(57)【要約】【目的】刷毛部分の長寿命化及び研磨性の向上の両立を図った上で、対象物品の傷付きを防止することができる強度補強ブラシ及びこれを用いたバリ取り・研磨方法を提供する。【構成】複数本の刷毛を束ねると共に揺動自在のコイルスプリングに収納した刷毛束を任意の間隔で複数植え付けて強度補強を施した強度補強ブラシにおいて、  前記コイルスプリングの頭部に、隣接するコイル部が密着している密着コイル部を有しており、  前記コイルスプリングの他の部分は、隣接するコイル部が離開している粗コイル部であり、  且つ該コイルスプリングの密着コイル部と該密着コイル部に連続する粗コイル部の一部が、ゴム、エラストマー、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂である樹脂であって軟質性のもので被覆された  構成であることを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の刷毛を束ねると共に揺動自在のコイルスプリングに収納した刷毛束を任意の間隔で複数植え付けて強度補強を施した強度補強ブラシにおいて、
前記コイルスプリングの頭部に、隣接するコイル部が密着している密着コイル部を有しており、
前記コイルスプリングの他の部分は、隣接するコイル部が離開している粗コイル部であり、
且つ該コイルスプリングの密着コイル部と該密着コイル部に連続する粗コイル部の一部が、ゴム、エラストマー、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂である樹脂であって軟質性のもの（以下「軟質性樹脂」という。）で被覆された
構成であることを特徴とする強度補強ブラシ。
【請求項２】
前記密着コイル部が、２〜７巻きのコイルから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の強度補強ブラシ。
【請求項３】
前記軟質性樹脂で被覆された粗コイル部が、少なくとも１巻きのコイルから構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の強度補強ブラシ。
【請求項４】
前記コイルスプリングの少なくとも一部が前記刷毛束に密着している構成であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の強度補強ブラシ。
【請求項５】
前記コイルスプリングが根元部より先端部方向に向かって次第に拡開している構成であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の強度補強ブラシ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の強度補強ブラシを用い、複数本の刷毛を束ねた刷毛束が、これを囲むコイルスプリングによって揺動しながら、バリ取り・研磨を行うことを特徴とするバリ取り・研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は強度補強ブラシ及びバリ取り・研磨方法に関し、詳しくはワイヤブラシに代表される強度補強ブラシ及びバリ取り・研磨方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
研磨ブラシは被研磨物を研磨する性質上、使用による刷毛部分の損耗が生じる。特に板金修理等に用いられる研磨加工用のワイヤブラシは、被研磨物が硬質であるために使用による刷毛部分の損耗が極めて激しく寿命の短いものとなっている。
【０００３】
損耗の程度を軽減するために刷毛部分の強度を高めるには刷毛の材質を硬度・剛性の高い材料にすればよいが、刷毛の硬度・剛性を上げ過ぎると被研磨物が磨耗ないしは損傷してしまうという問題点を有している。
【０００４】
そこで、刷毛材料の硬度・剛性を高めることなく刷毛の腰の強度を高めるために様々な手段が採用されている（特許文献１〜３等参照）。
【０００５】
特許文献１に記載の技術は、刷毛束の各々を筒状体に収納することで刷毛の腰の強度を高めている。
【０００６】
また特許文献２に記載の技術は、刷毛１本１本を補強膜で被覆することで刷毛部分の損耗を軽減させている。
【０００７】
さらに特許文献３に記載の技術は、刷毛束の外周面に合成繊維フィラメントヤーンをスパイラル状に巻き付け若しくは編み付けることで刷毛の強度を高めている。
【０００８】
しかし、特許文献１〜３のいずれの技術もブラシの刷毛部分の強度は高まるものの、ブラシとしての弾力性・しなやかさが阻害されており、研磨性の点で満足できるものではない。
【０００９】
本発明者は、上記した従来の課題を解決するために、複数本の刷毛を束ねると共に揺動自在のコイルスプリングに収納した刷毛束を任意の間隔で複数植え付けて強度補強を施した強度補強ブラシを先に提案した（特許文献４参照）。
【００１０】
この先提案技術は、ブラシとしての柔軟性・しなやかさを維持したまま刷毛の硬度・剛性を高めることなく刷毛部分の強度を高めることができるため、刷毛部分の長寿命化及び研磨性の向上の両立を実現したものである。
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−２５４２７７号公報
【特許文献２】特開２００２−２０４７１９号公報
【特許文献３】特開平０９−２９４６３２号公報
【特許文献４】特開２００５−０４０９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明者は先提案技術について更に研究を続けた結果、清掃用ブラシ（刷毛部分はナイロン等の合成樹脂や天然毛）であれ、研磨用ブラシであれ、ブラシの種類にかかわらず、コイルスプリングによる対象物品の種類によっては傷付きが生じることが判明した。
【００１３】
そこで本発明の課題は、刷毛部分の長寿命化及び研磨性の向上の両立を図った上で、対象物品の傷付きを防止することができる強度補強ブラシ及びこれを用いたバリ取り・研磨方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決する本発明は下記構成を有する。
【００１５】
１．複数本の刷毛を束ねると共に揺動自在のコイルスプリングに収納した刷毛束を任意の間隔で複数植え付けて強度補強を施した強度補強ブラシにおいて、
前記コイルスプリングの頭部に、隣接するコイル部が密着している密着コイル部を有しており、
前記コイルスプリングの他の部分は、隣接するコイル部が離開している粗コイル部であり、
且つ該コイルスプリングの密着コイル部と該密着コイル部に連続する粗コイル部の一部が、ゴム、エラストマー、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂である樹脂であって軟質性のもの（以下「軟質性樹脂」という。）で被覆された
構成であることを特徴とする強度補強ブラシ。
【００１６】
２．前記密着コイル部が、２〜７巻きのコイルから構成されていることを特徴とする上記１に記載の強度補強ブラシ。
【００１７】
３．前記軟質性樹脂で被覆された粗コイル部が、少なくとも１巻きのコイルから構成されていることを特徴とする上記１又は２に記載の強度補強ブラシ。
【００１８】
４．前記コイルスプリングの少なくとも一部が前記刷毛束に密着している構成であることを特徴とする上記１〜３のいずれかに記載の強度補強ブラシ。
【００１９】
５．前記コイルスプリングが根元部より先端部方向に向かって次第に拡開している構成であることを特徴とする上記１〜４のいずれかに記載の強度補強ブラシ。
【００２０】
６．上記１〜５のいずれかに記載の強度補強ブラシを用い、複数本の刷毛を束ねた刷毛束が、これを囲むコイルスプリングによって揺動しながら、バリ取り・研磨を行うことを特徴とするバリ取り・研磨方法。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に示す発明によれば、複数本の刷毛を束ねた刷毛束を揺動自在のコイルスプリングに収納したことにより、ブラシとしての柔軟性・しなやかさを維持したまま刷毛の硬度・剛性を高めることなく刷毛部分の強度を高めることができるため、刷毛部分の長寿命化及び研磨性の向上の両立を実現した。しかも、コイルスプリングの密着コイル部と該密着コイル部に連続する粗コイル部の一部が軟質性樹脂で被覆された構成により、清掃効果や研磨効果等のブラシとしての効果を抑制することなく、使用時の対象物品の傷付きを防止することができる。
【００２２】
また、コイルスプリングの製造工程で生じる該コイルスプリング巻き終わり端部の鋭利部分も軟質性樹脂で被覆することにより、該鋭利部分による対象物品の傷付きを防止することができるという付随的効果も得られる。
【００２３】
特に、研磨作業時に、一方向の単なる往復動や回転運動だけでなく刷毛束の刷毛の先端を基点にする３６０度全周方向での弓なりに反りながらの激しい揺動運動や不規則な回転運動に対しても、刷毛束の刷毛の先がコイルスプリングの横から飛び出してしまうことをコイルスプリング頭部の密着コイル部が未然に防止すると共に、コイルスプリングの他の部分の粗コイル部の伸縮自在の柔軟性によって刷毛束を柔軟性を有した状態で且つ該刷毛束のいわゆる腰とコイル部自体の腰を加えたいわゆる二枚腰の状態となって補助補強されるため、剛柔併せ持ったブラシとなるので、刷毛束の刷毛の破損が抑制され、研磨に際しても最も研磨性が高く効率の高い刷毛の鋭い先端での点接触研磨が追従性の良好な状態で可能となる。即ち、研磨作業時に刷毛束が腰砕けの状態になるのを防ぎ、該刷毛束の先端が寝た状態となって刷毛束の先端ではなく腹部分で被研磨面を撫でているだけの状態に陥ることを抑制することができる。
【００２４】
よって、タイヤの深い溝、風呂タイルの目地、蛇腹風な物、鉄条網風な物の如き、形状・構造が複雑な物を清掃したときに隅々まで清掃可能となる。
【００２５】
請求項２に示す発明によれば、密着が２〜７巻きのコイルから構成されていることにより、刷毛束の刷毛の先がコイルスプリングの横から飛び出してしまうことを防ぐことができる。
【００２６】
請求項３に示す発明によれば、軟質性樹脂で被覆された粗コイル部が、少なくとも１巻きのコイルから構成されていることにより、粗コイル部の少なくとも１巻き部分が密着コイル部に被覆された軟質性樹脂の剥離防止用及び／又は脱落防止用のストッパーの役目を果たすので該軟質性樹脂の剥離や脱落を防止することができる。
【００２７】
請求項４に示す発明によれば、前記コイルスプリングの少なくとも一部が前記刷毛束に密着している構成により、刷毛束のバラツキを防ぐことができる。
【００２８】
請求項５に示す発明によれば、前記コイルスプリングが根元部より先端部方向に向かって次第に拡開している構成により、刷毛束の先端部分における各刷毛の間隔を取ることができるので各刷毛が夫々点接触で鋭い刃物の切っ先のように被研磨面に接触することになると共に、各刷毛１本１本が３６０度全周方向に動きを規制されることなく揺動することができ、研磨性がより向上することになる。
【００２９】
請求項６に示す発明によれば、対象物品を傷つけることなく、細部に亘るバリ取り・研磨作業を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１は、本発明に係る強度補強ブラシの一実施例を示す側面図、図２は刷毛束の拡大斜視図、図３は刷毛の拡大側面図、図４は刷毛束の他の実施例を示す拡大側面図である。
【００３１】
図１において、本発明に係る強度補強ブラシ１は、複数本の刷毛２を束ねた刷毛束３・３・３・・・、該刷毛束３の夫々を収納した揺動自在のコイルスプリング４、コイルスプリング４に収納した刷毛束３を任意の間隔で複数束植え付けるブラシ基体５、とから主として構成されている。
【００３２】
刷毛束３は、一束当り通常３０本程度の刷毛２の１本１本を半折りし、折曲部２Ａ（図３参照）をブラシ基体５に穿れた植付孔に差し込むことで一束当り６０本程度の刷毛２の刷毛束３となる構成である。ブラシ基体５への刷毛束３の植え込みに際しては刷毛束３の根元部を線状材で結束する各刷毛２の折曲部２Ａ全てに線状材を挿通し、更に該線状材の末端を上向きに折り曲げた状態でブラシ基体５の植付孔に差し込むことで、線状材の上向きの末端が植付孔内で抜け防止のストッパーの役目を果たさせてもよいし、後述のように、本発明のコイルスプリング４にこの役目を果たさせてもよい。
【００３３】
強度補強ブラシ１の刷毛２の材質としては、一般的には金属線と非金属線があり、金属線としては鉄系金属線（ピアノ線、ステンレス線等）と非鉄系金属線（黄銅線）、非金属線としては植物繊維（タンピコ、コイヤー等）と動物繊維（豚毛、馬毛、山羊毛等）と合成繊維（ナイロン繊維（研磨剤混入も有り）、塩化ビニル繊維、メタ系アラミド繊維（研磨剤混入も有り）、ポリプロピレン等）が用いられている。
【００３４】
図２に示すように、刷毛束３の先端を含む上部はコイルスプリング４の先端部４Ａより突出させており、かかる突出程度としては、刷毛束３の長さＬに対する刷毛束３の先端を含む上部の突出長さｌは、例えば、刷毛２がステンレス製の場合には刷毛束３の長さＬが１５〜５０ｍｍのときｌは３〜１０ｍｍであることが好ましく、Ｌが１５〜３０ｍｍのときｌは５〜８ｍｍが特に好ましく、また、刷毛２が黄銅製の場合には刷毛束３の長さＬが１５〜５０ｍｍのときｌは３〜９ｍｍであることが好ましく、Ｌが１５〜３０ｍｍのときｌは５〜７ｍｍが特に好ましい。
【００３５】
刷毛束３を収納する揺動自在のコイルスプリング４は金属製が好ましく、特に刷毛２が金属線である場合には該金属線と同質ないしは近質のコイルスプリング４であることがより好ましいが、非金属製であってもよい。刷毛束３の刷毛２の材質とコイルスプリング４の材質を略同質とすることは、研磨に影響を与えることなく好ましい。
【００３６】
またコイルスプリング４は、図１及び図２に示すように、頭部は隣接するコイル部が密着している密着コイル部４Ｂを有し、他の部分は隣接するコイル部が離開している粗コイル部４Ｃであり、且つ該コイルスプリング４の密着コイル部４Ｂと該密着コイル部４Ｂに連続する粗コイル部４Ｃの一部が軟質性樹脂で被覆された構成となっている。
【００３７】
コイルスプリング４の頭部の密着コイル部４Ｂは、２〜７巻き分が密着していることが好ましく、３〜５巻き分が密着していることがより好ましい。尚、図１及び図２に示す実施例では密着コイル部４Ｂが５巻きとなっている。
【００３８】
コイルスプリング４の頭部の密着コイル部４Ｂと該密着コイル部４Ｂに連続する粗コイル部４Ｃの一部は前記したように軟質性樹脂で被覆された構成の被覆部６となっている。密着コイル部４Ｂだけでなく、該密着コイル部４Ｂに連続する粗コイル部４Ｃの一部まで含めて軟質性樹脂による被覆部６とすることにより、密着コイル部４Ｂのみを被覆した場合に比して、研磨時等の負荷が掛かった際の被覆部６の剥離や脱落を防止することができる。即ち、密着コイル部４Ｂに連続する粗コイル部４Ｃの一部まで被覆することにより、粗コイル部４Ｃの被覆した部分が被覆部６の剥落防止用又は脱落防止用のストッパーの役目を果たすことになる。
【００３９】
粗コイル部４Ｃの軟質性樹脂で被覆された一部は、前記密着コイル部４Ｂに連続する少なくとも１巻きであることが好ましいが、１巻きの３分の１以上であればよく、２巻き程度であれば充分である。
【００４０】
軟質性樹脂による被覆である被覆部６は、コイル部の線材に対して軟質性樹脂繊維によるフィラメントヤーンを巻き付け或いは編み付けてもよいし、溶融した軟質性樹脂液にどぶ漬けしてもよい。
【００４１】
コイル部の線材に対するマルチフィラメントによる被覆は、右巻きと左巻きの重複になるスパイラル巻き、右巻き左巻きいずれかのスパイラル巻き、組み紐状編みの態様とすることができる。また、フィラメントヤーンは、単独種のフィラメントヤーンをコイル部の線材に施してもよいし、他種のフィラメントヤーンと併用の形で施してもよい。他種との併用では、その施される態様が上記重複スパイラル巻きのときは、一方を右巻き、他方を左巻きとし、組み紐状編みの場合では、２種のフィラメントヤーンによる組み紐編みとすればよい。
【００４２】
軟質性樹脂樹脂繊維による被覆の場合、ナイロン系接着剤等の接着剤により固定してもよい。接着剤としては、例えば、１５％前後のメトキシメチレン化ナイロンをメタノールに溶解した溶液を挙げることができる。また該接着剤は浸漬、塗布等の適宜の手段で付与でき、一般的にはマルチフィラメントによって被覆したコイル部の線材を前記溶液にどぶ漬けした後、約１３０〜１５０℃で乾燥、キュアリングを施し、被覆したフィラメントヤーンを固定すればよい。
【００４３】
本発明に用いられる軟質性樹脂としては、ゴム、エラストマー、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂である樹脂であって軟質性のもの（軟質性樹脂）である。特に、前記軟質性樹脂が、ゴム、エラストマーの、少なくともいずれか１種または混合物であることが好ましい。
【００４４】
本発明に用いられる熱硬化性樹脂としては、汎用熱硬化性樹脂［フェノール樹脂、アミノ樹脂（ユリア樹脂、メラミン樹脂）、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フタル酸ジアリル樹脂］、特殊熱硬化性樹脂（ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂）、熱硬化性エラストマー（ポリウレタン、シリコーンエラストマー、ＩＲ、ＢＲ、ＳＢＲ、ＥＰＤＭ、ＩＩＲ、ＣＲ、ＣＨＲ、ＣＨＣ、ＡＣＭ、フッソゴム）、及び複合材料（シートモールディングコンパウンド、バルクモールディングコンパウンド）等の中から選ばれる軟質性のものが挙げられる。
【００４５】
本発明に用いられる熱可塑性樹脂としては、汎用熱可塑性樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、繊維素系樹脂など）、汎用エンジニアリング樹脂［ナイロン（ポリアミド）、ポリアセタール（ポリオキシメチレン）、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートなど］、及び耐熱エンジニアリング樹脂（ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリアクリレート、液晶ポリマー、ポリアミドイミド、ポリテトラフルオロエチレンなど）等の中から選ばれる軟質性のものが挙げられる。
【００４６】
刷毛束３と該刷毛束３を収納するコイルスプリング４とは、少なくとも一部が密着していることが好ましく、ブラシ基体５への植え込み側である根元部４Ｄ部分が密着していることが特に好ましい。コイルスプリング４の柔軟性にも影響されるが、この刷毛束３への密着程度によってブラシとしての刷毛２の柔軟性・しなやかさを変更できる。即ち、同硬度の柔軟性を有するコイルスプリング４を比較した場合、収納する刷毛束３により多く密着している方が硬い性質を有することになる。
【００４７】
またコイルスプリング４は、図１及び図２に示すように根元部４Ｄから先端部４Ａまで同径の筒状体でもよいが、図４に示すように根元部４Ｄより先端部４Ａ方向に向かって次第に拡開していることが好ましい。拡開程度としては、例えば、根元部４Ｄの径が２．５ｍｍの場合、先端部４Ａの径は３．５ｍｍ程度であることが好ましい。尚、図４に示す実施例では、密着コイル部４Ｂは３巻きとなっている。
【００４８】
刷毛束３及び該刷毛束３を収納したコイルスプリング４をブラシ基体５に植え込むに際して、刷毛束３からの刷毛２の脱落を防止するために、半折りされている刷毛２の根元部の折曲部２Ａ（図３参照）にコイルスプリング４の根元部４Ｄの螺旋端部を挿通し、更に該コイルスプリング４の末端を上向きに折り曲げた状態でブラシ基体５の植付孔に差し込むことで、コイルスプリング４の上向きの末端が植付孔内で抜け防止のストッパーの役目を果たす構成とすることが好ましい。
【００４９】
本発明を適用可能な強度補強ブラシは、手動に限らず自動ブラシであってもよく、例えば、前記特許文献１の図面（特に、図２及び図７）に記載のブラシ類に適用できるし、またブラシ基体の形状も問わない。
【００５０】
以上の構成を有する強度補強ブラシを用いれば、複数本の刷毛を束ねた刷毛束が、これを囲むコイルスプリングによって揺動しながら、対象物品を傷つけることなく、細部に亘るバリ取り・研磨作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る強度補強ブラシの一実施例を示す側面図
【図２】刷毛束の拡大斜視図
【図３】刷毛の拡大側面図
【図４】刷毛束の他の実施例を示す拡大側面図
【符号の説明】
【００５２】
１    研磨ブラシ
２    刷毛
２Ａ  折曲部
３    刷毛束
４    コイルスプリング
４Ａ  先端部
４Ｂ  密着コイル部
４Ｃ  粗コイル部
４Ｄ  根元部
５    ブラシ基体
６    被覆部
【図１】
2007229885.tif 000003
【図２】
2007229885.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007229885.tif 000006