JP5731451B2

JP5731451B2 - 歯間ブラシ

Info

Publication number: JP5731451B2
Application number: JP2012177313A
Authority: JP
Inventors: 佐野　清; 佐野　　清
Original assignee: 大平工業株式会社
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2012-08-09
Publication date: 2015-06-10
Anticipated expiration: 2032-08-09
Also published as: JP2014033869A

Description

本発明は、捻られたワイヤにフィラメントが挟持されたブラシと、樹脂製の柄とからなる歯間ブラシに関する。

従来、歯の隙間等を清掃する種々の歯間ブラシが知られている。例えば、ワイヤを半分に曲げてその間にフィラメントを挟みワイヤを捻ったブラシと、樹脂製の柄とからなり、ワイヤの基端部であって柄に埋め込まれる部分の任意の箇所にカシメ部が形成されており、ワイヤ（カシメ部）が柄に形成された挿通孔に高周波加熱で挿通固定される歯間ブラシが開示されている（特許文献１参照）。上記歯間ブラシによれば、前記カシメ部が柄に強く固定されるため、ブラシが柄から抜けにくいという効果を奏する。

特許２７７０２９８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の歯間ブラシにおいては、カシメ部の厚みが薄い場合には、ブラシを柄に挿通する際に、前記カシメ部においてワイヤが折れ曲がり、ワイヤが柄の軸心からズレて挿入され、製造における歩留まりが低下することがあった。

すなわち、ブラシを柄に高周波加熱で挿通固定する際に、カシメ部においてワイヤが折れ曲がると、ワイヤの先端部（フィラメントが挟まれている側と反対側の端部）が柄の表面から外側へ突出してしまう場合があり、製造における歩留まりが低下する要因となっていた。

また、ワイヤは機械的に切断されるため、ワイヤの端部にはバリが発生している。このワイヤの端部のバリが、例えば、ワイヤの軸心から外側に向けて形成されている場合には、ブラシを柄に高周波加熱で挿通固定する際に、バリを挿通孔に挿通する抵抗が大きくなって、ワイヤが折れ曲がることがあり、製造における歩留まりが低下する要因となっていた。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、製造における歩留まりを向上することが可能な歯間ブラシを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明に係る歯間ブラシは、以下のように構成されている。

すなわち、本発明に係る歯間ブラシは、捻られたワイヤにフィラメントが挟持されたブラシと、樹脂製の柄とからなる歯間ブラシであって、前記柄が、前記ブラシのワイヤが挿通される孔である挿通孔を有し、前記ワイヤのうち、前記挿通孔に埋没する部分の一部にカシメ部が設けられており、前記カシメ部が、捻られたワイヤの長手方向に中心軸を有する略三角柱状又は略四角柱状にカシメられており、前記ワイヤが、前記挿通孔に高周波加熱で挿通固定されることを特徴としている。

かかる構成を備える歯間ブラシによれば、前記柄が、前記ブラシのワイヤが挿通される孔である挿通孔を有している。また、前記ワイヤのうち、前記挿通孔に埋没する部分の一部にカシメ部が設けられており、前記カシメ部が、捻られたワイヤの長手方向に中心軸を有する略三角柱状又は略四角柱状にカシメられている。そして、前記ワイヤが、前記挿通孔に高周波加熱で挿通固定されるため、製造における歩留まりを向上することができる。

すなわち、前記カシメ部が、捻られたワイヤの長手方向に中心軸を有する略三角柱状又は略四角柱状にカシメられているため、前記ブラシを前記柄に高周波加熱で挿通固定する際に、前記カシメ部において前記ワイヤが折れ曲がることを抑制することができるので、製造における歩留まりを向上することができるのである。

また、本発明に係る歯間ブラシは、前記カシメ部は、略正三角柱状又は略正四角柱状にカシメられていることが好ましい。

かかる構成を備える歯間ブラシによれば、前記カシメ部が、略正三角柱状又は略正四角柱状にカシメられているため、簡素な製造方法（例えば、互いに直交する方向に２回カシメること）で前記カシメ部を形成することができる。

また、本発明に係る歯間ブラシは、前記ブラシが、半折された前記ワイヤの折れ曲がり部側に複数のフィラメントが挟まれた状態で、前記ワイヤが捻られて形成され、前記ワイヤの端部のバリが、前記挿通孔に埋没される前に除去されていることが好ましい。

かかる構成を備える歯間ブラシによれば、前記ブラシが、半折された前記ワイヤの折れ曲がり部側に複数のフィラメントが挟まれた状態で、前記ワイヤが捻られて形成されている。また、前記ワイヤの端部のバリが、前記挿通孔に埋没される前に除去されているため、製造における歩留まりを更に向上することができる。

すなわち、前記ワイヤの端部のバリが、例えば、前記ワイヤの軸心から外側に向けて形成されている場合には、前記ブラシを前記柄に高周波加熱で挿通固定する際に、前記バリを前記挿通孔に挿通する抵抗が大きくなり、前記ワイヤが折れ曲がることがある。よって、前記ワイヤの端部のバリを、前記ワイヤを前記挿通孔に挿通させる前に除去することによって、前記ワイヤが折れ曲がることを防止することができるのである。

本発明に係る歯間ブラシによれば、前記柄が、前記ブラシのワイヤが挿通される孔である挿通孔を有している。また、前記ワイヤのうち、前記挿通孔に埋没する部分の一部にカシメ部が設けられており、前記カシメ部が、捻られたワイヤの長手方向に中心軸を有する略三角柱状又は略四角柱状にカシメられている。そして、前記ワイヤが、前記挿通孔に高周波加熱で挿通固定されるため、製造における歩留まりを向上することができる。

本発明に係る歯間ブラシの一例を示す分解斜視図である。図１に示すカシメ部の一例を示す正面図及び側面図である。図１に示すワイヤの先端部の一例を示す図である。図１に示す歯間ブラシの製造方法の一例を示す工程図である。図４に示すフィラメント供給用のドラム及び整列具の一例を示す斜視図である。図１に示すカシメ部を形成するカシメ装置の一例を示す平面図である。図１に示すカシメ部を形成するカシメ装置の一例を示す側面図である。高周波加熱によってワイヤを柄に挿通固定する工程を説明する説明図である。

以下、本発明に係る歯間ブラシ１００の実施形態について図面を参照して説明する。

−歯間ブラシの構造−
図１は、本発明に係る歯間ブラシ１００の一例を示す分解斜視図である。図１では、歯間ブラシ００を、ブラシ１と柄２を分離した状態で示している。ブラシ１は、ワイヤ３を半分に曲げて、その間にフィラメント４を挟み、ワイヤ３を捻ったものである（図４参照）。柄２は、略円柱状に成形された樹脂（ここでは、合成樹脂）である。柄２には、ブラシ１のワイヤ３を挿入する挿通孔１ａが形成されている。ここでは、挿通孔１ａは、柄２の軸中心に、長さＬＴ（例えば、１０ｍｍ）の長さ（深さ）で形成されている。

また、ワイヤ３の基端部であって、柄１に埋め込まれる部分の任意の箇所には、図２に示すようにカシメ部３ａが形成されいる。カシメ部３ａは、ワイヤ３を捻ってブラシ１を成形した後に、金属又は硬質の工具で挟み込んで、螺旋状にねじれたワイヤ３の一部を変形させた（カシメた）ものである（図４、図６、図７参照）。

更に、ワイヤ３の先端部３ｂは、図３に示すように、バリ取り加工が施されている。ワイヤ３の先端部３ｂの形状等については、図３を参照して後述する。

−カシメ部の構造−
図２は、図１に示すカシメ部３ａの一例を示す正面図及び側面図である。図２（ａ）は、図１に示すカシメ部３ａの一例を示す正面図であって、図２（ａ）は、図１に示すカシメ部３ａの一例を示す側面図である。

図２に示すように、カシメ部３ａは、高さＴ、幅Ｂ、長さＬの正三角柱状に形成されている。なお、また、幅Ｂは、例えば、ワイヤの直径（例えば、０．２ｍｍ）の１，５倍（例えば、０．３ｍｍ）に形成される。高さＴは、例えば、幅Ｂの（３^1/2）／２（≒０．８７）倍（ここでは、０．２６ｍｍ）に形成される。更に、長さＬは、例えば、挿通孔１ａの長さＬＴ（ここでは、１０ｍｍ）の半分以下（例えば、２ｍｍ）に形成される。

ここで、図４を用いて後述するように、ワイヤ３の柄１に対する埋没部は高周波加熱されて、柄１の挿通孔１ａに挿通される。柄１は、合成樹脂で形成されているので、加熱されたワイヤ３によって、挿通孔１ａの周壁が溶解されて、ワイヤ３が周囲の挿通孔１ａの周壁と強固に固定される。なお、カシメ部３ａが設けられていない場合には、ワイヤ全体が規則的な螺旋状であるため、一方の向き（例えば、時計廻り）に、ワイヤ３を廻せば、ブラシ１が柄２から外れてしまう。これに対して、カシメ部３ａが形成されている場合には、螺旋形状の一部が変形されているため、形状の規則性がなくなっており、ワイヤ３は廻り難く、ブラシ１は柄１から外れ難い。

また、上述のように、柄２が、ブラシ１のワイヤ３が挿通される孔である挿通孔１ａを有し、ワイヤ３が、挿通孔１ａに高周波加熱で挿通固定される。そして、ワイヤ３のうち、挿通孔１ａに埋没する部分の一部にカシメ部３ａが設けられており、カシメ部３ａが、正三角柱状にカシメられているため、製造における歩留まりを向上することができる。

すなわち、カシメ部３ａが、正三角柱状にカシメられているため、ブラシ１を柄２に高周波加熱で挿通固定する際に、カシメ部３ａにおいてワイヤ３が折れ曲がることを抑制することができるので、製造における歩留まりを向上することができるのである。

本実施形態では、カシメ部３ａが正三角柱状にカシメられている場合について説明するが、カシメ部３ａがその他の形状（例えば、四角柱状、多角柱状等）にカシメられている形態でもよい。

更に、カシメ部３ａが、正三角柱状にカシメられているため、簡素な製造方法（ここでは、図６、図７を用いて後述するカシメ台２４に溝２４１を設け、１回カシメること）でカシメ部３ａを形成することができる。

−先端部の形状−
次に、図３を参照してワイヤ３の先端部３ｂについて説明する。図３は、図１に示すワイヤ３の先端部３ｂの一例を示す図である。図３（ａ）は、１本のワイヤ３の先端部３ｂの一例を示す図であり、図３（ｂ）は、半折されて捻られたワイヤ３の先端部３ｂの一例を示す図である。

図３（ａ）に示すように、ワイヤ３は機械的に切断されるため、その切断面においてバリ３１が形成されている。また、図３（ｂ）に示すように、半折されて捻られたワイヤ３の先端部３ｂにおいて、バリ３１が外側にはみ出して形成されている場合には、ワイヤ３を柄１の挿通孔１ａに高周波加熱で挿通固定する際の挿入抵抗が大きくなり、ブラシ１（ワイヤ３）を柄２の挿通孔１ａに挿通する際に、ワイヤ３が折れ曲がってしまうことがある。

本実施形態では、図３に示すように、ワイヤ３の先端部３ｂに形成されたバリ３１が柄２の挿通孔１ａに埋没される前に除去されている。バリ３１を除去する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、バリ３１を砥石で研磨して除去する方法でもよいし、バリ３１の発生しない切断方法（例えば、レーザ光の照射による切断方法）でバリ３１を切り落とす方法でもよい。更には、半折される前のワイヤ３を、ワイヤ３の先端部３ｂにバリ３１が形成されないように所定長さに切断する形態でもよい（図４参照）。

このように、ワイヤ３の先端部３ｂのバリ３１を、柄２の挿通孔１ａに埋没される前に除去することによって、ワイヤ３が折れ曲がることを防止することができるため、歯間ブラシ１００の製造における歩留まりを更に向上することができる。

すなわち、ワイヤ３の端部３ｂのバリ３１が、例えば、ワイヤ３の軸心から外側に向けて形成されている場合には、ブラシ１を柄２に高周波加熱で挿通固定する際に、バリ３１を挿通孔１ａに挿通する抵抗が大きくなり、ワイヤ３が折れ曲がることがある。よって、ワイヤ３の端部３ｂのバリ３１を、挿通孔１ａに埋没させる前に除去することによって、ワイヤ３が折れ曲がることを防止することができる。したがって、歯間ブラシ１００の製造における歩留まりを更に向上することができるのである。

−歯間ブラシの製造工程−
次に、図４、図５を参照して、歯間ブラシ１００を製造する製造方法及び製造装置について説明する。図４は、図１に示す歯間ブラシ１００の製造方法の一例を示す工程図である。図５は、図４に示すフィラメント供給用のドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び整列具１２の一例を示す斜視図である。

図５に示すように、フィラメント供給用のドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃには、それぞれ、複数のフィラメント４０が巻回されている。フィラメント４０の整列具１２には、複数のフィラメント通過孔１３が並列して設けられ、それぞれの通過孔１３には、各ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃから引き出されたフィラメント４０が挿通されている。

そして、図４に示すように、通過孔１３を通ったフィラメント４０は一列に整列され、間欠フィーダ等で一定寸法ずつ送り出される。半折ワイヤ１４は、１本のワイヤ３０を中央から半折したものである。そして、半折ワイヤ１４の間に、ブラシ用に適当な長さ（例えば、３ｍｍ）に切断されたフィラメント群１５が挟み込まれ、半折ワイヤ１４が、その両端から捻られることによって、ブラシ１６が形成される。ブラシ１６は、ワイヤ１６１を備えている。ワイヤ１６１は、未だ、カシメ部３ａが形成されておらず、且つ、バリ３１が除去されていない点で、図１に示すワイヤ３とは相違する。

続いて、ブラシ１６を搬送するラインの途中で、カシメ部１６ａ（３ａ）が形成されると共に、ワイヤ１６１（３）の先端部３ｂのバリ３１が除去される（図３参照）。搬送ライン途中でカシメ部１６ａ（３ａ）が形成され、バリ３１が除去されたブラシ１は、フィラメント４が溶解しないようにしてワイヤ３が高周波加熱されて、加熱された状態のワイヤ３が柄２のワイヤ挿通孔１ａに挿通される。そして、柄２を構成する合成樹脂の挿通孔１ａ周壁が溶解されてワイヤ３が挿通された状態で、挿通孔１ａの周壁が硬化して、ワイヤ３が柄２に固定される。これによって、歯間ブラシ１００を製造する一連の工程が終了する。

なお、本実施形態ではフィラメントを巻回したドラムの個数を３個としたが、整列具１２に設けられた通過孔１３の数以内で１個以上であれば任意の個数とすることが可能である。また、図５では通過孔１３は６連としているが、この個数も図示した個数に限定されるものではない。

ここで、図示した３個のドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃに同一径のフィラメント４０を巻回すれば均一径のフィラメント４で形成された歯間ブラシ１００が製造されるが、各ドラム１１に巻回するフィラメント４０の色を変えれば、帯状に色が異なる歯間ブラシ１００を製造することができる。また、各ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃのフィラメント４０の太さを変えれば、歯間ブラシ１００の部位によって固さが異なる歯間ブラシ１を製造することができる。フィラメント４０の色の変更と太さの変更とを適宜組み合わせることも可能である。

−カシメ装置−
続いて、図６、図７を参照して、カシメ部３ａを構成する装置について説明する。図６は、図１に示すカシメ部３ａを形成するカシメ装置２００の一例を示す平面図であって、図７は図１に示すカシメ部３ａを形成するカシメ装置２００の一例を示す側面図である。カシメ装置２００は、ブラシフィーダ２１、カシメ台２４、及び、ピストン２５を備えている。

ブラシフィーダ２１は、ピストン２５とカシメ台２４との間に、ブラシ１６を供給するものであって、ここでは、ループ状に繋いだチェーン２２で構成されている。そして、チェーン２２間の各鳩目２３に、ブラシ１６のワイヤ１６１を挿通した状態で、間欠的にチェーン２２を駆動する。この場合、図７に示すように、ワイヤ１６１は、チェーン２２よりも下方に突出している必要がある。

カシメ台２４は、チェーン２２の進行方向の下方に突出し、ピストン２５の間にワイヤ１６１を挟んだ状態でピストン２５を作動させてワイヤ１６１に打ちつけ、カシメ部１６ａを形成するものである。また、カシメ台２４には、カシメ部１６ａ（３ａ）を正三角柱状に形成するための溝２４１が形成されている。溝２４１は、隣接する面が互いに６０度をなして形成されており、正三角柱状のカシメ部１６ａ（３ａ）の頂点が、溝２４１における隣接する面の交線において形成される。

カシメ装置２００の動作としては、ブラシフィーダ２１がチェーン１個分の距離だけ間欠移送する。そして、これに同期してピストン２５を駆動する。この動作を繰返すことによって、チェーン２２間の各鳩目２３に固定された各ワイヤ１６１に、それぞれ、カシメ部１６ａが形成される。

なお、本実施形態では、図２に示すように、カシメ部１６ａを、正三角柱状に形成するため、ピストン２５は、そのストロークを調整可能に構成されている。すなわち、ピストン２５が打ちつけられることによって、カシメ部３ａの高さＴが、ワイヤの直径（例えば、０．２ｍｍ）の１，５倍（例えば、０．３ｍｍ）に設定された幅Ｂの（３^1/2）／２（≒０．８７）倍（ここでは、０．２６ｍｍ）に形成されるべく、ピストン２５のストロークが調整されている。

本実施形態では、ピストン２５のストロークを調整することによって、カシメ部３ａの高さＴを調整する場合について説明するが、カシメ装置２００によって２回のカシメを行うことによって四角柱状のカシメ部３ａを形成する形態でもよい。例えば、１回目のカシメ方向と直交する方向に、２回目のカシメを行えばよい。ただし、２回目のカシメは、カシメ部３ａの高さＴ、及び、幅Ｂを所望する大きさに形成するために行うものであるから、ピストン２５のストロークを、適宜、調整する必要がある。

−高周波加熱での挿通固定−
次に、図８を参照して、ワイヤ３を柄２に挿通固定する工程について説明する。図８は、高周波加熱によってワイヤ３を柄２に挿通固定する工程を説明する説明図である。ここでは図８に示したように、ブラシ１を固定すると同時に、柄２をブラシ１の下方近傍に位置決めする。そして、矢印Ａで示す方向から一定時間だけ高周波加熱を行う。そうすると、カシメ部３ａを含んでワイヤ３が灼熱するので、即座にブラシ１を矢印Ｂで示す方向に移動し、柄２の挿通孔１ａに挿通して一定時間だけ保持する。なお、上記の方法とは逆に、ブラシ１は固定したままで、柄２を矢印Ｂで示す方向とは反対の方向に移動させてもよい。

これによって、灼熱したワイヤ３が、挿通孔１ａの内壁周縁を一旦溶解し、続いてワイヤ３が挿通され状態で硬化することになるため、カシメ部３ａによってブラシ１は柄２に確実に挿通保持されることになる。

本実施形態では、ワイヤ３を高周波加熱した後に柄２の挿通孔１ａに挿通し、合成樹脂を溶融して固定する実施形態を説明したが、逆に挿通孔１ａに挿通した後に柄の周囲から高周波を投射してワイヤ３を加熱する方法を採用することも可能である。

すなわち、先にワイヤ３を加熱する場合には、加熱から挿通までの時間経過で、ワイヤ３の温度が下がってしまうので、製造方法としては、高周波加熱と挿通動作との間の期間はできるだけ短くする必要がある。しかし、挿通後にワイヤ３を加熱するのであればこのような制約がないので製造方法の自由度が大きい。

また、ワイヤ３は加熱することによって軟化して変形することがある。よって、加熱後に挿通孔１ａに挿通する場合には、ワイヤ３が屈曲し易く、歩留まりが悪くなることがある。これに対して、挿通後に加熱する場合には、ワイヤ３の屈曲による歩留まりの低下を抑制することができる。

本発明は、捻られたワイヤにフィラメントが挟持されたブラシと、樹脂製の柄とからなる歯間ブラシに利用することができる。

１００歯間ブラシ
１、１６ブラシ
１ａ挿通孔
２柄
３、３０、１６１ワイヤ
３ａ、１６ａカシメ部
３ｂ先端部
３１バリ
４、４０フィラメント
２００カシメ装置
２１ブラシフィーダ
２２チェーン
２３鳩目
２４カシメ台
２４１溝
２５ピストン

Claims

捻られたワイヤにフィラメントが挟持されたブラシと、樹脂製の柄とからなる歯間ブラシであって、
前記柄は、前記ブラシのワイヤが挿通される孔である挿通孔を有し、
前記ワイヤのうち、前記挿通孔に埋没する部分の一部にカシメ部が設けられており、
前記カシメ部は、捻られたワイヤの長手方向に中心軸を有する略三角柱状又は略四角柱状にカシメられており、
前記ワイヤは、前記挿通孔に高周波加熱で挿通固定されることを特微とする歯間ブラシ。
請求項１に記載の歯間ブラシにおいて、
前記カシメ部は、略正三角柱状又は略正四角柱状にカシメられていることを特徴とする歯間ブラシ。
請求項１又は請求項２に記載の歯間ブラシにおいて、
前記ブラシは、半折された前記ワイヤの折れ曲がり部側に複数のフィラメントが挟まれた状態で、前記ワイヤが捻られて形成され、
前記ワイヤの端部のバリは、前記挿通孔に埋没される前に除去されていることを特徴とする歯間ブラシ。