JP6061548B2 - 塗装用刷毛 - Google Patents

Description

この発明は、柄本体を樹脂で一体化するとともに、毛束を溶融してなるフランジを介して上記柄本体に毛束を保持させる塗装用刷毛に関する。

この種の刷毛として、特許文献１（特に図２０及び図２１）に記載された塗装用刷毛が従来から知られている。
上記従来の塗装用刷毛は、毛束の根元を溶融してフランジを形成するとともに、対称形状にした一対の分割部材には、それらを突き合せたときにエンドレスとなる環状凹部を形成している。そして、毛束のフランジをこれら環状凹部にはめ込んだ状態で、上記一対の分割部材を突き合せ、これら分割部材間に毛束を保持している。
上記のように一対の分割部材間に毛束を保持させたら、これら分割部材に形成した圧入孔に棒部材を圧入して、分割部材を一体に組み付ける構成にしている。

このようにした一対の分割部材を、棒状部材を圧入して組付けているので、それらの寸法公差や、長期間の使用による磨耗などで、圧入部分にガタ付きが発生する。圧入部分にガタ付きが発生すると、上記分割部材の相対位置もずれたりするが、分割部材の相対位置がずれると、そのずれる力が毛束に形成したフランジに作用し、フランジを損傷してしまう。特に、このフランジは、毛束の根元を溶融して形成しているので、硬いけれどもかなりもろいという特性を持っている。そのために、両分割部材のずれる力がフランジに作用すると、フランジが簡単に欠けたり折れたりする。

また、塗装用刷毛は、塗装作業時に刷毛の運び方向が交互に反対方向になることが頻繁に発生するので、上記フランジにも交互に反対方向になる力が作用することになる。したがって、上記圧入部分に少しでもガタ付きが発生すると、上記フランジに交互に反対方向になる力が作用するとともに、この力の作用でフランジが欠けたり折れたりする。

このようなことを防ぐために、上記特許文献１に記載の塗装用刷毛では、分割部材の囲い片を、毛束の先端に向かって長くし、両分割部材が多少ずれても、長くした上記囲い片で毛束を押さえつけ、毛束があまりずれないようにするとともに、上記のようなずれる力がフランジに作用しないようにしている。
なお、上記した塗装用刷毛は、毛束を保持した分割部材を、二股状にした柄本体の先端に挟持させる構成にしている。

また、特許文献２に記載された塗装用刷毛も従来から知られているが、この特許文献２に記載された塗装用刷毛を本願の図４として示している。
上記図４からも明らかなように、樹脂製の柄本体Ｘは、一方の分割部材１０１と他方の分割部材１０２とからなり、両分割部材１０１，１０２のそれぞれには、握り部１０１ａ，１０２ａと、毛束１０３を保持する保持部１０１ｂ、１０２ｂとを一体的に形成している。そして、これら両分割部材１０１，１０２を突き合せることによって、上記柄本体Ｘが構成される。

また、上記毛束１０３は、その根元をキャップ１０４で束ねられているが、このキャップ１０４の外側底面には、フランジ１０５を形成している。
一方、上記分割部材１０１，１０２の内側となるそれぞれの対向面には、押さえ板１０６を形成するとともに、この押さえ板１０６には孔１０７を形成し、この孔１０７に連続するフランジ保持部１０８を形成している。さらに、上記押さえ板１０６には、囲い片１０９を起立させている。

上記のようにした分割部材１０１，１０２は、それらのフランジ保持部１０８に、上記キャップ１０４に形成したフランジ１０５を組み入れた状態でそれらを突き合せる。このようにして突き合せた両分割部材１０１，１０２をネジ１１０で組み付けるようにしている。
なお、この組み付け状態では、上記キャップ１０４が囲い片１０９にぴったりとはまる構成にしている。

特開２００７−２８９６２７号公報 米国特許公開ＵＳ２００８／０２２２８２４号公報

特許文献１に記載された塗装用刷毛は、毛束の根元に形成したフランジを保護するために、囲い片の長さを長くせざるをえない。しかし、囲い片の長さを長くすると、この囲い片に囲まれた毛束部分に塗料が入ったとき、それを洗い流せなくなり、囲い片に囲まれた毛束部分に塗料が残ってしまう。このような状態で、当該刷毛に別な塗料を含ませて使用すると、残っていた塗料と新しい塗料とが混合してしまうという問題があった。

また、囲い片を上記のように長くしておけば、その間に入る塗料の量も多くなるので、その分、当該刷毛が重くなってしまい、塗装作業中の作業者を疲労させてしまうという問題があった。
さらに、囲い片を長くすれば、その長くした囲い片に囲まれた毛束部分も長くせざるをえないので、その分、材料費がかさみ、それがコストアップの要因になっていた。
また、囲い片の長さが長くなれば、毛束の毛先から保持部までの長さが長くなるので、高さがない狭い隙間の部分を塗装しようとしたとき、その狭いすき間に毛束部分を入れて塗装するのが難しくなるという問題があった。

一方、特許文献２に記載された塗装用刷毛は、毛束１０３の根元部分をキャップ１０４で束ねるようにしているので、その分、部品点数が多くなるという問題があった。
また、この特許文献２の塗装用刷毛の柄本体Ｘに、例えば毛束の根元を溶融したフランジを保持させたとしても、上記したように分割部材１０１，１０２をネジ１１０で組みつけているので、特許文献１に記載された塗装用刷毛と同様に、これら分割部材１０１，１０２のガタ付きを完全に防ぐことができない。

このような構成のもとで、例えば、根元を溶融してフランジを形成した毛束を保持させようとしても、囲い片を長くせざるをえず、特許文献１に記載された塗装用刷毛の場合と同様の問題を解決できない。
なお、上記特許文献２の塗装用刷毛では、キャップ１０４を包囲する囲い片１０９の長さを十分に長くして、分割部材１０１，１０２間に毛束１０３が安定的に保持されるようにしている。

この発明の目的は、柄本体の保持部に形成した囲い片の長さを短くしても、樹脂製の毛束の根元を溶融して形成したフランジを損傷することなく保持できる塗装用刷毛を提供することである。

第１の発明の特徴は次の通りである。すなわち、握り部と樹脂製の毛束を保持する保持部とが一体的に形成された一方の分割部材と他方の分割部材とを備え、これら両分割部材が突き合わされることによって、樹脂製の柄本体が構成される塗装用刷毛である。
そして、上記毛束を保持する保持部には、上記突き合せ方向に張り出した押さえ板と、この押さえ板から上記毛束の先端方向に突出させた環状の囲い片と、底面の両側に側面が形成され、その一方の側面が上記押さえ板で構成された環状凹部とが設けられ、上記保持部の外側面は上記毛束の厚さ方向において互いに対向する平らな面である。
そして、上記毛束にはその根元が溶融されて、上記環状凹部の側面間にぴったりとはまる厚さ及び上記環状凹部の底面に接触する外周を有するフランジが形成されており、
上記毛束のフランジが上記環状凹部にはめ込まれ、上記押さえ板で構成される上記側面の全面に、上記フランジにおける上記毛束の先端と反対側の面が接触した状態で、上記保持部における両押さえ板及び囲い片のそれぞれの突き合せ面が超音波溶着された点に特徴を有する。

第２の発明は、上記柄本体における握り部の断面形状をほぼ六角形にするとともに、上記保持部における毛束の厚さ方向に対応する厚さを、上記柄本体の他の部分よりも厚くした点に特徴を有する。

第１の発明によれば、押さえ板及び囲い片のそれぞれの突き合せ面を溶着したので、毛束先端方向における囲い片の長さを短くできるが、その理由は次の通りである。
樹脂製の毛束の根元を溶融してなるフランジは、特許文献１に記載された塗装用刷毛と同様に、もろいけれども、かなり硬いという特性を持っている。しかも、このフランジは、毛束を溶融してなるので、毛束からそれほど大きく突出させることができない。このように毛束からの突出寸法が短いので、毛束から突出した短いフランジの部分の硬さを十分に保つことができる。

そのために、上記のようにフランジの周囲を環状凹部に組み込んで、上記両分割部材を突き合せて両者を超音波で振動させ、押さえ板及び囲い片のそれぞれの突き合せ面を超音波溶着することによって、両分割部材の相対的なずれを防止しつつ、フランジの周囲を強固に押さえつけてしまえば、フランジは十分な強度を保ちうることを、発明者は新たに見出し、それを実験によって確認した。
例えば、上記環状凹部で周囲を押さえつけられたフランジには、塗装作業の過程で、毛先方向に引っ張られる力や、交互に反対方向となる力などが作用するが、通常の塗装作業の中で、上記フランジが欠けたり折れたりすることはなかった。

上記のように環状凹部でフランジの周囲を押さえつけておけば、フランジの強度を保って毛束を保持できることが判明したので、発明者は、囲い片の毛先方向の長さを短くすることを試みた。
本来、囲い片は、その内側に環状凹部が形成されるスペースが確保され、当該環状凹部の強度を維持するために必要な長さが確保されていれば十分機能するものである。

そこで、環状凹部の幅に対して、囲い片の長さをわずかに長くして実験を繰り返したが、強度的には、ほとんど支障を来たさなかった。なお、図２は、実験したときの環状凹部９と囲い片８との実寸に基づいて記載したものである。
ただ、両者の寸法の比率はあくまでも目安であり、限定的にとらえられるものではないが、いずれにしても、囲い片の長さを従来の塗装用刷毛に比べて極端に短くすることができたものである。

上記のように囲い片の長さを短くできたので、囲い片に囲まれた毛束部分に塗料が入ったとしても、それを簡単に洗い流すことができる。また、囲い片に囲まれた毛束部分に入る塗料の量も少なくなるので、少なくなった分だけ重量が相対的に軽くなり、作業者の疲労も最小限に抑えることができる。
さらに、囲い片を短くできるので、囲い片に囲まれる毛束部分の長さも短くでき、その分、コストダウンを図ることができる。
また、囲い片の長さが短いので、毛束の毛先から保持部までの長さを短くでき、狭い隙間に毛束部分を入れて塗装することができる。
特に、この発明では、上記保持部の外側面を平らにしているので、この平らな部分に超音波溶着機の振動子を密着させられる。したがって、例えば、凹凸や異形の部分を挟んで超音波溶着をするときよりも、上記突き合せ面を確実に溶着できる。特に、保持部には、上記したように押さえ板及び囲い片のそれぞれの突き合せ面があるので、この部分がしっかり溶着されれば、フランジを確実に保持することができる。

さらに、フランジが環状凹部にぴったりとはまって、このフランジが環状凹部を構成する押さえ板に密接するので、両分割部材を溶着したときに、環状凹部の底面及び側面によってフランジが強固に押さえつけられる。このようにフランジが強固に押さえつけられので、毛束にどのような方向の力が作用したとても、フランジが損傷したりしない。このようにフランジの強度を保てるので、囲い片の長さを短くしても、毛束は柄本体にしっかりと保持される。

第２の発明によれば、塗装作業者の握り感を良好に保つことができる。

斜視図である。 一方の分割部材の内側を示した図である。 図１のIII−III線断面図である。 従来の分解斜視図である。

図１〜３に示した実施形態は、樹脂製の毛束Ｈと生分解樹脂製の柄本体Ａとからなり、毛束Ｈを柄本体Ａに保持させる構成にしている。
上記毛束Ｈは、その毛の根元をたばねた状態で、その根元を熱で溶融させながら押しつぶして溶融部１を形成するとともに、この溶融部１で個々の毛を一体化している。そして、上記溶融部１を押しつぶす過程で、当該溶融部１を毛束Ｈの根元よりも外側周囲に押し出して外周にフランジ２を形成している。

一方、上記柄本体Ａは、一対の分割部材ａ１，ａ２を突き合せてなるが、これら分割部材ａ１，ａ２は、ほぼ対称形状にしているので、以下には、分割部材ａ１，ａ２の部分については同一符号を用いて説明する。
上記一対の分割部材ａ１，ａ２は、握り部３と、上記毛束Ｈを保持する保持部４とを一体に成形したものである。

そして、これら分割部材ａ１，ａ２の内部には、図２に示すように補強用の複数のリブ５を形成しているが、このリブ５は保持部４内にも複数設けている。これらリブ５の配置は、両分割部材ａ１，ａ２で同一にするとともに、その端面は、分割部材ａ１，ａ２の分割面６と同一レベルにしている。したがって、一方の分割部材ａ１の分割面６を相手側の分割部材ａ２の分割面６に突き合せたとき、リブ５の端面が相手側のリブ５の端面に接触することになる。

なお、図中符号ｄは、一方の分割部材ａ１におけるリブ５の位置に形成した突部である。また、他方の分割部材ａ２には、上記突部ｄに対応した位置に図示していない凹部を形成している。そして、両分割部材ａ１，ａ２を突き合せたとき、これら突部ｄと上記凹部とがはまり合う構成にしている。

上記のようにした両分割部材ａ１，ａ２のそれぞれの保持部４には、両分割部材ａ１，ａ２の突き合せ方向に突出させた押さえ板７を形成するとともに、この押さえ板７の下方には、毛束Ｈを保持したときに毛先側となる方向に突出させた環状の囲い片８を形成している。
そして、両分割部材ａ１，ａ２の分割面６を突き合せたとき、互いの押さえ板７及び囲い片８のそれぞれも、ぴったりと突き合される構成にしている。

上記のようにした囲い片８の内周には環状凹部９を形成しているが、この環状凹部９は、底面の両側に側面を形成してなる。そして、これら側面のうち、一方の側面は上記押さえ板７と同一面上において連続させている。つまり、この押さえ板７が上記環状凹部９の一方の側面を構成している。したがって、この環状凹部９に組み込まれたフランジ２は上記押さえ板７に密着することになる。
さらに、環状凹部９の上記両側面の間隔は、上記フランジ２がぴったりとはまるとともに、環状凹部９の底面が連続して形成する環状面が、上記フランジ２の外形とほぼ一致する形状にしている。したがって、フランジ２を環状凹部９に組み込めば、フランジ２の外周が環状凹部９の底面に密着する。

一方、上記分割部材ａ１，ａ２の外形は、図１に示すように、それらを突き合せたときに六角形を形成する形状にするとともに、柄本体Ａに毛束Ｈを保持したとき、その毛束Ｈの厚さ方向に対応する方向における上記保持部４の厚さを、上記柄本体の他の部分よりも厚くしている。このようにすることによって、塗装作業者の柄本体Ａの握り感を良好に保つことができる。

また、上記分割部材ａ１，ａ２における保持部４の外側面、すなわち柄本体Ａに毛束Ｈを保持させたときの当該毛束の厚さ方向において対向する外側面１０を平らにしている。
このように平らな部分を形成したのは、両分割部材ａ１，ａ２を突き合せた状態でそれらに超音波振動を与えて超音波溶着をするときに、図示していない超音波溶着機の振動子を密着させるためである。

なお、図中符号１１は上記保持部４に隣接する握り部３に設けた滑り止め部で、この滑り止め部１１は、エラストマーなどの滑りにくい材質からなる。ただし、この滑り止め部１１は、上記握り部３の厚さを厚くした部分の稜線に沿った部分１２では、滑り止め部１１を取り除いている。このように滑り止め部１１を除いた部分１２を設けたのは、この滑り止め部１１の部分が極度に滑りにくいと、かえって刷毛運びがやりにくくなるからである。

また、分割部材ａ１，ａ２の先端部分にも滑り止め部１１と同様の滑り止め部１３を設けている。
上記のように２箇所に滑り止め部１１，１３を設けたのは、塗装作業者によって、握る部分が異なるので、そのような要請に応えるためである。

次に、分割部材ａ１，ａ２を突き合せて塗装用刷毛を組み立てる過程を説明する。
先ず、一方の分割部材ａ１の環状凹部９に、毛束Ｈのフランジ２をはめるとともに、このフランジ２に他方の分割部材ａ２の環状凹部９をはめて、両分割部材ａ１，ａ２の分割面６を図３に示すように突き合せる。
このようにして突き合せた分割部材ａ１，ａ２の平らな部分である外側面１０に図示していない超音波溶着機の振動子をあてがって、分割部材ａ１，ａ２に超音波振動を与える。

上記超音波振動によって、分割部材ａ１，ａ２の分割面６が溶融して接着されるが、このときには押さえ板７、囲い片８及びリブ５同士も溶着されることになる。したがって、両分割部材ａ１，ａ２の接着力も強くなり、それらが事後的に分離するようなことはなくなる。
また、上記のように超音波溶着機の振動子は、保持部４に形成した平らな部分である外側面１０にあてがわれるので、保持部４に設けた押さえ板７及び囲い片８のそれぞれの突き合せ面が確実に溶着されることになる。

さらに、環状凹部９の上記両側面の間隔が、上記フランジ２がぴったりとはまり、環状凹部９の底面に上記フランジ２の外周が接触する構成にしているので、押さえ板７及び囲い片８のそれぞれの突き合せ面が溶着されれば、フランジ２の周囲が強固に押さえつけられる。また、当然ではあるが、両分割部材ａ１，ａ２を溶着しているので、それらがずれたりしない。

したがって、フランジ２はその組みつけられた状態で、十分な強度を保つことができ、塗装作業の過程で、毛束Ｈに対して、毛先方向に引っ張る力や、交互に反対方向になる力などが作用しても、上記フランジ２が欠けたり折れたりすることはない。
このようにフランジ２を強固に押さえつけて、その強度を十分に保つことができ、毛束Ｈを柄本体Ａにしっかり保持できるので、従来のように囲い片８の長さを長くしなくてもよくなる。

実際には、上記環状凹部９の両側面間の間隔に対して、囲い片８の長さがわずか長ければ十分である。ただし、両者の比率はあくまでも目安であり、例えば、囲い片８の強度を十分に保てるなら、囲い片８の長さを、環状凹部９の両側面間の間隔よりも短くしてもよい。
いずれにしても、この実施形態においては、囲い片８の長さを従来の塗装用刷毛に比べて極端に短くすることができる。

このように囲い片８の長さを短くできるので、囲い片８に囲まれた毛束Ｈの部分に塗料が入り込んだとしても、それを簡単に洗い流すことができる。また、囲い片８に囲まれた毛束Ｈの部分に入る塗料の量も少なくなるので、その分、刷毛が相対的に軽くなり、作業者の疲労も最小限に抑えることができる。
さらに、囲い片８を短くできるので、囲い片８に囲まれる毛束Ｈの部分の長さも短くでき、その分、コストダウンを図ることができる。
また、囲い片８の長さが短いので、毛束Ｈの毛先から保持部４までの長さを短くでき、狭い隙間に毛束Ｈを入れて塗装することができる。

そして、上記分割部材ａ１，ａ２のそれぞれは型成形が可能であり、しかも、毛束Ｈもその根元を溶融するだけで構成することができるので、各部品の量産化が可能になる。
しかも、分割部材ａ１，ａ２の環状凹部９にフランジ２を組み込んで、両分割部材ａ１，ａ２を超音波溶着することで、塗装用刷毛を完成させることができるので、その組み付け工程も量産化が可能になり、当該塗装用刷毛の製造コストを大幅に削減することができる。

安価な塗装用刷毛として最適である。

Ｈ 毛束
２ フランジ
Ａ 柄本体
ａ１，ａ２ 分割部材
３ 握り部
４ 保持部
７ 押さえ板
８ 囲い片
９ 環状凹部

Claims (2)

1. 握り部と樹脂製の毛束を保持する保持部とが一体的に形成された一方の分割部材と他方の分割部材とを備え、これら両分割部材が突き合わされることによって、樹脂製の柄本体が構成される塗装用刷毛であって、
   上記毛束を保持する保持部には、上記突き合せ方向に張り出した押さえ板と、この押さえ板から上記毛束の先端方向に突出させた環状の囲い片と、
   底面とその両側に形成された側面とからなり、一方の側面が上記押さえ板で構成された環状凹部とが設けられ、
   上記保持部の外側面は上記毛束の厚さ方向において互いに対向する平らな面であり、
   上記毛束にはその根元が溶融されて、上記環状凹部の上記側面間にぴったりとはまる厚さ及び上記環状凹部の底面に接触する外周を有するフランジが形成されており、
   上記毛束のフランジが上記環状凹部にはめ込まれ、上記押さえ板の全面に、上記フランジにおける上記毛束の先端と反対側の面が接触した状態で、上記保持部における両押さえ板及び囲い片のそれぞれの突き合せ面が超音波溶着された塗装用刷毛。
2. 上記柄本体における握り部に対応する部分の断面形状はほぼ六角形であって、上記保持部における上記毛束の厚さ方向の厚さが、上記柄本体の他の部分よりも厚い請求項１に記載の塗装用刷毛。

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