TWI546036B - 放射狀羽毛及其製造方法 - Google Patents

Description

放射狀羽毛及其製造方法

本發明係有關於碟式放射狀羽毛及其製造方法，該放射狀羽毛係應用於用作360度式牙刷之刷頭或清掃用刷、工業用刷等的圓筒形刷。

作為牙刷之一種，已知如在專利文獻1所記載之360度式牙刷。該牙刷係在刷柄之前端部具有圓筒形的刷頭。圓筒形的刷頭係藉由將碟式放射狀羽毛在中心軸方向積層所構成。在第11圖(a)、(b)表示碟式放射狀羽毛之習知構造。

碟式放射狀羽毛1係由碟形的環狀芯部2與放射狀的羽毛部3所構成，而環狀芯部2係刷柄的前端部貫穿內側，羽毛部3係多支線材21從環狀芯部2的圓周方向全區域向外周側延伸所形成。環狀芯部2係將多支線材21結合的熔著部，其內側是柄插穿用的貫穿孔4。在專利文獻1所記載之碟式放射狀羽毛1，為了使刷頭中之中心軸方向的植毛密度變小，環狀突起5一體成形於環狀芯部2的雙面，而形成所謂的凸部。

作為製造這種放射狀羽毛的方法，至目前為止如在專利文獻1~3之記載所示，基本上採用根據同一原理者。根據第12圖，說明其製造原理。放射狀羽毛的製造裝置係從將尼龍樹脂系之線材21捆束所形成的線束20製造放射狀羽毛1。為了該製造，製造裝置包括：水平的加工頭30、及設置於該頭之上之圓柱形的熔著頭40。

線束20所通過之垂直方向的貫穿孔31設置於加工頭30。圓柱形的熔著頭40係在加工頭30之貫穿孔31上垂直配置成同心狀，並藉未圖示之驅動機構在中心軸方向驅動升降。該熔著頭40係藉超音波振動器來熔著的熔著喇叭，藉未圖示的振動器驅動振動。熔著頭40之圓形的前端面是熔著面41。

在放射狀羽毛1之製造，首先，在加工頭30上之熔著頭40位於上方之退避位置的狀態，線束20通過加工頭30的貫穿孔31，在加工頭30之上突出既定量。線束20之推上係設置於加工頭30之下之未圖示的推上夾頭進行。線束20的突出量係因應於所製造之放射狀羽毛1的半徑所設定。

線束20在加工頭30之上突出既定量時，藉由熔著頭40從上方的退避位置一面振動一面下降，藉熔著頭40的前端部將形成突出部的線材21向周圍均勻地推展。藉由熔著頭40更繼續下降，最後，藉熔著頭40的熔著面41將成放射狀張開之線材21的中心部周圍壓在加工頭30之表面之貫穿孔31的周圍。藉此，在線束20之突出部中的線材21係向周圍成直角地彎曲，放射狀地張開，而且藉熔著頭40之前端的熔著面41熔著放射狀地張開之線材21的中心部周圍。又，放射狀地張開之線材21的中心部亦藉來自中心部周圍的導熱持續熔著，最後成為熔著固化部25。

放射狀地張開之線材21的中心部周圍被熔著時，其環狀熔著部22從內側的線束部分分離。藉此，所完成之 放射狀羽毛1從線束20分離，而環狀熔著部22成為放射狀羽毛1中之碟形的環狀芯部2。又，形成於線束20之前端部的熔著固化部25係在所完成之放射狀羽毛1分離後，被裁斷除去，以備下次之放射狀羽毛1的製造。

在專利文獻1所記載之製造方法，在放射狀地張開之線材21之中心部周圍的熔著中(環狀熔著部22的形成中)，藉熔化材料之流動將用以使刷頭中之中心軸方向的植毛密度變小的凸部(環狀突起5、5)一體成形。又，在專利文獻3所記載之製造方法，在放射狀地張開之線材21之中心部周圍的熔著中，藉兼具線束20的導件之圓筒形的分離治具，進行放射狀地張開之線材21之中心部周圍與中心部的成形、分離，以減少製造工時，並縮短製造時間。

另一方面，在專利文獻2所記載之製造方法，為了使所完成之放射狀羽毛1的羽毛部3中之線材的密度變大，及提高環狀芯部2的機械強度，在仍然將所完成之放射狀羽毛1固定於加工頭30上之定位置的狀態，使其通過形成於環狀芯部2之內側的貫穿孔4，並再使線束20突出至放射狀羽毛1之上後，使該線束20再向周圍張開，並環狀地熔著中心部周圍，再將該環狀熔著部22的內側分離。依此方式，製造以環狀芯部2一體化之雙重構造(2片重疊)的放射狀羽毛1。

可是，在任一種製造方法，每次在加工頭30上製造放射狀羽毛1，從放射狀羽毛1所分離之線束20的前端部就成為熔著固化部25，因為在下次製造放射狀羽毛1 時成為障礙而被裁斷除去。除去部之長度係預留裕度，達到約3mm，所造成之線束20的裁斷損失使製造費用上升，而成為降低製造費用的大障礙。在專利文獻3所記載之雙重構造之放射狀羽毛1的情況，因為每製造一片放射狀羽毛1產生2個除去部，所以每一片線束20之裁斷損失亦達到數mm。

放射狀羽毛1中之貫穿孔4的內徑係基本上與線束20之外徑一致。雖然亦可使貫穿孔4的內徑更大，但是在此情況，需要除去更大的環狀熔著部22(環狀芯部2)，而線束20之熔著部的分離所伴隨之裁斷損失就更增加。

又，因為所製造之放射狀羽毛1的環狀芯部2係線材21藉超音波熔著所形成者，因為薄且硬(因為無彈性)，所以若使芯部內徑(內側之貫穿孔徑)比柄之軸部的外徑小，在使放射狀羽毛1嵌合於軸部時，不僅作業變成困難，而且環狀芯部2易於斷裂。相反地，在形成於環狀芯部2的內側之貫穿孔4(柄貫穿孔)的內徑大的情況，放射狀羽毛1無法固定於軸部，而使用時的空轉等成為問題。

結果，在環狀芯部2的內徑要求嚴格的精度，由於精度不良品變多，而放射狀羽毛1的製造費用上升。

先行技術文獻

專利文獻1 專利第4000355號公報

專利文獻2 專利第4673802號公報

專利文獻3 專利第4756616號公報

本發明之目的在於提供放射狀羽毛及其製造方法，該放射狀羽毛係可自由設定貫穿孔的內徑，而且不論內徑之大小都可儘量減少線束的裁斷損失，而在經濟性優異。

本發明之別的目的在於提供放射狀羽毛及其製造方法，該放射狀羽毛係與該裁斷損失同時亦消除其他之製造費用提高的要因，而更合乎經濟性，而且高功能。

為了達成該目的，本發明者們係根據與以往完全不同的構想，想出放射狀羽毛的構造及製造方法，以至於完成本發明。

即，在以往之放射狀羽毛的製造，雙重構造之放射狀羽毛係對如2片份量之最小單位片數決定線束的突出量，並將突出部之基端側作為起點，使線束放射狀地張開後，對基端部熔著，再在熔著部從線束使羽毛分離。結果，在最小單位片數無法避免地產生線束之熔著部的分離所伴隨之裁斷損失。

因此，本發明者們著眼於作為羽毛部的線材密度，雙重構造(2片重疊)係適當這件事，想出將2片份量之長度之線束的長度方向中間部作為折回部，將該折回部兩端側的線束重疊成在中心部殘留空間並放射狀地張開後，環狀地熔著中心部的空間周圍，尤其比形成於中心部的空間周圍之環狀折回部更外側的製造方法。若依據 本製造方法，作成兩折之多支線材在中心部的空間周圍放射狀地排列。更詳細說明之，在內周部立體地重疊之多支線材隨著往外周側在圓周方向分散，成為平面。而且，在內周部立體地重疊之多支線材藉環狀地熔著而一體化，成為雙重構造(2片重疊)的放射狀羽毛。

若依據本折回製造方法，因為在線束熔著部之羽毛分離步驟不存在，所以從一支連續之線束在不會生線束之熔著部分離所伴隨的裁斷損失下製造線材密度大之雙重構造(2片重疊)的放射狀羽毛。即，將相當於2片份量之長度之線束的長度方向中間部作為環狀的折回部，藉由對外周部熔著，不需要所形成之放射狀羽毛之與線束的分離作業，而線束之熔著部分離所伴隨的裁斷損失係完全不會產生。又，中心部之空間的大小係可任意地設定，其大小亦對該裁斷損失無影響。

關於在中心部之空間周圍的環狀熔著部，最初係完全熔著至折回部的內周緣，結果，環狀熔著部與中心部之空間接觸，但是在檢討以後之熔著位置的過程，得知，尤其在環狀地熔著比環狀折回部更外周側，而環狀折回部殘留於中心部之空間周圍的情況，該環狀折回部成為具大向中心側凸之拱門形的截面形狀，並殘留彈性之厚的凸部，並成為兼具在功能上優異的滑動部及握柄部。

即，因為不僅殘留於環狀熔著部內側之環狀折回部是未熔著部或不完全熔著部，而且形成線束的線材藉彈性圓形地彎曲所形成，所以環狀折回部係比外側之環狀熔著部更厚，而且殘留比環狀熔著部更大的彈性。又， 在環狀折回部的內周面，線材朝向中心軸方向。因此，環狀折回部係成為有效的凸部，不僅發揮在刷頭之間隔片功能，而且可使放射狀羽毛在不會發生斷裂下緊密地嵌合於軸。結果，對環狀折回部內側之貫穿孔的內徑誤差的容許度增大。

依此方式，在藉厚並殘留彈性之拱門狀的凸部，將完成之放射狀羽毛推入軸時，即使稍緊亦被圓滑地推入，那時，環狀熔著部斷裂的危險性極小，而且一度被推入而嵌合的放射狀羽毛係難從軸脫落，在圓周方向之轉動亦困難。

如以上所示，若依據本發明者們所創造出之折回製造方法，一面使在放射狀羽毛之羽毛部的線材密度變成適當，一面有效地消除製造費用之上升要因。又，藉由選擇線束之長度及折回部之位置，進而選擇中心部之空間內徑，可製造各種尺寸及形狀的放射狀羽毛。

本發明之放射狀羽毛係根據該知識所開發者，係碟式的放射狀羽毛，其具備在中心部設有貫穿孔的碟狀且是環狀的芯部，多支線材係從前述芯部的圓周方向整個區域向外周側延伸出而形成放射狀羽毛部，其構成上的特徵為：將連續之一支線束的長度方向中間部作為折回部，將該折回部兩端側的線束重疊成在中心部殘留空間並放射狀地張開，而且環狀地熔著該中心部的空間周圍，而形成該芯部，環狀地熔著比在該中心部的空間周圍所形成之環狀的折回部更外側，而形成該芯部的構成尤其佳。

在本發明之放射狀羽毛，中心部的空間成為貫穿孔，並經由環狀芯部將放射狀的羽毛部形成於該貫穿孔的周圍，截面為拱門狀之環狀折回部形成於貫穿孔的周圍，經由環狀芯部將放射狀的羽毛部形成於其更外側較佳。

在此，因為環狀折回部係其外側被熔著，所以是未熔著部或不完全熔著部。又，形成線束之線材不是完仕地彎曲，而藉該線材的彈性彎曲成拱門狀。因此，環狀折回部成為具有厚度的凸部。而且，因為殘留比是熔著部之環狀芯部更大的彈性，所以在將放射狀羽毛嵌入軸時亦成為固定羽毛的握柄部。進而，由於在環狀折回部內面之線材的方向，亦成為有效的滑動部。此外，對內側之環狀芯部，亦成為有效的補強部。進而，在對環狀芯部熔著、成形時，從兩面側進行熔著，而且因為使加壓力易集中，所以材料熔化進展，環狀芯部本身的機械強度亦大。

由此得知，在本發明之放射狀羽毛最重要的構成係在線束之中間部折回，而將羽毛形成於兩側，隨著，將環狀折回部形成於羽毛中心部的貫穿孔周圍，尤其面向該貫穿孔，形成由未熔著部或不完全熔著部所構成之厚的環狀折回部。該環狀折回部的厚度、硬度係可藉熔著位置的變更、線材的粗細及支數等調整。

又，本發明之放射狀羽毛製造方法，該放射狀羽毛係碟式的放射狀羽毛，其具備在中心部設有貫穿孔的碟形且是環狀的芯部，多支線材係從前述芯部的圓周方向 整個區域朝向外周側延伸出而形成放射狀之羽毛部，該放射狀羽毛的製造方法包含：第1張開步驟，係將連續之一支線束的長度方向中間部作為折回部，使該折回部之一端側的線束在以折回部為起點且在中心部確保空間之狀態向周圍放射狀地張開；第1熔著步驟，係在中心部的空間周圍環狀地熔著向周圍放射狀地張開之一端側的線束；第2張開步驟，係使該折回部之另一端側的線束在以該折回部為起點且在中心部確保空間之狀態向周圍放射狀地張開；及第2熔著步驟，係在中心部的空間周圍環狀地熔著向周圍放射狀地張開之另一端側的線束；可在不會使在熔著部之羽毛分離下高效率地製造放射狀羽毛。

尤其，若在第1熔著步驟及第2熔著步驟，比在中心部的空間周圍所形成之環狀的折回部更外側環狀地熔著向周圍放射狀地張開之兩端側的線束，在貫穿孔周圍厚並殘留彈性之兼具凸部、滑動部及握持部的環狀折回部殘留，而不需要在線束之熔著部分離羽毛的步驟，就可製造上述之高功能的放射狀羽毛。

在本發明之放射狀羽毛製造方法，一般係按照第1張開步驟、第1熔著步驟、第2張開步驟及第2熔著步驟之順序階段地進行各步驟，但是亦可同時實施第1張開步驟與第2張開步驟後，同時實施第1熔著步驟與第2熔著步驟。即，亦可在折回部之兩端側階段地對一條線束加工，但是亦可同時對稱地加工。

亦可為了在第1張開步驟在線束的中心部確保空間，預先將棒狀物插入該中心部。又，在線束的張開， 使用在第1熔著步驟所使用之熔著喇叭係合理。在線束之張開使用熔著喇叭的情況，預先使棒狀物從該熔著喇叭的前端面突出即可。依此方式，可連續地進行第1張開步驟與第1熔著步驟。在將棒狀物安裝於熔著喇叭的情況，為了防止棒狀物與熔著喇叭共振，將該棒狀物作成與熔著喇叭獨立的不同物體即可。若棒狀物與熔著喇叭共振，折回部從內側被熔著，而在放射狀羽毛之貫穿孔周圍難殘留厚並殘留彈性之兼具凸部、滑動部及握持部的環狀折回部。

在按照第1張開步驟、第1熔著步驟、第2張開步驟及第2熔著步驟之順序階段地進行的情況，除了第1熔著步驟以外，在接著之第2張開步驟及第2熔著步驟，亦需要維持在第1張開步驟在中心部所確保之空間，這亦使用棒狀物是合理。在該棒狀物安裝於在第2熔著步驟所使用之熔著喇叭的情況，係作成與該熔著喇叭獨立之不同物體即可。

在使棒狀物從在第1熔著步驟所使用之熔著喇叭之前端面突出的情況，該棒狀物係可在第2張開步驟及第2熔著步驟，利用於維持在第1張開步驟在中心部所確保之空間。因為該情況成為使兩喇叭接近，所以需要預先將被插入棒狀物之離隙部形成於在第1熔著步驟所使用之熔著喇叭之前端面。

該離隙部係在同時實施第1張開步驟與第2張開步驟後，同時實施第1熔著步驟與第2熔著步驟的情況亦有效。因為，這是由於在此情況亦使兩喇叭接近。

為了在放射狀羽毛之貫穿孔周圍難殘留厚並殘留彈性之兼具凸部、滑動部及握持部的環狀折回部，預先將離隙部形成於與在第1熔著步驟及第2熔著步驟所使用之熔著喇叭的前端面之環狀折回部對應的部分(中心部周圍)係因在製造方法上、裝置構成上簡單而較佳。

因為本發明之放射狀羽毛是在中心部之貫穿孔周圍將線材折回成放射狀並熔著的構成，所以不僅可使在羽毛部之線材密度與2片重疊之放射狀羽毛相同，而且可製造成不會產生在線束之熔著部的羽毛分離所伴隨之裁斷損失，而可降低製造費用。又，可任意地設定貫穿孔的大小，其設定對裁斷損失，進而製造費用無影響。

尤其，在中心部之貫穿孔周圍，殘留面向該貫穿孔，並由未熔著部或不完全熔著部所構成之厚之拱門狀的環狀折回部之構成的情況，第1，可製造成不會產生在線束之熔著部的羽毛分離所伴隨之裁斷損失，而可降低製造費用。第2，可使在羽毛部之線材密度與2片重疊之放射狀羽毛相同。第3，可簡單地形成具有厚度的凸部，並在中心軸方向重疊而作為刷頭時可廣範圍地調整在軸向之植毛密度。第4，該放射狀羽毛緊密地固定於所嵌入之軸，而可防止其空轉。第5，因為使對貫穿孔之內徑精度的容許度增大，而且有助於補強內側之環狀芯部，所以可降低不良品的發生頻率，在這一點亦可降低製造費用。

而且，本發明之放射狀羽毛製造方法係可在不分離在線束之熔著部的羽毛下高效率地製造這種放射狀羽毛。

以下，根據圖面，說明本發明之實施形態。

本實施形態之放射狀羽毛係在安裝於360度式牙刷的柄前端部之圓筒形的刷頭所使用。即，360度式牙刷中之刷頭係藉由將牙刷所使用之尼龍樹脂系的線材加工所形成的碟式放射狀羽毛在中心軸方向重疊既定片所構成，本實施形態之放射狀羽毛係用於構成該刷頭的碟式放射狀羽毛。

如第1圖(a)~(c)所示的放射狀羽毛10係以熔著部將2片放射狀羽毛10a、10b一體化並重疊的雙重構造羽毛，並由多支線材之束(線束)所形成。在放射狀羽毛10的中心部，設置刷柄的前端部所貫穿之圓形的貫穿孔11。在貫穿孔11的周圍，以與貫穿孔11接觸的方式形成向兩面側突出成圓頂狀並向內面側突出成拱門狀的環狀折回部12，在環狀折回部12的更外側，設置由藉線材21的熔著所形成之薄環狀的板體所構成之高強度的環狀芯部13。多支線材21從環狀芯部13在圓周方向以均勻之密度成放射狀地延伸而形成環狀的羽毛部14。構成羽毛部14的線材21係毛足長之一方的放射狀羽毛10a與毛足短之另一方的放射狀羽毛10b以同數混合存在。

放射狀羽毛10中之線材21的支數係在圓周方向相同。因此，線材21係在內周部，尤其在比環狀芯部13 更內側的環狀折回部12立體地密集，比環狀芯部13更外側的羽毛部14在平面上隨著往外周側在圓周方向分散。

第4圖所示之製造裝置係製造該放射狀羽毛10，並包括：併設的第1熔著單元50與第2熔著單元60、在兩者間所共用的夾緊單元70、及為了其水平移動而跨在兩者間所架設之夾緊器搬運單元71。夾緊單元70具有分割開閉式的夾緊器72，藉由使其合體、分開，進行是放射狀羽毛之製造材料之線束20的束縛、張開。夾緊器搬運單元71係藉夾緊單元70之水平移動，從第1熔著單元50往第2熔著單元60搬運材料。

第1熔著單元50形成雙重構造之放射狀羽毛10中之第1片的放射狀羽毛10a。該第1熔著單元50具有隔著夾緊器搬運單元71在其上下配置成同心狀的線進給單元51、第1加工座52及第1熔著喇叭53。配置於夾緊器搬運單元71之上方的線進給單元51係將由尼龍樹脂系之線材21捆束所形成的線束20向下方逐次送出既定量。配置於線進給單元51與夾緊器搬運單元71之間的第1加工座52具有使藉線進給單元51向下所送出之線束20從上穿至下的貫穿孔52a。配置於夾緊器搬運單元71之下方的第1熔著喇叭53係成圓柱形狀之朝上的超音波振動器，藉未圖示的驅動裝置驅動成上下地升降。

第1熔著喇叭53之圓形的上端面是熔著面53a，更詳細說明之，將中心部之棒狀凸部53b及其外側之環狀凹部53c除外的環狀部分是熔著面53a。即，在第1熔著 喇叭53之圓形的上端面，將細圓棒狀之棒狀凸部53b設置成位於中心部，而且將環狀凹部53c設置成包圍該棒狀凸部53b，該環狀凹部53c之外側的環狀上端面是熔著面53a。

棒狀凸部53b係用以形成放射狀羽毛10的貫穿孔11，具有遠小於線束20之直徑(第1加工座52中之貫穿孔52a的內徑)的外徑，圓形的空間形成於放射狀地張開之線束20的中心部。而且，該棒狀凸部53b係為了防止與第1熔著喇叭53的共振，由插穿在第1熔著喇叭53之中心部所設置的貫穿孔之圓棒狀之是不同構件的前端突出部所構成。環狀凹部53c係用以形成放射狀羽毛10之環狀折回部12的離隙部，尤其是將環狀折回部12形成於第1片放射狀羽毛10a之側的離隙部。

第2熔著單元60形成雙重構造之放射狀羽毛10中之第2片的放射狀羽毛10b。該第2熔著單元60具有隔著夾緊器搬運單元71在其上下配置成同心狀的第2熔著喇叭61、第2加工座62及張開線束所使用之垂直的導銷63。配置於夾緊器搬運單元71之上方的第2熔著喇叭61成圓柱形狀之朝下的超音波振動器，藉未圖示的驅動裝置驅動成上下地升降。

第2熔著喇叭61之圓形的下端面是熔著面61a，更詳細說明之，將中心部之細長的圓形凹部61b及其外側之環狀凹部61c除外的環狀下端面是熔著面61a。圓形凹部61b係接受上升之導銷63的離隙孔，並是導孔。環狀凹部61c係用以形成放射狀羽毛10之環狀折回部12的 離隙部，尤其是將環狀折回部12形成於第2片放射狀羽毛10b之側的離隙部。

配置於夾緊器搬運單元71之下方的第2加工座62具有導銷63所插穿之貫穿孔62a。在第2加工座62之是加工面的上面，將環狀凹部62b設置成包圍貫穿孔62a。環狀凹部62b係收容放射狀羽毛10之環狀折回部12的離隙部，尤其是收容形成於第1片放射狀羽毛10b之側之環狀折回部12的離隙部。導銷63係藉其驅動裝置63a驅動成在上下方向升降，藉由向上方被驅動至比第2加工座62之上面更上方，在第2片放射狀羽毛10b之形成過程被插入線束20的中心部，在羽毛中心部確保空間，而且引導下降之第2熔著喇叭61。

其次，參照第5圖(a)~(g)及第6圖(a)~(e)，說明藉第4圖所示之製造裝置，製造第1圖所示之放射狀羽毛10的方法， 在放射狀羽毛10的製造，首先，如第5圖(a)、(b)所示，藉線進給單元51使線束20通過第1加工座52的貫穿孔52a，並送出至第1加工座52之下。向第1加工座52之下被被送出之線束20的長度係製造第1片放射狀羽毛10a所需的量。

線束20之送出結束時，如第5圖(c)所示，第1熔著喇叭53一面進行超音波振動，一面從下方的退避位置開始上升，而使被送至第1加工座52之下之線束20的線材21向周圍張開。進而，第1熔著喇叭53繼續上升時，線材21向周圍進一步張開，最後，如第5圖(d)所 示，藉第1熔著喇叭53之環狀的熔著面53a將向周圍張開的線材21壓在第1加工座52下面之貫穿孔52a的周圍。

藉第1熔著喇叭53之熔著面53a之壓住，在線束20之送出部的線材21向周圍完全張開而成為放射狀。同時，因為第1熔著喇叭53進行超音波振動，所以藉第1熔著喇叭53的熔著面53a所壓住之放射狀之線材21的中心部附近，即在第1熔著喇叭53之環狀的熔著面53a與貫穿孔52a周圍之第1加工座52的表面之間所夾住的環狀部分被熔著，而成為環狀熔著部22a。

在此時，設置於第1熔著喇叭53之上端面中心部的棒狀凸部53b係在線束20之張開過程的最後階段，而且在開始熔著之前被插入線束20的中心部，並在線束20的中心部確保圓形之空間的狀態熔著。棒狀凸部53b係因為又作為與第1熔著喇叭53獨立的不同構件，阻止與第1熔著喇叭53的共振，所以防止熔著向周圍放射狀地張開之線材21之與該空間接觸的部分。又，環狀凹部53c係阻止熔著向周圍放射狀地張開之線材21的內緣部(該空間的附近)，而有助於形成環狀折回部12。依此方式，第1片之放射狀羽毛10a的形成結束。

藉第1熔著喇叭53之熔著結束，而第1片之放射狀羽毛10a的形成結束時，如第5圖(e)所示，與第1熔著喇叭53下降，同時再藉線進給單元51向第1加工座52之下送出線束20。往第1加工座52之下被送出之線束20的長度係製造第2片放射狀羽毛10b所需的量。

線束20之送出結束時，如第5圖(f)所示，位於兩側的退避位置之分離狀態的夾緊器72係向合體位置移動，並束縛被送出至第1加工座52之下的線束20。在此狀態，如第5圖(g)所示，藉裁刀單元100沿著第1加工座52的下面裁斷線束20。

線束20之裁斷結束時，在夾緊器72仍然束縛線束20之狀態，夾緊單元70從第1熔著單元50移至第2熔著單元60。藉此，第1片放射狀羽毛10a與用以形成第2片放射狀羽毛10b的線束20一起從第1熔著單元50被搬至第2熔著單元60。

在第2熔著單元60，如第6圖(a)所示，第1片放射狀羽毛10a及從其中心部延伸至上方的線束20被固定於第2熔著喇叭61與第2加工座62之間。於是，如第6圖(b)所示，導銷63開始上升，通過第2加工座62的貫穿孔62a後，再通過形成於其上之第1片放射狀羽毛10a的中心部之圓形的空間，被插入其上之線束20的中心部，進而貫穿該線束20的中心部，被插入設置於第2熔著喇叭61之下端面中心部的圓狀凹部61b。

於是，如第6圖(c)所示，夾緊器72向兩側張開，張開線束20，而且第2熔著喇叭61從上方的退避位置開始下降。同時，導銷63亦開始下降。藉此，第1片放射狀羽毛10a係與第2加工座62的上面抵接，在此狀態，位於導銷63之周圍的線材21藉由以第2熔著喇叭61的熔著面61a向下方推壓，而向周圍張開。

第2熔著喇叭61及導銷63進一步繼續下降時，如第6圖(d)所示，線材21在第2加工座62的上面上向周圍完全張開，而成為放射狀。同時，藉超音波振動之第2熔著喇叭61之環狀的熔著面61a將線材21之中心部附近熔著成被夾在貫穿孔62a的周圍與第2加工座62的上面之間，對第2片放射狀羽毛10b亦形成環狀熔著部22b(參照第6圖(d))。

在此時，形成於第2熔著喇叭61之圓形凹部61b之周圍的環狀凹部61c係阻止熔著向周圍放射狀地張開之線材21的內緣部(該空間的附近)，而有助於將環狀折回部形成於第2片之側。又，形成於第2加工座62之貫穿孔62a之周圍的環狀凹部62b係阻止以第1熔著單元50形成於第1片側之環狀折回部12的變形。進而，因為被插入第2熔著喇叭61之圓形凹部61b的導銷63係與第2熔著喇叭61獨立的棒狀構件，所以不會與第2熔著喇叭61共振，而無熔著環狀折回部12之內面的危險。

依此方式，將以環狀熔著部22a、22b所一體化之2片重疊的放射狀羽毛10形成於第2加工座62上。一體化之環狀熔著部22a、22b成為所完成之放射狀羽毛10的環狀芯部13。

放射狀羽毛10形成於第2加工座62上時，如第6圖(e)所示，第2熔著喇叭61回到上方的退避位置，導銷63回到下方的退避位置，而從束縛狀態放射狀放射狀羽毛10。

第7圖所示之製造裝置係製造放射狀羽毛10之別的裝置，具有隔著夾緊器搬運單元71在其上下配置成同心狀的第1熔著喇叭80及第2熔著喇叭90。本製造裝置的特徵係在同一位置形成雙重構造之放射狀羽毛10中的第1片放射狀羽毛10a及第2片放射狀羽毛10b，第1熔著喇叭80形成雙重構造之放射狀羽毛10中的第1片放射狀羽毛10a，第2熔著喇叭90形成第2片放射狀羽毛10b。

夾緊單元70具有分割式的夾緊器73，藉由使其分開、合體，進行是放射狀羽毛之製造材料之線束20的束縛、張開。該夾緊器73係兼具加工座，因此，被製作成高強度。夾緊器搬運單元71係從第7圖左側的材料接受位置對第1熔著喇叭80與第2熔著喇叭90之間的加工位置搬運材料。

配置於夾緊器搬運單元71之下方的第1熔著喇叭80係成圓柱形狀之朝上的超音波振動器，藉未圖示的驅動裝置驅動成上下地升降。第1熔著喇叭80之圓形的上端面是熔著面81，更詳細說明之，將中心部之棒狀凸部82及其外側之環狀凹部83除外的環狀部分是熔著面81。

棒狀凸部82係用以形成放射狀羽毛10的貫穿孔11，具有小於線束20之直徑的外徑，在第2片放射狀羽毛10b之形成過程被插入線束20的中心部，在此，形成圓形的空間，而且引導下降之第2熔著喇叭61。又，該棒狀凸部82係與第4圖所示之製造裝置的第1熔著單元50一樣，為了防止與第1熔著喇叭80的共振，由插穿 在第1熔著喇叭80之中心部所設置的貫穿孔之圓棒狀之不同構件的前端突出部所構成。環狀凹部83亦與第1熔著單元50一樣，係用以形成放射狀羽毛10之環狀折回部12的離隙部，尤其是將環狀折回部12形成於第1片之側的離隙部。

配置於夾緊器搬運單元71之上方的第2熔著喇叭90係成圓柱形狀之朝下的超音波振動器，藉未圖示的驅動裝置驅動成上下地升降。第2熔著喇叭90之圓形的下端面是熔著面91，更詳細說明之，將中心部之細長的圓形凹部92及其外側之淺的環狀凹部93除外的環狀部分是熔著面91。圓形凹部61b係收容上升之棒狀凸部82的離隙孔，環狀凹部61c係用以形成放射狀羽毛10之環狀折回部12的離隙部，尤其是將環狀折回部12形成於第2片之側的離隙部。

其次，參照第7圖(a)~(g)，說明藉第7圖所示之製造裝置，製造第1圖所示之放射狀羽毛10的方法， 在放射狀羽毛10的製造，首先，使夾緊單元70位於夾緊器搬運單元71之左側部分，再以夾緊單元70內的夾緊器73束縛從配置於其上方之未圖示的線進給單元所送出之線束20。然後，藉設置於線進給單元之下之未圖示的裁刀單元裁斷線束20。線束20之裁斷長度(送出長度)係製造雙重構造之放射狀羽毛10所需的長度，更具體而言，從兼具加工座之夾緊器73的下面(加工面)突出至下方的線束長度是第1片放射狀羽毛10a所需的量，從夾緊器73的下面(加工面)開始之上方部分的線束長度是第2片放射狀羽毛10b所需的量。

線束20之束縛、裁斷結束時，如第8圖(a)所示，在夾緊器73仍然束縛線束20之狀態，夾緊單元70移至第1熔著喇叭80與第2熔著喇叭90之間，在其之間搬運線束20。於是，如第8圖(b)所示，第1熔著喇叭80一面進行超音波振動，一面從下方的退避位置開始上升，而使突出至夾緊器73之下之線束20的線材21向周圍張開，最後，如第8圖(c)所示，藉第1熔著喇叭80的熔著面81將向周圍張開的線材21壓在夾緊器73下面之夾孔的周圍。

藉由藉第1熔著喇叭80之熔著面81壓住，在線束20之下方突出部的線材21向周圍完全張開而成為放射狀。同時，因為第1熔著喇叭80進行超音波振動，所以藉第1熔著喇叭80的熔著面81所壓住之放射狀之線材21的中心部附近被環狀地熔著，而成為環狀的熔著部22a(參照第8圖(d))。

在此時，設置於第1熔著喇叭80之上端面中心部的棒狀凸部82係在線束20之張開過程的最後階段，而且在開始熔著之前被插入線束20的中心部，並貫穿線束20的中心部，藉此，在中心部確保圓形之空間的狀態熔著。棒狀凸部82係因為又作為與第1熔著喇叭80獨立的不同構件，阻止與第1熔著喇叭80的共振，所以防止熔著向周圍放射狀地張開之線材21之與該空間接觸的部分。又，環狀凹部83係阻止熔著向周圍張開之線材21的內緣部(該空間的附近)，而有助於形成環狀折回部12。依此方式，第1片之放射狀羽毛10a的形成結束。

藉第1熔著喇叭83之熔著結束，而第1片之放射狀羽毛10a的形成結束時，如第8圖(d)所示，夾緊器73張開。於是，如第8圖(e)所示，第2熔著喇叭90從上方的退避位置開始下降。藉此，位於第1熔著喇叭80之兼具導銷的棒狀凸部82之周圍的線材21向周圍張開。又，第1熔著喇叭80之棒狀凸部82被插入是第2熔著喇叭90之離隙部的圓形凹部92。第2熔著喇叭90更繼續下降時，如第8圖(f)所示，線材21張開成放射狀，並以第2熔著喇叭90的熔著面91壓在第1熔著喇叭80的熔著面81。

藉此，對第2片放射狀羽毛10b，亦形成環狀熔著部22b(參照第8圖(g))。第1熔著喇叭80之環狀的熔著面81兼具下側的加工座。在此時，被插入第2熔著喇叭90之是離隙部的圓形凹部92之第1熔著喇叭80的棒狀凸部82係因為是與第2熔著喇叭90獨立的不同構件，所以阻止熔著向周圍放射狀地張開之線材21的內面。在第2熔著喇叭90之圓形凹部92的周圍所形成之環狀凹部93係阻止熔著向周圍放射狀地張開之線材21的內緣部(該空間的附近)，而有助於將環狀折回部12形成於第2片放射狀羽毛10b之側。又，形成於第1熔著喇叭80之棒狀凸部82的周圍之環狀凹部93係阻止形成於第1片放射狀羽毛10a之側之環狀折回部12的變形。

依此方式，將以環狀熔著部22a、22b所一體化之2片重疊的放射狀羽毛10形成於同一位置，即第1熔著喇叭80與第2熔著喇叭90之間。一體化之環狀熔著部 22a、22b成為所完成之放射狀羽毛10的環狀芯部13，並將環狀折回部12形成於其內側。

放射狀羽毛10形成於第1熔著喇叭80與第2熔著喇叭90之間時，如第8圖(g)所示，第1熔著喇叭80回到下方之退避位置，第2熔著喇叭90回到上方的退避位置。

本製造方法係在夾緊器73及第2熔著喇叭90兼具加工座，而不需要專用的加工座上，及第1熔著喇叭80的棒狀凸部82兼具導銷，而不需要專用的導銷上，具有可使裝置費用變得便宜的優點。

第9圖所示之製造裝置係在裝置構成，基本上與第7圖所示之製造裝置相同。主要之差異點係3點，該3點係夾緊單元70中之夾緊器74與第4圖所示之製造裝置一樣，未兼具加工座之點，替代地，該夾緊器74兼具側熔著單元之點，第2熔著喇叭90之熔著面91與第1熔著喇叭80之熔著面81一起兼具加工座之點。

又，在時序上的相異點係如第10圖(a)~(f)所示，配置於靶7之下的第1熔著喇叭80、與配置於靶7之上的第2熔著喇叭90同時升降。

即，在第9圖所示之製造裝置，首先，使夾緊單元70位於夾緊器搬運單元71之左側部分，再以夾緊單元70內的夾緊器73束縛從配置於其上方之未圖示的線進給單元所送出之線束20。然後，藉設置於線進給單元之下之未圖示的裁刀單元裁斷線束20。線束20之裁斷長度(送出長度)係製造雙重構造之放射狀羽毛10所需的長 度，更具體而言，從夾緊器74之夾緊位置中央開始往下的線束長度是第1片放射狀羽毛10a所需的量，從夾緊器74之夾緊位置中央開始往上的線束長度是第2片放射狀羽毛10b所需的量。

線束20之束縛、裁斷結束時，如第10圖(a)所示，在夾緊器74仍然束縛線束20之狀態，夾緊單元70移至第1熔著喇叭80與第2熔著喇叭90之間，在其之間搬運線束20。於是，如第10圖(b)所示，第1熔著喇叭80一面進行超音波振動，一面從下方的退避位置開始上升，同時第2熔著喇叭90一面進行超音波振動，一面從上方的退避位置開始下降。藉此，在夾緊器74之上下所突出的線束20同時向周圍張開。

第1熔著喇叭80及第2熔著喇叭90更繼續下降及上升時，如第10圖(c)所示，藉兼具側熔著單元的夾緊器74，將線束20之束縛部分暫時熔著。然後，如第10圖(d)所示，夾緊器74向兩側退避，同時第1熔著喇叭80及第2熔著喇叭90更繼續上升及下降，最後如第10圖(e)所示，比線束20之暫時熔著部23(參照第10圖(d))下面的部分、上面的部分向向周圍放射狀地張開，其中心部周圍被熔著於在第1熔著喇叭80的熔著面81與第2熔著喇叭90的熔著面91之間。

熔著中，向周圍張開之線束20的中心部係藉由第1熔著喇叭80的棒狀凸部82插穿，而形成貫穿孔。

依此方式，製造雙重構造(2片重疊)的放射狀羽毛10。本製造方法的優點係藉由同時形成下側的放射狀羽 毛10a與上側的放射狀羽毛10b，製造速度快。因為第1熔著喇叭80之棒狀凸部83是與第1熔著喇叭80及第2熔著喇叭90獨立的不同構件，所以阻止與熔著環狀折回部12的內周面，在環狀折回部12的形成上，第1熔著喇叭80的環狀凹部83及第2熔著喇叭90的環狀凹部93都有助於該環狀折回部12的形成，這係和藉第7圖所示之製造裝置之製造方法的情況相同。

在任一種製造方法，都藉由變更線束20的裁斷量(送出量)、夾緊器72、73、74對線束20的夾緊位置，可在廣範圍調整放射狀羽毛10的外徑、構成放射狀羽毛10之放射狀羽毛10a、10b的各外徑。

第2圖所示之放射狀羽毛係將環狀的補強材15插入環狀折回部12之中。因為環狀折回部12係藉由在空間形成於中心部之狀態使線束20向外側彎曲所形成，所以只要在該彎曲時插入環狀的補強材15即可。而且，藉由將環狀的補強材15插入環狀折回部12之中，環狀熔著部之圓周方向的機械強度更提高。

第3圖所示之放射狀羽毛係雙重構造之放射狀羽毛10中的第1片放射狀羽毛10a與第2片放射狀羽毛10b是同尺寸，羽毛部14中之各自的線長度係相同。藉由選擇製造所使用之線束20的長度、環狀折回部12的位置，可製造各種尺寸、形狀的放射狀羽毛10，這係如上述所示。

在放射狀羽毛10之貫穿孔11的周圍不形成環狀折回部12的情況，即熔著至空間周圍之線材21的折回部 之內周緣的情況，當然不必使第1熔著單元50、80中之棒狀凸部53b、83與第1熔著單元50、80獨立，亦不必設置作為離隙部的環狀凹部53c、83。

10、10a、10b‧‧‧放射狀羽毛

11‧‧‧貫穿孔

12‧‧‧環狀折回部

13‧‧‧環狀芯部

14‧‧‧羽毛部

15‧‧‧補強材

20‧‧‧線束

21‧‧‧線材

22‧‧‧環狀熔著部

23‧‧‧暫時熔著部

50‧‧‧第1熔著單元

51‧‧‧線進給單元

52‧‧‧第1加工座

53‧‧‧第1熔著喇叭

53a‧‧‧熔著面

53b‧‧‧棒狀凸部(棒狀物)

53c‧‧‧環狀凹部

60‧‧‧第2熔著單元

61‧‧‧第2熔著喇叭

61a‧‧‧熔著面

61b‧‧‧圓形凹部

61c‧‧‧環狀凹部

62‧‧‧第2加工座

63‧‧‧導銷

70‧‧‧夾緊單元

71‧‧‧夾緊器搬運單元

72、73、74‧‧‧夾緊器

80‧‧‧第1熔著喇叭

81‧‧‧熔著面

82‧‧‧棒狀凸部(棒狀物)

83‧‧‧環狀凹部

90‧‧‧第2熔著喇叭

91‧‧‧熔著面

92‧‧‧圓形凹部

93‧‧‧環狀凹部

100‧‧‧裁刀單元

第1圖係對本發明之放射狀羽毛的一例，表示其構造的平面圖(a)，側視圖(b)及縱向剖面圖(c)，縱向剖面圖(c)係相當於第1圖之A-A線剖面箭示圖。

第2圖係對本發明之放射狀羽毛之其他的例子，表示其構造的縱向剖面圖，並相當於第1圖之A-A線剖面箭示圖。

第3圖係對本發明之放射狀羽毛之另外的例子，表示其構造的縱向剖面圖，並相當於第1圖之A-A線剖面箭示圖。

第4圖係適合本發明的放射狀羽毛製造方法之一例的製造之製造裝置的構成圖。

第5圖(a)~(g)係使用該製造裝置之製造方法的第1步驟說明圖。

第6圖(a)~(e)係該製造方法之第2步驟說明圖。

第7圖係適合本發明的放射狀羽毛製造方法之其他的例的製造之製造裝置的構成圖。

第8圖(a)~(g)係使用該製造裝置之製造方法的步驟說明圖。

第9圖係適合本發明的放射狀羽毛製造方法之其他的例的製造之製造裝置的構成圖。

第10圖(a)~(f)係使用該製造裝置之製造方法的步驟說明圖。

第11圖係表示以往之放射狀羽毛之構造的平面圖(a)及B-B剖面圖(b)。

第12圖係以往之放射狀羽毛製造方法的說明圖。

10、10a、10b‧‧‧放射狀羽毛

11‧‧‧貫穿孔

12‧‧‧環狀折回部

13‧‧‧環狀芯部

14‧‧‧羽毛部

21‧‧‧線材

Claims (7)

1. 一種放射狀羽毛，係碟式的放射狀羽毛，其具備在中心部設有貫穿孔的碟狀且是環狀的芯部，多支線材係從前述芯部的圓周方向整個區域向外周側延伸出而形成放射狀之羽毛部，其中將連續之一支線束的長度方向中間部作為折回部，該折回部兩端側的線束係被以中心部殘留有空間並放射狀地張開方式重疊，而且該中心部的空間周圍被熔著成環狀，而形成該芯部。
2. 如申請專利範圍第1項之放射狀羽毛，其中將該中心部的空間周圍所形成之環狀的折回部外側熔著成環狀，而形成該芯部。
3. 如申請專利範圍第2項之放射狀羽毛，其中環狀的折回部係向雙面側突出成圓頂狀，並向內面側突出成拱門狀之厚且具有彈性的凸部。
4. 一種放射狀羽毛製造方法，該放射狀羽毛係碟式的放射狀羽毛，其具備在中心部設有貫穿孔的碟狀且是環狀的芯部，多支線材係從前述芯部的圓周方向整個區域朝向外周側延伸出而形成放射狀之羽毛部，該放射狀羽毛的製造方法包含：第1張開步驟，係將連續之一支線束的長度方向中間部作為折回部，使該折回部之一端側的線束在以折回部為起點且在中心部確保有空間之狀態朝向周圍放射狀地張開；第1熔著步驟，係將朝向周圍放射狀地張開之一端側 的線束在中心部的空間周圍熔著成環狀；第2張開步驟，係使該折回部之另一端側的線束在以該折回部為起點且在中心部確保有空間之狀態朝向周圍放射狀地張開；及第2熔著步驟，係將朝向周圍放射狀地張開之另一端側的線束在中心部的空間周圍熔著成環狀。
5. 如申請專利範圍第4項之放射狀羽毛製造方法，其中在第1熔著步驟及第2熔著步驟，在比形成於中心部的空間周圍之環狀的折回部更外側，將朝向周圍放射狀地張開之兩端側的線束熔著成環狀。
6. 如申請專利範圍第4或5項之放射狀羽毛製造方法，其中階段地進行第1張開步驟、第1熔著步驟、第2張開步驟及第2熔著步驟。
7. 如申請專利範圍第4或5項之放射狀羽毛製造方法，其中同時實施第1張開步驟與第2張開步驟，接著同時實施第1熔著步驟與第2熔著步驟。