィラメント23は、千鳥状に配置されている。
The
図7に示すように、フィラメント23は、幅方向中央の群における毛丈が高く、幅方向外側の群における毛丈が低い。フィラメント23における毛丈の最大長さとしては、7mm以上であることが好ましく、9mm以上であることがより好ましい。フィラメント23における毛丈の最大長さとしては、15mm以下であることが好ましく、13mm以下であることがより好ましい。フィラメント23の最大長さが7mm未満の場合、口腔内の清掃性が低下する可能性がある。フィラメント23の最大長さが15mmを超えた場合、ブラシ成形体20を射出成形により成形する際の離型性が低下してしまう。
フィラメント23の最大長さを7mm以上とすることにより、口腔内の清掃性を確保することができる。フィラメント23の最大長さを15mm以下とすることにより、成形時の離型性を確保することができる。
フィラメント23の最大長さを7mm以上、15mm以下とすることにより、口腔内の清掃性および成形時の離型性を確保することができる。
As shown in FIG. 7, the
By setting the maximum length of the
By setting the maximum length of the
フィラメント23の基端の断面積としては、0.8mm2以下であることが好ましく、0.6mm2以下であることがより好ましい。フィラメント23の基端の断面積が0.8mm2を超えた場合、フィラメント23が撓みにくくなり、歯間や歯頸部等の隙間清掃性が低下する可能性がある。フィラメント23の基端の断面積を0.8mm2以下とすることにより、歯間や歯頸部等の隙間清掃性を確保することができる。
The cross-sectional area of the proximal end of the
ヘッド基台部21の支持面21aの面積に対する複数のフィラメント23の基端の総断面積の割合としては、10%以上であることが好ましい。ヘッド基台部21の支持面21aの面積に対する複数のフィラメント23の基端の総断面積の割合としては、50%以下であることが好ましく、30%以下であることがより好ましい。
フィラメント23の基端の総断面積の割合が10%未満の場合、口腔内の清掃性が低下する可能性がある。フィラメント23の基端の総断面積の割合が50%を超えた場合、ブラシ成形体20を射出成形により成形する際の離型性が低下してしまう。
フィラメント23の基端の総断面積の割合を50%以下とすることにより、成形時の離型性を確保することができる。
フィラメント23の基端の総断面積の割合を10%以上、50%以下とすることにより、口腔内の清掃性および成形時の離型性を確保することができる。
The ratio of the total cross-sectional area of the base ends of the plurality of
If the ratio of the total cross-sectional area of the proximal ends of the
By setting the ratio of the total cross-sectional area of the base ends of the
By setting the ratio of the total cross-sectional area of the proximal ends of the
フィラメント23の断面形状としては、略三角形の他に、略四角形などの略多角形や、略円形、略星形、略ヘラ形などを選択可能である。フィラメント23は、先端が先細るテーパー形状の他に、ストレート状に延びる構成や、基端から先細りするテーパー形状であってもよい。三角錐は側面のひとつが離型方向(厚さ方向)と平行であり、頂点が基端中央の直上から離れた形状である。本形状にすることで金型切削の工数を減らすことができ、製作費用を縮小できる。
As the cross-sectional shape of the
ヘッド基台部21は、嵌合孔22と、基台24と、側壁25と、底壁26と、先端壁27と構造体31とを有している。
嵌合孔22は、差し込み方向に延びて後端側(一方側)の端面21bにおいて開口する。図8は、図7におけるC-C断面図である。図8に示すように、嵌合孔22は、端面21bに開口する第1部分33と、第1部分33よりも奥側に位置する第2部分34とを有している。図6に示すように、第1部分33と第2部分34とは、ヘッド基台部21の支持面21aおよび背面21cとそれぞれ離間して配置されている。
The
The
ヘッド基台部21は、嵌合孔22における差し込み方向の第1部分33と第2部分34との間に位置する突起35を有している。突起35は、嵌合孔22の幅方向の両側に設けられている。突起35は、嵌合孔22にハンドル体10の嵌合突部12が差し込まれたときに、窪み15と嵌合する位置にそれぞれ設けられている。突起35は、幅方向で外側に円弧中心を有し内側に凸となる円弧形状である。
The
ハンドル体10における嵌合突部12をヘッド基台部21における嵌合孔22に挿入した際に、基部13が第1部分33に嵌合し、先端部14が第2部分34に嵌合し、突起35が窪み15と嵌合する。これにより、ハンドル体10とヘッド基台部21とは、一体化される。
When the
図7に示すように、基台24は、嵌合孔22の正面側に位置する。基台24は、支持面21aと保持面24aとを有する。保持面24aは、基台24の背面側に位置し嵌合孔22に臨んでいる。支持面21aおよび保持面24aは、厚さ方向と直交する平面状である。側壁25は、嵌合孔22における幅方向の両側に位置する。側壁25は、基台24の幅方向における両端から背面側に延びる。
As shown in FIG. 7 , the
底壁26は、嵌合孔22の背面側に位置する。底壁26は、側壁25における背面側の端部同士を繋いでいる。図6に示すように、底壁26は、先端側に向かうに従って、漸次正面側に向かう方向に延びている。最も先端側に位置するフィラメント23の基端と背面21cとの距離は1.5mm以上であることが好ましい。最も先端側に位置するフィラメント23の基端と背面21cとの距離は3.0mm以下であることが好ましい。
フィラメント23の基端と背面21cとの距離が小さいほど口腔内操作性は向上する。一方、フィラメント23の基端と背面21cとの距離が大きい場合、操作性が低下する。
The
The smaller the distance between the base end of the
先端壁27は、嵌合孔22の先端側に位置する。先端壁27は、基台24における先端と底壁26における先端同士を繋いでいる。嵌合孔22は、基台24、側壁25、底壁26および先端壁27に囲まれて形成されている。
The
構造体31は、基台24の保持面24aから背面側に向けて突出する。構造体31は、一定の幅寸法で背面側に向けて突出する。構造体31の幅方向の距離は、一例として、0.5mm以上である。構造体31の幅方向の距離は、一例として、5.0mm以下である。図5および図6に示すように、構造体31は、幅方向の中央に位置し、一定の幅寸法で長さ方向に延びている。構造体31は直方体状である。構造体31の先端側は、底壁26および先端壁27と繋がっている。構造体31における背面側の端部は、底壁26と繋がっている。すなわち、構造体31は、厚さ方向で基台24と底壁26に繋がっている。本実施形態では、構造体31が一つ設けられた構成を例示しているが、構造体31が幅方向に間隔をあけて二つ以上設けられる構成であってもよい。
The
図9は、ブラシ成形体20を成形する金型MDの一例を簡略的に示した断面図である。
金型MDは、開閉方向(図9中、上下方向)に相対移動する第1金型MD1と第2金型MD2とを備えている。第1金型MD1と第2金型MD2とは、支持面21aと面一なパーティング面PLを接合面として型締される。
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing an example of a mold MD for molding the brush molded
The mold MD includes a first mold MD1 and a second mold MD2 that move relative to each other in the opening/closing direction (vertical direction in FIG. 9). The first mold MD1 and the second mold MD2 are clamped using the parting surface PL flush with the
第1金型MD1は、射出成形機の例えば、固定側に取り付けられ、射出成形機から溶融樹脂が充填される。第2金型MD2は、射出成形機の例えば、可動側に取り付けられ、第1金型MD1に対して上記開閉方向(ブラシ成形体20の厚さ方向)に移動することにより、金型MDの開閉が行われる。 The first mold MD1 is attached to, for example, the fixed side of the injection molding machine, and is filled with molten resin from the injection molding machine. The second mold MD2 is attached to, for example, the movable side of the injection molding machine, and moves in the opening/closing direction (thickness direction of the brush molded body 20) with respect to the first mold MD1, thereby moving the mold MD2. opening and closing is performed.
第1金型MD1は、型締されて第2金型MD2と接合したときに、支持面21aが成形される成形面21aMと、フィラメント23が成形されるキャビティ23Mとを有している。
The first mold MD1 has a molding surface 21aM on which the
第2金型MD2は、型締されて第1金型MD1と接合したときにヘッド基台部21が成形されるキャビティ21Mと、キャビティ21Mの先端側に開口し、キャビティ21Mに溶融樹脂が導入されるゲート部Gと、差し込み方向において端面21bの位置に設けられ、差し込み方向と直交する当接面21eMとを有している。ゲート部Gとしては、例えば、サイドゲート方式が用いられるが、ピンポイントゲート方式、トンネルゲート方式を用いてもよい。当接面21eMは、第2金型MD2において、ヘッド基台部21における背面を成形する位置からPL面と離れる方向に延びている。
The second mold MD2 has a
第2金型MD2には、スライドコアSLが設けられている。スライドコアSLは、本体部SL1とコアブロックSL2とを有している。コアブロックSL2は、本体部SL1のパーティング面PL側に固定されている。コアブロックSL2は、嵌合孔22が成形されるコア部22Mと、コア部22Mが突出し差し込み方向と直交する成形面21bMとを有している。本体部SL1のうち、当接面21eMと当接せずにキャビティ21Mに臨む領域は、成形面21bMを構成する。型締前において成形面21bMは、当接面21eMと離れている。
A slide core SL is provided in the second mold MD2. The slide core SL has a main body SL1 and a core block SL2. The core block SL2 is fixed to the parting surface PL side of the main body SL1. The core block SL2 has a
図10は、コアブロックSL2の外観斜視図である。
図10に示すように、コア部22Mは、第1部分33を成形する第1コア部33Mと、第2部分34を成形する第2コア部34Mと、突起35を成形する第3コア部35Mと、構造体31を成形する貫通溝31Mとを有している。貫通溝31Mは、コア部22Mを金型MDの開閉方向に貫通している。貫通溝31Mは、差し込み方向の先端において開口している。
FIG. 10 is an external perspective view of the core block SL2.
As shown in FIG. 10, the
スライドコアSLは、第1金型MD1と第2金型MD2とが型締されたときに、図9に示すように、成形面21bMの一部が当接面21eMと当接し、コア部22Mがキャビティ21Mに挿入される位置に位置決めされる。成形面21bMのうち、当接面21eMと当接せずにキャビティ21Mに臨む領域は、端面21bを成形する領域である。また、スライドコアSLは、第1金型MD1と第2金型MD2とが型開したときに、成形されたブラシ成形体20の離型にコア部22Mが支障を来さないように、コア部22Mがキャビティ21Mから離脱する方向(図9における右側)に移動する。スライドコアSLの移動方向は、自重による不測の移動を回避するために水平方向であることが好ましい。
In the slide core SL, when the first mold MD1 and the second mold MD2 are clamped, as shown in FIG. 9, part of the molding surface 21bM contacts the contact surface 21eM, and the
上記の金型MDにおいて、第1金型MD1と第2金型MD2とが型締された状態でゲート部Gからキャビティ21Mに導入された溶融樹脂は、キャビティ21Mに充填されるとともに、キャビティ23Mに充填される。キャビティ21Mおよびキャビティ23Mに充填された溶融樹脂は、金型MDの内部で所定時間冷却されることによって固化しブラシ成形体20が成形される。
In the mold MD described above, the molten resin introduced into the
この後、第2金型MD2が第1金型MD1に対して移動することで型開きする。型開きの初期においては、スライドコアSLは移動しない状態で第1金型MD1と第2金型MD2が離れる。スライドコアSLが移動しない状態で第1金型MD1と第2金型MD2が離れると、フィラメント23が第1金型MD1から離型する。
After that, the mold is opened by moving the second mold MD2 relative to the first mold MD1. At the initial stage of mold opening, the first mold MD1 and the second mold MD2 are separated from each other while the slide core SL does not move. When the first mold MD1 and the second mold MD2 are separated while the slide core SL does not move, the
フィラメント23が第1金型MD1から離型する際の離型抵抗は、第2金型MD2に保持されているブラシ成形体20における基台24に対して、正面側への引張力として作用する。
The release resistance when the
図11は、ブラシ成形体20が構造体31を有さない場合における型開きの初期状態を示す断面図である。
図11に示すように、成形されたブラシ成形体20における嵌合孔22には、コア部22Mが嵌合しているため、ヘッド基台部21のうち、コア部22Mが正面側に接する底壁26と、底壁26に連結された側壁25および先端壁27は、第2金型MD2におけるコア部22Mに保持される。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the initial state of mold opening when the
As shown in FIG. 11, since the
一方、ヘッド基台部21のうち、基台24は、フィラメント23が設けられていることに加えて、幅方向で側壁25よりも内側はコア部22Mに保持されていない。さらに、フィラメント23の集合体は表面積が大きく、成形材料であるポリウレタンは金型に接着しやすい性質を有する。そのため、表面積が大きくフィラメント23の毛丈が長い幅方向における中央側の領域は、フィラメント23の毛丈が短い幅方向における外側の領域に比べて離型抵抗が増大する。上記2点から、図7に示したように、幅方向中央の群における毛丈が高く、幅方向外側の群における毛丈が低いドームプロファイルでフィラメント23が配置されると、離型抵抗がブラシ全体で不均一になりやすく、その領域ごとの差も大きくなる傾向がある。そのため、基台24は、基台24の曲げ強度に対してフィラメント23の離型抵抗が大きい場合、離型抵抗に起因する引張力により、正面側に膨らむ曲面状に変形することがある。
On the other hand, in the
フィラメント23は、基台24における支持面21aの法線方向に沿って成形されるため、支持面21aが湾曲して変形した場合、フィラメント23の基端は、図11において矢印で示す、型開き方向と交差する方向に向く力が加わる。この状態で第1金型MD1と第2金型MD2の型開きが進むと、フィラメント23は、第1金型MD1に扱かれながら離型し変形が生じる可能性がある。
Since the
一方、図7に示したように、本実施形態のブラシ成形体20は、構造体31が基台24と底壁26とを繋いでいる。そのため、基台24は、底壁26および構造体31を介してコア部22Mに保持される。基台24は、構造体31が位置する幅方向の中央において、正面側に膨らむ変形が抑えられる。従って、離型時におけるフィラメント23の変形が抑えられる。
On the other hand, as shown in FIG. 7, in the
図12は、ヘッド基台部21の断面図である。図12においては、フィラメント23の図示を省略している。
図12に示すように、支持面21aと保持面24aとの厚さ方向の距離(基台24の厚さ)をt1(mm)とし、ヘッド基台部21の最大幅をW1(mm)とし、嵌合孔22の最大幅をW2(mm)とし、構造体31の幅方向の最大距離(構造体31の幅寸法)をVとし、ヘッド基台部21において幅方向で構造体31と側壁25との間に位置し嵌合孔22の臨む幅をW3(mm)とする。離型抵抗に起因する引張力が側壁25に両端支持された基台24に等分布荷重Pとして作用するとし、ヘッド基台部21のヤング率をE、断面二次モーメントをIとする。
FIG. 12 is a cross-sectional view of the
As shown in FIG. 12, the distance in the thickness direction between the
図11に示した構造体31を有さないヘッド基台部21においては、コア部22Mに保持された側壁25および底壁26を剛体すると、基台24は、最大幅W2で変形するため、最大撓みδ1は以下の式(1)で表される。
δ1=(5×P×W24)/(384×E×I) …(1)。
In the
δ1=(5×P×W2 4 )/(384×E×I) (1).
一方、図7に示した構造体31を有するヘッド基台部21においては、コア部22Mに保持された側壁25、底壁26および構造体31を剛体すると、基台24は最大幅W3で変形するため、最大撓みδ2は以下の式(2)で表される。
δ2=(5×P×W34)/(384×E×I) …(2)。
従って、構造体31を有さないヘッド基台部21における最大撓みδ1に対する、構造体31を有するヘッド基台部21における最大撓みδ2の比は、式(1)、(2)を用いて以下の式(3)で示される。
δ2/δ1=(W3/W2)4 …(3)
On the other hand, in the
δ2=(5×P×W3 4 )/(384×E×I) (2).
Therefore, the ratio of the maximum deflection δ2 of the
δ2/δ1=(W3/W2) 4 (3)
例えば、距離t1を0.4mmとし、最大幅W2を8.4mmとし、構造体31の幅寸法Vを0.3mmとすると、最大幅W3は4.05mmとなり、δ2/δ1はおよそ、0.05となる。すなわち、ヘッド基台部21は、構造体31を有することによって、離型抵抗に起因する変形をおよそ1/20に低減することができる。
For example, if the distance t1 is 0.4 mm, the maximum width W2 is 8.4 mm, and the width dimension V of the
ヘッド基台部21の好ましい最大厚さTとしては、2.0mm以上である。ヘッド基台部21の好ましい最大厚さTとしては、5.5mm以下であるが、さらに好ましくは4.5mm以下である。ヘッド基台部21の好ましい最大厚さTを上記の範囲とすることで、口腔内での操作性を高めることができる。
嵌合孔22の最大厚さt2(すなわち、構造体31の最大高さt4)(mm)は、1.0mm以上であることが好ましい。最大厚さt2(mm)は、2.5mm以下であることが好ましい。
底壁26の最大厚さt3(mm)は、0.5mm以上であることが好ましい。底壁26の最大厚さt3(mm)は、2.0mm以下であることが好ましい。
A preferable maximum thickness T of the
The maximum thickness t2 of the fitting hole 22 (that is, the maximum height t4 of the structure 31) (mm) is preferably 1.0 mm or more. The maximum thickness t2 (mm) is preferably 2.5 mm or less.
The maximum thickness t3 (mm) of the
距離t1は、0.4mm以上であることが好ましく、0.5mm以上であることがより好ましく、0.8mm以上であることがさらに好ましい。距離t1は、2.0mm以下であることが好ましく、1.5mm以下であることがより好ましく、1.2mm以下であることがさらに好ましい。
距離t1が、0.4mm未満の場合、樹脂の流動性が低下して、未充填等のフィラメント23における成形不良が生じる可能性がある。距離t1が、2.0mmを超えた場合、ヘッド基台部21が大型化して口腔内操作性が低下する。
距離t1を0.4mm以上とすることによって、フィラメント23における成形不良を抑えることができる。距離t1を2.0mm以下とすることによって、良好な口腔内操作性を確保することができる。
距離t1を0.4mm以上、2.0mm以下とすることによって、フィラメント23における成形不良を抑えつつ、良好な口腔内操作性を確保することができる。
The distance t1 is preferably 0.4 mm or more, more preferably 0.5 mm or more, and even more preferably 0.8 mm or more. The distance t1 is preferably 2.0 mm or less, more preferably 1.5 mm or less, and even more preferably 1.2 mm or less.
If the distance t1 is less than 0.4 mm, the fluidity of the resin is lowered, and there is a possibility that the
By setting the distance t1 to 0.4 mm or more, molding defects in the
By setting the distance t1 to be 0.4 mm or more and 2.0 mm or less, it is possible to ensure good intraoral operability while suppressing molding defects in the
以上、説明したように、本実施形態のブラシ成形体20においては、基台24における保持面24aから背面側に突出する構造体31が設けられることで、基台24の変形を小さくできる。そのため、本実施形態のブラシ成形体20においては、フィラメント23の変形を抑えるために外観や使用感への影響が大きい仕様上の方策を採る必要がなくなり、高い自由度での設計が可能になる。
As described above, in the brush molded
[ブラシ成形体20の第2実施形態]
続いて、ブラシ成形体20の第2実施形態について、図13および図14を参照して説明する。
これらの図において、図1~図12に示す第1実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
[Second embodiment of brush molded body 20]
Next, a second embodiment of the
In these figures, the same reference numerals are assigned to the same elements as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 12, and the description thereof will be omitted.
図13は、第2実施形態に係るブラシ成形体20の断面図である。
図13に示すように、本実施形態のブラシ成形体20は、構造体31Aを有している。
構造体31Aは、基台24の保持面24aから背面側に向けて突出する。構造体31Aは、一定の幅寸法で背面側に向けて突出する。構造体31Aは、幅方向の中央に位置し、一定の幅寸法で長さ方向に延びている。構造体31Aにおける背面側の端部は、底壁26と離れている。コアブロックSL2のコア部22Mにおいては、差し込み方向に延び正面側から背面側に窪む溝部が構造体31Aを成形するために設けられている。
他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
FIG. 13 is a cross-sectional view of the
As shown in FIG. 13, the
31 A of structures protrude toward the back side from the holding
Other configurations are the same as those of the first embodiment.
本実施形態のブラシ成形体20は、基台24に対して構造体31Aが先端側において底壁26および先端壁27と繋がった梁として機能し、構造体31Aを有さない場合と比較して、フィラメント23の離型抵抗に起因する引張力により基台24に生じる変形を抑え、フィラメント23の変形を抑えることができる。そのため、本実施形態のブラシ成形体20では、上記第1実施形態と同様の作用・効果が得られる。
In the brush molded
本実施形態のブラシ成形体20は、基台24の断面に対し、構造体31Aの断面が付加されている。そのため、構造体31Aを有さない場合の基台24の長方形断面に対して、構造体31Aを有する場合における基台24および構造体31AのT字状断面に対応する断面二次モーメントは大きくなる。
In the brush molded
図14は、第2実施形態に係るヘッド基台部21の断面図である。図14においては、フィラメント23の図示を省略している。
図14に示すように、例えば、基台24における基台24の距離t1を0.4mmとし、最大幅W2を8.4mmとし、構造体31Aの幅寸法Vを3.0mmとし、構造体31Aの高さ(保持面24aから背面側への突出量)t4を0.3mmとし、基台24における断面二次モーメントをI1とし、基台24および構造体31Aにおける断面二次モーメントをI2とする。この場合、断面矩形状の断面二次モーメントI1は約0.0448となり、断面T字状の断面二次モーメントをI2は約0.1385となる。従って、構造体31を有さないヘッド基台部21における断面二次モーメントI1に対する、構造体31を有するヘッド基台部21における断面二次モーメントI2の比(I2/I1)は、およそ3.1となる。すなわち、ヘッド基台部21は、構造体31Aを有することによって、離型抵抗に起因する変形をおよそ1/3に低減することができる。
FIG. 14 is a cross-sectional view of the
As shown in FIG. 14, for example, the distance t1 between the base 24 and the
保持面24aと同一面における構造体31Aの面積をS1(mm2)とし、構造体31Aとの交差部を含む嵌合孔22の面積をS2(mm2)とすると、(S1/S2)×100(%)で表される値は、10%以上であることが好ましい。(S1/S2)×100(%)で表される値は、40%以下であることが好ましく、30%以下であることがより好ましく、20%以下であることがさらに好ましい。
S1 (mm 2 ) is the area of the
(S1/S2)×100(%)で表される値が10%未満の場合、構造体31Aの幅寸法あるいは長さ寸法が短くなるため、基台24の変形を抑えることでフィラメント23の変形を抑える力が十分ではなくなる可能性がある。(S1/S2)×100(%)で表される値が40%を超えた場合、基台24において構造体31Aと交差する箇所と交差しない箇所との間で樹脂の冷却固化が不均一となり、基台24において構造体31Aと交差する箇所にヒケと称される成形不良が生じやすくなる。
(S1/S2)×100(%)で表される値を10%以上とすることによって、基台24の変形を抑える力を十分に確保できる。(S1/S2)×100(%)で表される値を40%以下とすることによって、成形不良を抑えることが可能になる。
(S1/S2)×100(%)で表される値を10%以上、40%以下とすることによって、基台24の変形を抑える力を十分に確保しつつ、成形不良を抑えることが可能になる。
If the value represented by (S1/S2)×100(%) is less than 10%, the width dimension or length dimension of the
By setting the value represented by (S1/S2)×100(%) to 10% or more, a sufficient force for suppressing deformation of the base 24 can be secured. By setting the value represented by (S1/S2)×100(%) to 40% or less, molding defects can be suppressed.
By setting the value represented by (S1/S2)×100(%) to 10% or more and 40% or less, it is possible to suppress molding defects while sufficiently securing the force to suppress deformation of the
構造体31Aの面積S1としては、10mm2以上であることが好ましい。構造体31Aの面積S1としては、70mm2以下であることが好ましい。
保持面24aの面積S2としては、60mm2以上であることが好ましい。保持面24aの面積S2としては、200mm2以下であることが好ましい。また、支持面21aの面積をS5(mm2)とすると、(S1/S5)×100(%)で表される値は、5%以上であることが好ましい。(S1/S5)×100(%)で表される値は、30%以下であることが好ましく、20%以下であることがより好ましく、15%以下であることがさらに好ましい。
The area S1 of the
The area S2 of the holding
長さ方向と直交する構造体31Aの断面積をS3(mm2)とし、長さ方向と直交する嵌合孔22の断面積をS4(mm2)とすると、(S3/S4)×100(%)で表される値は、5%以上であることが好ましい。(S3/S4)×100(%)で表される値は、30%以下であることが好ましく、25%以下であることがより好ましく、20%以下であることがさらに好ましい。
ただし、構造体31Aが長さ方向において、幅方向にテーパーがかかって先端側に先細る場合、構造体31Aの長さ方向の全長80%以上の領域において、(S3/S4)×100(%)で表される値が上記の範囲であれば良い、とする。
Assuming that the cross-sectional area of the
However, when the
(S3/S4)×100(%)で表される値が5%未満の場合、構造体31Aの幅寸法あるいは高さ寸法が短くなるため、基台24の変形を抑えることでフィラメント23の変形を抑える力が十分ではなくなる可能性がある。(S3/S4)×100(%)で表される値が30%を超えた場合、スライドコアSLにおけるコア部22Mの断面積が大きく減少するため、コア部22Mを形成する鋼材強度の確保が困難になる。また、(S3/S4)×100(%)で表される値が30%を超え、構造体31Aの幅寸法が長い場合、基台24において構造体31Aと交差する箇所と交差しない箇所との間で樹脂の冷却固化が不均一となり、基台24において構造体31Aと交差する箇所にヒケと称される成形不良が生じやすくなる。
(S3/S4)×100(%)で表される値を5%以上とすることによって、基台24の変形を抑える力を十分に確保できる。(S3/S4)×100(%)で表される値を30%以下とすることによって、コア部22Mを形成する鋼材強度を十分に確保しつつ、成形不良を抑えることが可能になる。
(S3/S4)×100(%)で表される値を5%以上、30%以下とすることによって、基台24の変形を抑える力およびコア部22Mを形成する鋼材強度を十分に確保しつつ、成形不良を抑えることが可能になる。
If the value represented by (S3/S4)×100(%) is less than 5%, the width dimension or height dimension of the
By setting the value represented by (S3/S4)×100(%) to 5% or more, it is possible to secure a sufficient force for suppressing deformation of the
By setting the value represented by (S3/S4)×100(%) to 5% or more and 30% or less, the force to suppress the deformation of the
構造体31Aの断面積S3としては、0.5mm2以上であることが好ましい。構造体31Aの断面積S3としては、10mm2以下であることが好ましい。
嵌合孔22の断面積S4としては、8mm2以上であることが好ましい。嵌合孔22の断面積S4としては、24mm2以下であることが好ましい。
構造体31Aの高さとしては0.5mm以上であることが好ましい。構造体31Aの高さとしては2.5mm以下であることが好ましい。
The cross-sectional area S3 of the
The cross-sectional area S4 of the
The height of the
上記第1実施形態および第2実施形態では、構造体31、31Aの幅寸法が長さ方向で一定である構成を例示したが、この構成に限定されない。構造体31、31Aの幅寸法は、長さ方向の先端側に向かうにつれて漸次長くなる構成であってもよい。
この構成を採る場合には、構造体31、31Aを成形するためのスライドコアSLにおけるコア部22Mの溝部が、スライドコアSLの摺動方向に対して抜き勾配として傾くため、スライドコアSLの摺動性が向上する。
In the above-described first and second embodiments, the
In the case of adopting this configuration, the groove portion of the
さらに、この構成を採る場合には、ゲート部Gが配置された先端側の開口が大きくなり、ゲート部Gを介して先端側から導入される樹脂の充填性を向上させることができる。樹脂の充填性が向上することによって成形条件を緩和でき、樹脂の過充填を抑制してフィラメント23の離型性向上にも寄与できる。
Furthermore, in the case of adopting this configuration, the opening on the tip side where the gate portion G is arranged becomes large, and the filling property of the resin introduced from the tip side through the gate portion G can be improved. By improving the filling property of the resin, molding conditions can be relaxed, and overfilling of the resin can be suppressed, which contributes to improving the releasability of the
[ブラシ成形体20の第3実施形態]
続いて、ブラシ成形体20の第3実施形態について、図15を参照して説明する。
この図において、図1~図12に示す第1実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
[Third embodiment of brush molded body 20]
Next, a third embodiment of the
In this figure, the same reference numerals are assigned to the same elements as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 12, and the description thereof will be omitted.
図15は、構造体31を含む位置における厚さ方向の断面図である。
図15に示すように、ヘッド基台部21は、嵌合孔22よりも幅方向の外側に位置する幅寸法が、後端側から先端側に向けて漸次大きくなる。
他の構成は、上記第1実施形態と同様の構成である。
15 is a cross-sectional view in the thickness direction at a position including the
As shown in FIG. 15 , the width of the
Other configurations are similar to those of the first embodiment.
本実施形態では、上記第1実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、ヘッド基台部21が成形されるキャビティ21Mにおいて、先端側の空間における容積が後端側の空間における容積よりも大きくできるため、ゲート部Gを先端側に配置した場合に樹脂流動性が向上することで、低速・低圧で樹脂を充填して成形することが可能になる。その結果、ブラシ成形体20において、特に過充填が生じやすい後端側でフィラメント23の変形を抑制することができる。
In this embodiment, in addition to obtaining the same actions and effects as in the first embodiment, in the
[ブラシ成形体20の第4実施形態]
続いて、ブラシ成形体20の第4実施形態について、図16を参照して説明する。
この図において、図1~図12に示す第1実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
[Fourth Embodiment of Brush Molded Body 20]
Next, a fourth embodiment of the
In this figure, the same reference numerals are assigned to the same elements as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 12, and the description thereof will be omitted.
図16は、第4実施形態に係るヘッド基台部21における幅方向と直交する断面図である。図16に示すように、基台24の厚さ寸法は、先端側から後端側に向かうにつれて漸次大きくなる。
他の構成は、上記第1実施形態と同様の構成である。
FIG. 16 is a cross-sectional view perpendicular to the width direction of the
Other configurations are similar to those of the first embodiment.
ゲート部Gを先端側に配置した場合に、成形時に樹脂は先端側からキャビティ21Mに導入されるため、長さ方向でゲート部Gと逆側に位置する後端側の端部で樹脂流れによる圧力が集中しやすい。その結果、後端側の端部で過充填が誘起されやすくフィラメント23の離型性が低下しやすい。本実施形態では、上記第1実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、先端側から後端側に向かうにつれて基台24の厚さ寸法が漸次大きくなるため、後端側の端部における圧力を低減することで、フィラメント23の離型性を向上させることができる。
When the gate portion G is arranged on the front end side, the resin is introduced into the
一方、ヘッド基台部21の厚さ寸法を大きくすると、歯ブラシとして使用する際に奥歯など狭い空間の部位に到達させる際の口腔内操作性が低下する。そのため、先端側から後端側に向かうにつれて基台24の厚さ寸法を漸次大きくすることで、口腔内操作性の低下を抑えながらフィラメント23の変形を抑制できる。
On the other hand, if the thickness dimension of the
[ブラシ成形体20の第5実施形態]
続いて、ブラシ成形体20の第5実施形態について、図17を参照して説明する。
この図において、図1~図12に示す第1実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
[Fifth embodiment of brush molded body 20]
Next, a fifth embodiment of the
In this figure, the same reference numerals are assigned to the same elements as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 12, and the description thereof will be omitted.
図17は、第5実施形態に係るヘッド基台部21における幅方向と直交する断面図である。図17に示すように、ヘッド基台部21は、第2構造体32を有している。第2構造体32は、支持面21aから正面側に突出する。第2構造体32の高さとしては、0.5mm以上であることが好ましい。第2構造体32の高さとしては、3.0mm以下であることが好ましい。第2構造体32は、複数のフィラメント23よりも後端側に配置されている。後端側から見たときの第2構造体32の形状は特に限定されず、矩形状、台形状、半円状等を選択できる。幅方向に見たときの第2構造体32の形状は、図17に示す矩形状に限定されず、台形状や半円状等を選択できる。
FIG. 17 is a cross-sectional view perpendicular to the width direction of the
本実施形態では、複数のフィラメント23よりも後端側に第2構造体32が配置されているため、変形好発部位である後端部に限定してヘッド基台部21を厚くすることにより、変形好発部位における引張力に対抗することができるとともに、口腔内操作性に影響を及ぼさずにブラシ部の変形を防止できる。
In this embodiment, since the
[ブラシ成形体20の第6実施形態]
続いて、ブラシ成形体20の第6実施形態について、図18を参照して説明する。
この図において、図1~図12に示す第1実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
[Sixth embodiment of brush molded body 20]
Next, a sixth embodiment of the brush molded
In this figure, the same reference numerals are assigned to the same elements as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 12, and the description thereof will be omitted.
図18は、第6実施形態に係るヘッド基台部21における長さ方向と直交する断面図である。図18に示すように、嵌合孔22に臨む保持面24aは、構造体31から幅方向の外側に向かうに従って、漸次背面側に向かう方向に湾曲して延びる。
FIG. 18 is a cross-sectional view perpendicular to the longitudinal direction of the
本実施形態では、ヘッド基台部21における基台24の厚さ寸法が構造体31から幅方向の外側に向かうに従って大きくなるため、構造体31よりも幅方向の外側における基台24の断面二次モーメントが大きくなる。そのため、本実施形態では、ヘッド基台部21の厚さ寸法を大きくすることなく、離型抵抗に起因する引張力による基台24の変形を小さくできる。その結果、本実施形態では、口腔内操作性の低下を抑えながらフィラメント23の離型性を向上させることができる。
In the present embodiment, since the thickness dimension of the base 24 in the
[ブラシ成形体20の第7実施形態]
続いて、ブラシ成形体20の第7実施形態について、図19を参照して説明する。
この図において、図1~図12に示す第1実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
[Seventh embodiment of brush molded body 20]
Next, a seventh embodiment of the
In this figure, the same reference numerals are assigned to the same elements as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 12, and the description thereof will be omitted.
図19は、第7実施形態に係るヘッド基台部21における長さ方向と直交する断面図である。図19に示すように、本実施形態のブラシ成形体20は、構造体31Bを有している。構造体31Bは、基台24の保持面24aから背面側に向けて突出する。構造体31Bにおける背面側の端部は、底壁26と離れている。
FIG. 19 is a cross-sectional view perpendicular to the longitudinal direction of the
厚さ方向と直交する断面積に関し、構造体31Bは、第1の断面積を有する第1領域31Cと、第1領域31Cよりも背面側に位置し、第1の断面積よりも大きな第2の断面積を有する第2領域31Dとを有する。構造体31Bの幅寸法は、背面側に向かうにつれて漸次大きくなる。構造体31Bの断面形状は、背面側に向かうにつれて幅方向の外側に向かう方向に延びる傾斜面30を有する台形状である。
Regarding the cross-sectional area perpendicular to the thickness direction, the
保持面24aと同一面における構造体31Bの幅寸法をV1(mm)とし、背面側の端部における構造体31Bの幅寸法をV2(mm)とすると、幅寸法V2を有する第2領域31Dは、幅寸法V1を有する第1領域31Cよりも背面側に位置する。
Assuming that the width dimension of the
従って、構造体31Bにおいて、背面側の端部よりも正面側に位置する任意の位置を第1領域31Cとすると、第1領域31Cよりも背面側に位置する領域が第2領域31Dとなる。例えば、構造体31Bにおいて、厚さ方向で保持面24aの位置を第1領域31Cとすると、厚さ方向で保持面24aよりも背面側に位置する領域が第2領域31Dとなる。
Therefore, in the
図20は、第7実施形態に係るコアブロックSL2の外観斜視図である。
図20に示すように、コア部22Mは、構造体31Bを成形する貫通溝31BMとを有している。
コアブロックSL2のコア部22Mにおいては、差し込み方向に延び正面側から背面側に窪む溝部31BMが構造体31Bを成形するために設けられている。コア部22Mは、溝部31BMに臨む傾斜面30Mを幅方向の両側に有する。傾斜面30Mは、傾斜面30を成形する。傾斜面30Mは、背面側に向かうにつれて幅方向の外側に向かう方向に延びる。
FIG. 20 is an external perspective view of a core block SL2 according to the seventh embodiment.
As shown in FIG. 20, the
In the
本実施形態では、ブラシ成形体20が成形された直後には、コア部22Mにおける傾斜面30Mが、図19に示すように、正面側から傾斜面30に接する。型開き時においてフィラメント23が第1金型MD1から離型する際の離型抵抗に起因する引張力が基台24に加わる。このとき、基台24から背面側に突出する構造体31Bにおける傾斜面30は、正面側からコア部22Mの傾斜面30Mが接することによって、正面側への移動が規制されている。そのため、構造体31Bは、離型抵抗に起因する引張力に対して剛体と見なされる。
In this embodiment, immediately after the molded
従って、基台24は、幅方向において構造体31Bと交差する箇所は変形が抑えられ、図12で示した基台24と同様に、幅方向で構造体31Bと側壁25との間に位置し嵌合孔22の臨む最大幅W3で変形することになる。そのため、本実施形態では、基台24が幅方向の最大幅W1で変形する場合と比較して、離型抵抗に起因する引張力に対する最大撓みを大幅に小さくできる。そのため、本実施形態のブラシ成形体20においては、フィラメント23の変形を抑えるために外観や使用感への影響が大きい仕様上の方策を採る必要がなくなり、高い自由度での設計が可能になる。
Therefore, the
さらに、本実施形態のブラシ成形体20においては、構造体31Bがコア部22Mと接する厚さ方向の位置が基台24の直近であるため、離型抵抗に起因する引張力による構造体31B自体の延びも最小限に抑えられる。その結果、本実施形態のブラシ成形体20においては、フィラメント23の変形をより効果的に抑えるために外観や使用感への影響が大きい仕様上の方策を採る必要がなくなり、より高い自由度での設計が可能になる。
Furthermore, in the brush molded
第1領域における第1の断面積よりも大きな第2の断面積を有する第2領域を有する構造体31Bの構成としては、上記の台形状の断面形状に限定されない。
例えば、図21に示すように、背面側の端部が、底壁26と繋がる構造体31Eであってもよい。
この構成では、構造体31Eにおける背面側の端部においても底壁26を介してコア部22Mによって、離型抵抗に起因する引張力で正面側へ移動することを規制できる。
The configuration of the
For example, as shown in FIG. 21 , a
In this configuration, even at the end of the
また、例えば、図22に示すように、幅寸法が一定の第1領域31Cが正面側に配置され、背面側に向かうにつれて幅寸法が大きくなる第2領域31Dが背面側に配置され、第2領域31Dの端部が底壁26と繋がる構造体31Fが設けられる構成であってもよい。
この構成においても、図21で示した構造体31Eと同様の作用・効果が得られる。
Further, for example, as shown in FIG. 22, a
Also in this configuration, the same functions and effects as those of the
また、例えば、図23に示すように、背面側に向かうにつれて幅寸法が直線的に大きくなる第1領域31Cが正面側に配置され、背面側に向かうにつれて幅寸法が曲線的に大きくなる湾曲面を形成する第2領域31Dが、第1領域31Cよりも背面側に配置される構造体31Gが設けられる構成であってもよい。
この構成では、構造体31Gに加わる、離型抵抗に起因する引張力が作用する向きに対して、第2領域31Dの湾曲面における垂直抗力の向きが、より反対側に近くなるため、より強固に構造体31Gの厚さ方向の位置を保持できる。
Further, for example, as shown in FIG. 23, a
In this configuration, the direction of the normal force on the curved surface of the
以下、実施例を示して本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施することができる。 EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples, and can be carried out with appropriate modifications within the scope of the invention.
(実施例1~6、比較例1)
[表1]に示す仕様に従って、ブラシ成形体を有する歯ブラシのサンプルを作製した。表1の断面形状項目に示すように、図21に示した第7実施形態の構造体を有する歯ブラシを実施例1のサンプルとした。図7に示した第1実施形態の構造体を有する歯ブラシを実施例2、4~6のサンプルとした。図13に示した第2実施形態の構造体を有する歯ブラシを実施例3のサンプルとした。構造体を有しない歯ブラシを比較例1のサンプルとした。各サンプルにおいて、ヘッド基台部の最大長さ寸法は20.3mmとし、嵌合孔の最大長さ寸法は18.3mmとした。各サンプルを構成する樹脂のうち、ブラシ成形体の樹脂は熱可塑性ポリウレタン(TPU)とし、ハンドル部はポリアセタール樹脂(POM)とした。
(Examples 1 to 6, Comparative Example 1)
Samples of toothbrushes having brush moldings were produced according to the specifications shown in [Table 1]. As shown in the cross-sectional shape items in Table 1, a toothbrush having the structure of the seventh embodiment shown in FIG. 21 was used as a sample of Example 1. Toothbrushes having the structure of the first embodiment shown in FIG. 7 were used as samples of Examples 2 and 4-6. A toothbrush having the structure of the second embodiment shown in FIG. 13 was used as a sample of Example 3. A toothbrush without a structure was used as a sample of Comparative Example 1. In each sample, the maximum length dimension of the head base portion was set to 20.3 mm, and the maximum length dimension of the fitting hole was set to 18.3 mm. Among the resins constituting each sample, thermoplastic polyurethane (TPU) was used as the resin for the molded brush, and polyacetal resin (POM) was used as the handle portion.
[評価方法]
実施例1~6、比較例1の各サンプルについては、「離型抵抗によるフィラメントの変形」、「口腔内操作性」のそれぞれで評価した。
[Evaluation method]
The samples of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 were evaluated in terms of "filament deformation due to release resistance" and "intraoral operability".
(1)離型抵抗によるフィラメントの変形の評価方法
同条件により成形した10個のブラシ成形体を以下の基準で目視により評価した。
5点:外観の不良が全く認められない。
4点:フィラメント先端から0.5~3mmの範囲で変形している。
3点:フィラメント全体が変形しているが、基台の変形は見られない。
2点:フィラメント全体と基台が変形している。
1点:ブラシ部全体と基台が大きく変形し、一部のフィラメントが基端で破断している。
そして、10個の評価点の平均値を求め、以下の4段階による評価を行った。
◎(double circle mark):4.5以上、5.0点以下。
○(circle mark):3.5以上、4.5点未満。
△(triangle mark):2.5以上、3.5点未満。
×(cross mark):2.5点未満。
(1) Method for evaluating filament deformation due to release resistance Ten brush molded articles molded under the same conditions were visually evaluated according to the following criteria.
5 points: No defects in appearance are observed.
4 points: Deformed in the range of 0.5 to 3 mm from the filament tip.
3 points: The entire filament is deformed, but the base is not deformed.
2 points: The entire filament and the base are deformed.
1 point: The entire brush portion and the base are greatly deformed, and some filaments are broken at the base end.
Then, the average value of the 10 evaluation points was obtained, and evaluation was performed according to the following four stages.
A (double circle mark): 4.5 or more and 5.0 or less points.
○ (circle mark): 3.5 or more and less than 4.5 points.
Δ (triangle mark): 2.5 or more and less than 3.5 points.
x (cross mark): less than 2.5 points.
(2)口腔内操作性の評価方法
10人の専門パネラーによる官能評価を行い、刷掃時の口腔内全体の磨きやすさ(特に、奥歯の磨きやすさを重視)を以下の基準で評価した。
5点:非常に磨きやすい。
4点:やや磨きやすい。
3点:どちらでもない。
2点:やや磨きにくい。
1点:非常に磨きにくい。
そして、10人の専門パネラーによる評価点の平均値を求め、以下の4段階による評価を行った。
◎:4.5以上、5.0点以下。
○:3.5以上、4.5点未満。
△:2.5以上、3.5点未満。
×:2.5点未満。
(2) Evaluation method of intraoral operability A sensory evaluation was performed by 10 expert panelists, and the ease of polishing the entire oral cavity during brushing (especially the ease of polishing the back teeth) was evaluated according to the following criteria. .
5 points: Very easy to polish.
4 points: Slightly easy to polish.
3 points: Neither.
2 points: Slightly difficult to polish.
1 point: Very difficult to polish.
Then, an average value of evaluation points by 10 expert panelists was obtained, and evaluation was performed according to the following four grades.
A: 4.5 or more and 5.0 or less points.
○: 3.5 or more and less than 4.5 points.
Δ: 2.5 or more and less than 3.5 points.
×: Less than 2.5 points.
表1に示されるように、構造体を有する実施例1~6のサンプルでは、「離型抵抗によるフィラメントの変形」および「口腔内操作性」の両方で良好な評価が得られた。ヘッド基台部の最大厚さTが4.0mm以下の実施例1~5のサンプルでは、「口腔内操作性」について特に良好な評価が得られた。また、フィラメント基端から嵌合孔保持面までの距離(基台の厚さ)t1が1.0mm以上である実施例1、5~6のサンプルでは、「離型抵抗によるフィラメントの変形」について特に良好な評価が得られた。構造体がコア部と接する厚さ方向の位置が基台の直近となる実施例1のサンプルでは、「離型抵抗によるフィラメントの変形」の評価について最も高い点数が得られた。 As shown in Table 1, the samples of Examples 1 to 6 having structures were evaluated favorably in both "filament deformation due to release resistance" and "intraoral operability." The samples of Examples 1 to 5, in which the maximum thickness T of the head base portion was 4.0 mm or less, were evaluated particularly well for "intraoral operability." In addition, in the samples of Examples 1 and 5 to 6, in which the distance (thickness of the base) t1 from the filament proximal end to the fitting hole holding surface is 1.0 mm or more, the "deformation of the filament due to the release resistance" A particularly good evaluation was obtained. The sample of Example 1, in which the position in the thickness direction where the structure is in contact with the core portion is closest to the base, obtained the highest score for the evaluation of "filament deformation due to release resistance."
これに対して、構造体を有さない比較例1のサンプルでは、「離型抵抗によるフィラメントの変形」の評価について良好な評価が得られなかった。 On the other hand, the sample of Comparative Example 1, which does not have a structure, did not give a good evaluation of "filament deformation due to release resistance".
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. The various shapes, combinations, etc., of the constituent members shown in the above examples are merely examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記実施形態では、歯ブラシ1が別々に成形されたブラシ成形体20とハンドル体10とにより構成され、ハンドル体10の嵌合突部12をブラシ成形体20の嵌合孔22に嵌合させることにより、ブラシ成形体20をハンドル体10に装着する構成を例示したが、この構成に限定されない。例えば、第1金型を用いた一次成形によりハンドル体10を成形した後に、ハンドル体10の嵌合突部12が内部に設置された第2金型を用いた二次成形によりブラシ成形体20をインサート成形する構成としてもよい。このインサート成形により、嵌合孔22に嵌合突部12が嵌合しブラシ成形体20とハンドル体10とが一体的に成形された成形体としての歯ブラシ1を得ることができる。
For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、ハンドル体10が硬質樹脂で形成された構成を例示したが、この構成に限定されず、例えば、ハンドル体10の一部(ハンドル部11等)が軟質樹脂で被覆された構成であってもよい。この構成を採った場合、装飾性およびグリップ性を向上させることができる。
In addition, in the above-described embodiment, the structure in which the
1…歯ブラシ、 10…ハンドル体、 20…ブラシ成形体、 21…ヘッド基台部、 21a…支持面、 21b…端面、 22…嵌合孔、 23…フィラメント、 24…基台、 24a…保持面、 31、31A、31B、31E、31F、31G…構造体、 31C…第1領域、 31D…第2領域
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記ヘッド基台部の厚さ方向の正面側に位置する支持面から前記正面側に延びる複数のフィラメントと、
を有し、
前記ヘッド基台部は、
前記厚さ方向と直交する長さ方向に延び当該長さ方向の一方側に開口する嵌合孔と、
前記嵌合孔の前記正面側に位置し前記嵌合孔に臨む保持面と前記支持面とを有する基台と、
前記基台の前記保持面から前記厚さ方向で前記正面側と逆側の背面側に向けて突出する一つ以上の構造体を有することを特徴とするブラシ成形体。 a head base made of soft resin;
a plurality of filaments extending toward the front side from a support surface located on the front side in the thickness direction of the head base;
has
The head base portion
a fitting hole extending in a length direction orthogonal to the thickness direction and opening on one side of the length direction;
a base having a holding surface positioned on the front side of the fitting hole and facing the fitting hole and the supporting surface;
A brush molded body, comprising one or more structures protruding from the holding surface of the base toward the back side opposite to the front side in the thickness direction.
前記保持面の面積をS2とすると、
(S1/S2)×100(%)で表される値は、10%以上、40%以下である、
請求項1に記載のブラシ成形体。 S1 is the area of the structure on the same plane as the holding surface,
Assuming that the area of the holding surface is S2,
The value represented by (S1/S2) × 100 (%) is 10% or more and 40% or less.
The brush molding according to claim 1.
前記長さ方向と直交する前記嵌合孔の断面積をS4とすると、
(S3/S4)×100(%)で表される値は、5%以上、30%以下である、
請求項1または2に記載のブラシ成形体。 S3 is the cross-sectional area of the structure perpendicular to the length direction,
Assuming that the cross-sectional area of the fitting hole perpendicular to the length direction is S4,
The value represented by (S3/S4) × 100 (%) is 5% or more and 30% or less.
The molded brush according to claim 1 or 2.
請求項1から3のいずれか一項に記載のブラシ成形体。 The distance from the base end of the filament to the holding surface is 0.4 mm or more and 2.0 mm or less.
The molded brush according to any one of claims 1 to 3.
前記厚さ方向と直交する前記構造体の断面積に関して、第1の断面積を有する第1領域と、
前記第1領域よりも前記背面側に位置し、前記第1の断面積よりも大きな第2の断面積を有する第2領域と、
を有する、
請求項1から4のいずれか一項に記載のブラシ成形体。 The structure is
a first region having a first cross-sectional area with respect to a cross-sectional area of the structure perpendicular to the thickness direction;
a second region positioned closer to the back side than the first region and having a second cross-sectional area larger than the first cross-sectional area;
having
The molded brush according to any one of claims 1 to 4.
請求項1から5のいずれか一項に記載のブラシ成形体。 The width dimension of the head base portion located outside the fitting hole in the width direction orthogonal to the thickness direction and the length direction is from the one side to the other side in the length direction. gradually increases with
The molded brush according to any one of claims 1 to 5.
請求項1から6のいずれか一項に記載のブラシ成形体。 The thickness dimension of the base in the thickness direction gradually increases from the other side in the length direction toward the one side.
The molded brush according to any one of claims 1 to 6.
請求項1から7のいずれか一項に記載のブラシ成形体。 Having a second structure disposed on the one side in the length direction of the plurality of filaments and protruding from the support surface to the front side,
The brush molding according to any one of claims 1 to 7.
請求項1から8のいずれか一項に記載のブラシ成形体。 The holding surface facing the fitting hole extends gradually toward the back side as it goes outward from the structure in a width direction orthogonal to the thickness direction and the length direction.
The molded brush according to any one of claims 1 to 8.
硬質樹脂で形成され、前記ブラシ成形体の前記嵌合孔に着脱自在な嵌合突部を有するハンドル体とを備えることを特徴とする歯ブラシ。 a brush molding according to any one of claims 1 to 9;
A toothbrush, comprising: a handle body made of a hard resin and having a fitting protrusion detachably attached to the fitting hole of the brush molded body.
前記ブラシ成形体の前記嵌合孔に嵌合する嵌合突部を有するハンドル体とを備え、
前記ブラシ成形体と前記ハンドル体とは、一体的に成形された成形体であることを特徴とする歯ブラシ。 a brush molding according to any one of claims 1 to 9;
a handle body having a fitting protrusion that fits into the fitting hole of the brush molding,
A toothbrush, wherein the brush molding and the handle are integrally molded.
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