JP5492971B1 - ブラシ - Google Patents

Abstract

【課題】 カーボン繊維でも形成することができるブラシを提供する。
【解決手段】 基台３と、この基台３に設けられるブラシ部５とを備える。ブラシ部５は、カーボン繊維が経編機により編まれたシート部材から形成される。シート部材は、ブラシ毛部１５となる繊維束を経編機の横糸とし、横糸を左右に折り返しながら折返し部付近を経糸で形成される鎖編部１７に挿入して、横糸の折返し部付近を鎖編部１７で拘束して形成される。基台３は、シート部材の左右両端部に、インサート成形により設けられ、シート部材の中央部が切断されることで、ブラシ１が形成される。経糸により構成される鎖編部１７は、基台３に当接して設けられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、各種ブラシに関するものであり、典型的には、塵埃を除去・回収する際に使用されるブラシに関するものである。たとえば、掃除機のヘッドの吸込口や、エアコンの内部に設けられるブラシに関するものである。

従来、掃除機のヘッドの吸込口には、ブラシが回転可能に設けられており、このブラシにより床面の塵をかき出して吸い込むことが行われている。また、エアコンのフィルターを自動で清掃するために、エアコンの内部にブラシが設けられている場合がある。これらのブラシは、たとえば、パイル織により形成されたブラシが使用される。

しかしながら、カーボン繊維でパイル織によりブラシを形成する場合、繊維が折れる場合があり、ブラシを形成することが困難であった。

本発明が解決しようとする課題は、カーボン繊維でも形成することができるブラシを提供することにある。

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、経編されたシート部材の横糸を切断して形成されるブラシ部と、このブラシ部の基端部にインサート成形により固定される基台とを備えることを特徴とするブラシである。

請求項２に記載の発明は、前記ブラシ部は、Ｕ字状に折り返された前記横糸としての繊維束が並べられて構成されるブラシ毛部と、このブラシ毛部の基端部に配置され、前記並べられたブラシ毛部の隣接する繊維束同士を拘束する鎖編部とを有し、前記基台の先端部は、前記鎖編部に当接している、または前記鎖編部の近傍に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のブラシである。

請求項３に記載の発明は、前記シート部材は、蛇行させた横糸の左右両側の折返し部をそれぞれ経糸により拘束して形成され、前記シート部材の左右の経糸より左右方向外側に、インサート成形により前記基台が設けられ後、前記横糸を切断して形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のブラシである。

請求項４に記載の発明は、前記シート部材は、蛇行させた横糸の左右両側の折返し部をそれぞれ経糸により拘束して形成され、前記横糸を切断してブラシ部が形成された後、このブラシ部の基端部にインサート成形により前記基台が設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のブラシである。

請求項５に記載の発明は、前記シート部材には、前記基台との境界に設けられる経糸より左右方向内側または左右方向外側に、第二の経糸が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載のブラシである。

さらに、請求項６に記載の発明は、経編によりシート部材を形成する第一工程と、前記シート部材の経糸が金型により押えつけられるように、前記シート部材を金型にセットする第二工程と、前記経糸より左右方向外側に合成樹脂を充填して基台を形成する第三工程と、前記シート部材の中央部を切断する第四工程とを順に含むことを特徴とするブラシの製造方法である。

本発明によれば、カーボン繊維でも形成することができるブラシを提供できる。

本発明のブラシの一実施例を示す斜視図である。 図１のブラシの製造工程を示す図であり、シート部材を示している。 金型内で図２のシート部材に基台を固定する工程を示す断面図である。 金型から取り外した状態を示し、シート部材に基台が固定された状態を示す図である。 図１のブラシが適用される掃除機の一例を示す図である。 図１のブラシが装着された回転体を示す斜視図である。 図６のＡ−Ａ断面図である。 図５の掃除機のヘッドの概略断面図である。

以下、本発明のブラシの一実施例について図面に基づいて具体的に説明する。

図１は、本発明のブラシの一実施例を示す斜視図である。

本実施例のブラシ１は、基台３と、この基台３に設けられるブラシ部５とを備える。

基台３は、プラスチックなどの合成樹脂により形成されており、細長く形成されている。基台３は、先端部７が矩形状とされ、基端部９は幅方向外側へ突出して形成されており、断面略逆Ｔ字形に形成されている。

ブラシ部５は、Ｕ字形状に折り返された繊維束１１を一直線上に多数並べて形成されたブラシ毛部１５と、繊維束１１が配列されて構成されるブラシ毛部１５の基端部（繊維束１１の折返し部側）付近を拘束して隣接する繊維束１１，１１同士を固定する鎖編部１７と、所望によりそれより上部（先端側）に設けられる鎖編部１９とにより構成されている。

ブラシ部５は、基台３の幅方向中央に、長手方向に沿って直線状に配置される。具体的には、Ｕ字形状に折り返された繊維束１１の両端部が基台３から延出するように、繊維束１１の折返し部が基台３に固定される。これにより、繊維束１１が一直線上に配列されてなるブラシ毛部１５は、刷毛状に構成される。

次に、本実施例のブラシ１の製造工程について説明する。

ブラシ部５は、各種繊維が、ラッセル編機やトリコット編機などの経編機により編まれたシート部材から形成されている。
本実施例では、ブラシ部５は、カーボン繊維が経編機により編まれたシート部材から形成される。

図２は、図１のブラシの製造工程の一部を示す図であり、シート部材を示している。

具体的には、図２に示すように、ブラシ毛部１５となる繊維束を経編機の横糸２１とし、この横糸２１を左右に折り返しながら折返し部付近を経糸（鎖糸）で形成される鎖編部１７に挿入して、横糸２１の折返し部付近を鎖編部１７で拘束する。これを繰り返して、帯状のシート部材２５を形成する。
図示例では、左右に離隔して設けられた鎖編部１７，１７の左右方向内側に、経糸で形成された鎖編部１９，１９が設けられており、横糸２１の左右の折返し部に鎖編部１７，１９がそれぞれ２列形成されている。

図３は、図２のシート部材に基台を固定する工程を示す断面図である。

次に、シート部材２５の左右両端部に、インサート成形により基台３を設ける。
具体的には、図３に示すように、シート部材２５を一対の金型２９，３１で挟み込み、金型２９，３１により構成される基台３と同形状の空洞部３３に合成樹脂を流し込んで基台３を形成する。

より詳細には、上下に配置される一対の金型２９，３１は、ブロック体とされ、上側の金型２９の下面の中央部には、上方へ矩形状に凹んで、下方へ開口する第一凹部３５が形成されている。また、この第一凹部３５の左右両端部には、それぞれ基台３の幅方向半分の形状に対応した第二凹部３７が形成されている。図示例では、第二凹部３７は、第一凹部３５よりさらに上方へ凹んで形成されている。
下側の金型３１は、上側の金型２９を上下逆にした形状とされ、上面中央部に第一凹部４１が形成されており、その第一凹部４１の左右両端部に第二凹部４３が形成されている。

シート部材２５が、一対の金型２９，３１により挟み込まれる際、シート部材２５の幅方向両端部において、それぞれ少なくとも１つの鎖編部が、金型２９，３１の第一凹部３５，４１内に配置される。
本実施例では、図３のシート部材２５の左右両端部において、それぞれ２つの鎖編部１７，１９が、金型２９，３１の第一凹部３５，４１内に配置される。

そして、金型２９，３１同士が重ね合わされた際、鎖編部１７，１９は、各金型２９，３１の第一凹部３５，４１の底面３５ａ，４１ａに当接して押しつぶされるよう圧縮される。これにより、金型２９，３１の第一凹部３５，４１とシート部材２５との隙間が埋められる。本実施例では、第一凹部３５，４１と第二凹部３７，４３の境界部付近に鎖編部１７が配置されている。

金型２９，３１を重ね合わせることで、各金型の第二凹部３７，４３により、空洞部３３が現出する。この空洞部３３は、基台３と略同形とされ、この空洞部３３に溶かされた合成樹脂を流し込む。本実施例では、鎖編部１７を金型２９，３１の第一凹部３５，４１により挟み込むことで、折り返された横糸２１の繊維束同士の隙間（繊維束１１，１１同士の隙間）を鎖編部１７が埋めている。
これにより、空洞部３３に流し込まれた合成樹脂が、鎖編部１７より左右方向内側（シート部材２５の幅方向中央部側）へ流れ込もうとしても、鎖編部１７によりせき止められて、鎖編部１７よりシート部材２５の中央部側へ合成樹脂が流れ込むことがない。また、鎖編部１７を挟み込んでいることで、横糸２１も押しつぶされるように圧縮されており、合成樹脂が横糸２１を介して内側へ行くのが防止される。

図４は、金型から取り外した状態を示し、シート部材に基台が固定された状態を示す図である。

本実施例では、インサート成形することで、図４に示すように、シート部材２５の幅方向両側に基台３，３が形成される。そして、シート部材２５の幅方向中央部（図４におけるＣ−Ｃ線上）を、長手方向に沿って切断することで、ブラシ１が形成される。

このように、本実施例では、蛇行して配置された横糸２１を切断することでブラシ部５が形成される。つまり、Ｕ字状に折り返された繊維束１１が一直線上に配置されてなるブラシ毛部１５が構成されると共に、ブラシ毛部１５の基端部に鎖編部１７が設けられている。また、本実施例では、鎖編部１７の上方位置に第二の鎖編部１９が配置されている。
そして、経糸により構成される鎖編部１７が、基台３に当接して設けられている。この際、鎖編部１７の一部が基台３に埋設されていてもよい。さらに、本実施例では、基台３は可撓性を有している。

本実施例では、金型を鎖編部１７に押し当てることで、合成樹脂がブラシ毛部１５の先端側（シート部材２５の幅方向内側）へ流れ込まず、基台３をブラシ部５にインサート成形により一体化させることができる。
つまり、金型において、合成樹脂が流し込まれて充填される位置と、合成樹脂を流し込まない位置との境界部に鎖編部１７を配置することで、インサート成形により基台３をブラシ部５に設けることができる。

図５は、図１のブラシが適用される掃除機の一例を示す図である。
本実施例のブラシ１は、例えば、掃除機の柄の先に設けられるヘッドの吸込口に設けられる。

掃除機５１は、図５に示すように、掃除機本体５３に蛇腹状のホース５５の基端部が着脱可能に接続されて、このホース５５の先端部に円筒状の柄５７が接続される。そして、この柄５７の先端部にヘッド５９が着脱可能に設けられ、このヘッド５９に、本実施例のブラシ１が装着された回転体６１が回転可能に取り付けられる。

図６は、本実施例のブラシが装着された回転体を示す斜視図であり、図７は、図６のＡ−Ａ断面図である。
図８は、図５の掃除機のヘッドの概略断面図である。

回転体６１は、細長い円柱状とされ、その外周面には、軸方向一端部から軸方向他端部へ行くに従って周方向一方側へ緩やかにねじれた溝６３が４つ、周方向等間隔に形成されている。各溝６３は、回転体６１の外周面への開口部に対して底部が幅広に形成されており、断面略逆Ｔ字形に形成されている。ブラシ１は、基台３が回転体６１の溝６３に配置される一方、ブラシ毛部１５が溝６３の開口部から径方向外側へ突出して設けられるよう回転体６１に装着される。

この回転体６１の軸方向両端部に歯車状の支持部材６７が取り付けられて、ヘッド５９の吸込口Ｈ付近に回転可能に回転体６１が装着される。

掃除機５１で清掃する際、回転体６１を回転させることで、回転体６１に設けられたブラシ１が順次床面に当接して床の汚れを取り除く。

ところで、シート部材２５の経糸により構成される鎖編部を、ブラシ毛部１５に複数列形成することで、ブラシ毛部１５の先端部の毛足の長さを調整することができる。
たとえば、本実施例ではブラシ毛部１５に、鎖編部１７，１９を２列設けたが、図１において、基台３に当接して設けられる鎖編部１７の上方に設けられる鎖編部１９の位置を調整することで、ブラシ毛部１５の毛足の長さ（鎖編部１９からブラシ毛部１５の先端までの長さ）ｘを調整することができる。つまり、鎖編部１９をブラシ毛部１５の先端側へ形成することで、ブラシ毛部１５の毛足の長さｘは短くなる。毛足の長さを短くすることで、髪の毛などのからみを防止でき、ホコリの噛み込みも防止される。
このように、ブラシ毛部１５に鎖編部を複数列形成することで、ブラシ毛部１５の長さを変更することなく、ブラシ毛部１５の毛足の長さｘを調整することが可能である。

本実施例では、シート部材２５は編物とされ、このシート部材２５からブラシ部５が形成されている。これにより、パイル織によりブラシを形成することが困難であった炭素繊維、ガラス繊維またはアラミド繊維などにより、ブラシ部５を形成することが可能である。

本発明のブラシは、上記実施例の構成に限らず、適宜変更可能である。
たとえば、基台３の形状は適宜変更可能であり、ブラシ１を取り付ける装置に応じて、基台３の形状を変更すればよい。また、基台３の材質は適宜変更可能であり、金属であってもよい。

また、ブラシ部５を構成する繊維の材質は、適宜変更可能であり、ブラシ毛部１５と鎖編部の繊維の材質、つまりシート部材２５の横糸と経糸の材質が異なっていても構わない。

さらに、シート部材２５の経糸に、融点の異なる繊維を引き揃えた糸を使用してもよい。具体的には、耐熱性の繊維と、低融点のポリマー繊維を引き揃えた糸を経糸に用いてもよい。この際、この経糸を用いてシート部材２５を形成した後に、熱を加えて横糸に低融点のポリマー繊維を融着させることで、ブラシ１を形成した際の繊維束１１の抜けが防止される。また、同様に、耐熱性の繊維の周囲に、低融点のポリマー繊維を巻きつけた撚糸を、シート部材２５の経糸に用いてもよい。この場合も、シート部材２５を形成した後に、熱を加えて低融点のポリマー繊維を融着させることで、繊維束１１の抜けを防止することができる。

また、上記実施例では、ブラシ部５に２列の鎖編部１７，１９を設けたが、鎖編部の数も適宜変更可能であり、１列でもよいし、３列列以上としてもよい。たとえば、上記実施例において、鎖編部１７より下方位置に別途鎖編部を設けてもよいし、鎖編部１９より上方位置に鎖編部を設けてもよい。なお、上記実施例において鎖編部１７より下方位置に別途鎖編部を設ける場合、その鎖編部は基台３内に埋設されることになる。また、鎖編部１９より上方位置に鎖編部を設けた場合には、ブラシ毛部１５の毛足の長さが短くなる。

また、上記実施例では、シート部材２５の両端部に基台３，３を固定したのちに、横糸２１を切断する構成としたが、先にシート部材２５の横糸２１を切断してブラシ部５を形成し、このブラシ部５の基端部にインサート成形により基台３を設けるようにしてもよい。

また、上記実施例では、基台３の先端部を鎖編部１７に当接させたが、基台３の先端部を鎖編部１７の近傍に配置するようにしても構わない。具体的には、インサート成形の際、金型２９，３１により構成される空洞部３３へ合成樹脂を流し込む圧力や、空洞部３３へ流し込む合成樹脂の量などを調整して、基台３の先端部が鎖編部１７に当接せずに、基台３の先端部が鎖編部１７の近傍に配置するようにしても構わない。

さらに、上記実施例では、ブラシ１を掃除機に使用したが、エアコンに取り付けて、フィルターの自動清掃などにも使用することができ、その適用箇所は特に問わない。

１ ブラシ
３ 基台
５ ブラシ部
１７ 鎖編部（経糸）
１９ 鎖編部（経糸）
２１ 横糸

Claims (6)

1. 経編されたシート部材の横糸を切断して形成されるブラシ部と、
   このブラシ部の基端部にインサート成形により固定される基台と
   を備えることを特徴とするブラシ。
2. 前記ブラシ部は、
   Ｕ字状に折り返された前記横糸としての繊維束が並べられて構成されるブラシ毛部と、
   このブラシ毛部の基端部に配置され、前記並べられたブラシ毛部の隣接する繊維束同士を拘束する鎖編部とを有し、
   前記基台の先端部は、前記鎖編部に当接している、または前記鎖編部の近傍に配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のブラシ。
3. 前記シート部材は、蛇行させた横糸の左右両側の折返し部をそれぞれ経糸により拘束して形成され、
   前記シート部材の左右の経糸より左右方向外側に、インサート成形により前記基台が設けられ後、前記横糸を切断して形成される
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のブラシ。
4. 前記シート部材は、蛇行させた横糸の左右両側の折返し部をそれぞれ経糸により拘束して形成され、
   前記横糸を切断してブラシ部が形成された後、このブラシ部の基端部にインサート成形により前記基台が設けられる
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のブラシ。
5. 前記シート部材には、前記基台との境界に設けられる経糸より左右方向内側または左右方向外側に、第二の経糸が設けられている
   ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載のブラシ。
6. 経編によりシート部材を形成する第一工程と、
   前記シート部材の経糸が金型により押えつけられるように、前記シート部材を金型にセットする第二工程と、
   前記経糸より左右方向外側に合成樹脂を充填して基台を形成する第三工程と、
   前記シート部材の中央部を切断する第四工程と
   を順に含むことを特徴とするブラシの製造方法。
   

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