JP2004538028A - 歯ブラシ - Google Patents

Abstract

ハンドルがソケットを有し、ヘッドが該ソケット中に挿入されるピンを有し、ソケット側壁またはピンがソケット側壁またはピンの材料と異なる弾性的に変形可能なエラストマー材料を含む交換可能なヘッドを有する歯ブラシ。好ましい形態の歯ブラシは、２本のフォーク状アーム間に弾性的に支持される管状構造中にソケットを有する。

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、歯ブラシに関し、特に交換可能なヘッドを有する歯ブラシに関する。
【０００２】
（背景技術）
古いヘッドが摩耗した場合、または使用者が異なる植毛タイプの方がよいと思う場合などに、使用者がハンドルを持って、簡単に新しいヘッドを取り付けられる交換可能なヘッドを有する歯ブラシは公知である。これにより、使用者が新しい歯ブラシ全体を購入する費用を節約でき、資源利用を節約できる点で環境によりやさしい。
【０００３】
すべての交換可能なヘッドはブラシに関する問題は、ヘッドとハンドルを連結するために安価で簡単な接続手段を使用しつつも、ヘッドが使用中に歯ブラシハンドルにしっかりと固定された状態に維持されることを確実にし、歯ブラシを製造するために一般的に使用されている比較的安価なプラスチック材料を用いてこれを達成することである。ＦＲ−Ａ−２６２４７６６、ＵＳ−Ａ−５３６９８３５、ＵＳ−Ａ−５２５３９４８、ＧＢ−Ａ−２０４４０８９およびＷＯ９８／１２９４７は、歯ブラシのハンドルと交換可能なヘッド部材間のさまざまなリンクを示唆している。
【０００４】
（発明の開示）
本発明の目的の一つは、これらの問題の少なくともいくつかが解決された交換可能なヘッド歯ブラシを提供することである。
本発明によれば、グリップハンドルと、歯牙洗浄手段を有する交換可能なヘッドとの組み合わせを含み、そのハンドルおよびヘッドがハンドル−ヘッドの長手方向に配置されており、ここで、
グリップハンドルが、細長く、その末端にヘッドの方向に向かう開口部および開口部から深さ方向へ伸びるソケット側壁を有するソケットを有し、
ヘッドが、ハンドルの方向に向き、ソケット中にソケットの深さ方向へ挿入可能であって、ソケットと着脱式に取り付けることのできるピンを有する、
歯ブラシであって、
ソケット側壁および／またはピンの少なくとも一部が、ソケット側壁またはピンの材料と異なる弾性的に変形可能なエラストマー材料から構成されることを特徴とする、歯ブラシが得られる。
【０００５】
「エラストマー」なる用語は、本明細書において、通常、ゴム特性を有する、つまり、天然の弾性を有する天然および合成材料を包含する。かかる材料は、加えられた力の作用により静止位置から変形可能であり、このような力が除かれると素速くその静止位置、理想的には完全にその静止位置にはねかえる。本発明の歯ブラシにおいてかかるエラストマー材料を使用することにより、ピンおよび／またはソケット側壁の弾性部材を提供し、結果としてソケットまたはピンの一部がピンまたはソケットの隣接する部材を弾性により把持し、これによりピンをソケット中に保持するのを助けるために、エラストマーの弾性を利用することができる。たとえば、弾性的に変形可能なエラストマー材料は、ピンがソケット中に挿入されると、歯磨きにおいての使用中に歯ブラシが受ける応力下で歯ブラシと係合する状態にヘッドを保持するように弾性的に変形することができる。さらに、かかるエラストマー材料の多くはプラスチック材料との接触において比較的高い摩擦係数を有し、この摩擦も本発明において、ピンおよびソケットの隣接する接触部材の相関的な動きに摩擦により阻止することによりソケット中にピンを保持するのを助けるために用いることができる。エラストマーと、エラストマーと接触するピンまたはソケット部分の間の摩擦係数が、摩擦によりソケット中にピンを保持するのを助けるほど十分であるのが好ましい。
【０００６】
本発明の歯ブラシにおいて、歯牙洗浄手段は、典型的にはそれぞれが複数の植毛を含む１またはそれ以上の房が配置された植毛のクラスターであってもよい。別法として、該手段はデンタルフロス手段、たとえば一定の長さのデンタルフロスを含んでもよい。「歯ブラシ」なる用語は、本明細書において用いる場合、あらゆる種類の歯牙洗浄手段を包含する。かかる植毛のクラスターおよびフロス手段は、歯ブラシ業界において一般的である。
【０００７】
ピンは、ヘッドのすぐとなりに位置し、ヘッドの基部から、すなわち、ハンドルに最も近いヘッドの末端から伸びている。
好ましい構造において、ヘッドはその基部から一体になって長手方向に伸びて、ヘッドの基部とハンドルの間に一体になったネック域を形成し、該ピンはハンドルに最も近いネックの末端に位置する。
ピンおよびソケットは互いに大きさおよび形状がおおむね同じであるのが好ましい。さまざまな構造のピンおよびソケットが本発明に含まれる。
【０００８】
エラストマー材料がソケット側壁の一部を構成するのが適当である。
たとえば、エラストマー材料はピンおよび／またはソケット側壁上の所々に、たとえば、層として、またはピンおよび／またはソケット側壁の一部を覆うパッチにおいて（後者が好ましい）配置され、ピンがソケット中に挿入されるとピンとソケット側壁間で弾性的に圧縮される。圧縮されたエラストマーは、ピンとソケット側壁間に弾性的および／または摩擦的グリップを提供することができる。
【０００９】
たとえば、第一の好ましい構造において、ピンの側面上に少なくとも一つのカム表面があり、カム表面はヘッドに近い側面に保持肩部を有し、ソケット側壁は、ピンがソケット中に挿入され、ピンがソケット中をその深さ方向に移動する場合のカム表面の動きにより、その静止位置から外側にふくらみ、ピンの保持肩部がソケットの保持肩部を通過すると、ピンの保持肩部の背後の静止位置にはね戻る、対応する保持肩部を有する、弾性的に変形可能な部材を有し、ソケット側壁の弾性的に変形可能な部材はプラスチックで構成されている部分と、エラストマー材料で構成されている部分がある。
【００１０】
たとえば、カム表面はピンから分岐した部材、たとえば、ピンの側面からの突起、たとえば、くさび形断面を有するものを有するか、またはピンの側面にステップを有してもよい。たとえば、ソケット側壁の弾性的に変形可能な部材は、ソケットの両側にある一対の噛合部材であって、ピンがソケット中に挿入されると、カム表面と接触し、カム表面からの圧力により離され、その後、カム表面の背後で閉じる噛合部材を含んでもよい。保持肩部は、接触し、歯磨き中にヘッドが受けるヘッドを引っ張る力によりピンがソケットから離脱するのを防止するが、使用者によりさらに強いヘッドを引っ張る力がヘッドに加えられると、その結果としてピンが噛合部材から離されるような、相補的くさび形面を有することを特徴とする表面を含んでもよい。
【００１１】
この構造において、一部はプラスチックで、また一部はエラストマー材料で構成されているソケット側壁の弾性的に変形可能な部材の構造は、適当な強度および弾性を有する構造を作るために用いることができ、たとえば、これは比較的細いプラスチック骨格を有し、該構造のエラストマー材料で適当で見た目に美しい形状に肉付けして、弾性構造を形成することができる。好ましい構造において、ソケットの保持肩部よりもソケット内部の深い位置で、側壁に１またはそれ以上の孔があり、これは、ソケット中にピンを挿入する際に、ピンのカム部材がソケットの保持肩部を通過する時に、該カム部材を収容する。かかる孔は、ピンがその中に収容される場合に、弾性的に変形するエラストマー材料を含んでもよい。かかるエラストマー材料は、したがって弾性的にカム表面上を押し、これによりピンを把持するのを助ける。加えて、または別法として、エラストマーとカム表面の間の摩擦は、ソケットから外側へ出るピンの望ましくない動きを摩擦により阻止するのを助ける。
【００１２】
２またはそれ以上のかかる孔は、たとえば、エラストマーを射出成型用金型に注入する際にエラストマーを通過させる成形チャンネル中に堆積するエラストマーの塊により一体に連結することができる。適当には、この構造における孔は、ソケット側壁を完全に貫通する開口部により提供され、したがって、たとえば射出成形のプロセスによりエラストマーを側壁を通して孔中に導入することができる。
【００１３】
第一の構造において、保持肩部はソケットの開口部に最も近いソケットの縦半分のところ、たとえば、開口部に最も近いソケットの深さの３０％以内のところに位置するのが適当である。
たとえば、第二の構造において、ソケット側壁の一部は弾性的変形可能なエラストマー材料で構成され、ピンは少なくとも一つの分岐部材、たとえば、ピンの側面から脇にでた突起を有するので、ピンがソケット中に挿入されると、エラストマー材料の変形により、少なくとも１つの分岐部材がエラストマー部材と係合する。
【００１４】
典型的には、第二の構造において、エラストマーは突起におおむね対応する形状に変形する。この構造において、エラストマーの変形はその固有の弾性に逆らい、ソケット中のエラストマーの弾性により、エラストマーが突起を把持し、これによりソケット中にピンを保持するのを助ける。エラストマーと、エラストマーと接触するピンの部分の間の摩擦係数が、摩擦によりピンをソケット中に保持するのに十分であるのが好ましい。
【００１５】
この第二の構造においても、エラストマー材料は側壁に１またはそれ以上の孔、たとえば、第一の硬質プラスチック材料により結合された１またはそれ以上の孔を有する。２またはそれ以上のかかる孔は、たとえば、射出成型用金型中にエラストマーを注入する際にエラストマーを通過させる成形チャンネル中に堆積するエラストマーの塊により一体に連結することができる。適当には、この構造における孔は、たとえば、射出成形のプロセスにより、側壁を貫通する孔中にエラストマーを導入できるようにソケット側壁を完全に貫通する１またはそれ以上の開口部を設けることができる。
【００１６】
適当には、この第二の構造において、弾性的変形可能なエラストマー材料で構成されるソケット側壁の一部、たとえば、エラストマーが位置する孔は、ソケットの開口部に最も近いソケットの長手方向の半分のところ、たとえば、開口部に最も近いソケットの深さの３０％以内のところにある。
この第二の構造において、ピン上に好ましくは２つの分岐突起があり、これらは好ましくはピンの外周に規則正しく、たとえば、２つの突起が１８０℃離れて配置されている。エラストマー材料は、これがソケット中に挿入された場合に、ピン上の突起の位置に対応してソケット側壁上適切な位置に、たとえば前記孔中に配置することができる。
【００１７】
加えて、または別法として、第三の構造において、ソケット側壁の少なくとも一部は、ソケット中の少なくとも一つの場所で凸形に膨らんだ形状、すなわち、長手方向の深さ方向に対して略垂直方向に膨らんだ形状で、ソケットの深い部分、すなわち、ヘッドから長手方向により離れた部分に比べてソケットの断面積が狭く、ピンの側面がピンのヘッドから最も離れた末端に少なくとも１つの凹部を有し、ピンがソケット中に挿入されるとソケットのエラストマー材料のふくらみと係合する、弾性的に変形可能なエラストマー材料で構成される。
【００１８】
後者の構造においても、エラストマー材料はソケット側壁の１またはそれ以上の孔中に配置してもよい。この構造における孔も、ソケット側壁を貫通する開口部を設けてもよく、ソケット壁を通して孔中にエラストマーを導入することができ、前記のように２またはそれ以上の孔がエラストマーの塊により一体に結合されるのが適当である。エラストマー材料は、これがソケット中に挿入された時にピン上の凹部の位置に対応する１またはそれ以上の位置においてソケット側壁上に配置されていてもよい。ふくらみが凹部にぴったりと合うように、ふくらみの断面は実質的に凹部対応してもよい。
【００１９】
たとえば、ピンがソケット中に挿入される際に、ヘッドから離れたピンの末端でエラストマー材料の弾性に逆らってわきにはずれてエラストマー材料を変形させることにより、ピンはエラストマー材料と係合し、凹部中にフィットするエラストマー材料により、エラストマー材料のふくらみと凹部が係合する。たとえば、ヘッドから最も離れた凹部面上のピンの末端は、エラストマーのふくらみよりも後ろに（すなわち、孔中のより深い部分に）ひっかかっている。
【００２０】
エラストマー材料の一つのふくらみがあってもよい。別法として、１個より多くのエラストマー材料のふくらみがあってもよく、たとえば、ソケット側壁の周りに縦軸に対して円周上に１８０℃離れて２つのふくらみが配置されていてもよい。
この構造において、エラストマー材料のふくらみは、ソケットの開口部から最も離れたソケットの縦半分のところ、たとえば、開口部から最も離れたソケットの深さの３０％以内のところに位置するのが適当である。
好ましくは、本発明の歯ブラシにおいて、ソケットは開口部のもっと近い広い断面部からソケット内のさらに深いより狭い断面部まで、その深さの少なくとも一部分にわたってテーパーが付されているのが好ましく、ピンも対応してテーパーが付されているのが好ましい。
【００２１】
ソケットおよびピンは、縦軸を横切っておおむね対応する断面を有するのが適当であり、ヘッドとハンドルが縦軸の回りに相関的に回転するのを防止するために円形でない断面のものであるのが好ましい。適当には、この断面は、断面が長円形であってもよいし、略矩形（この用語は、一般に四角形を包含する）断面であってもよく、所望により角または辺が丸くなっていてもよい。ソケットおよびピンは１またはそれ以上の協同するガイド手段、たとえば、ピンのソケット中での整列の補助および／またはヘッドおよびハンドルの縦軸の回りの相関的回転の防止のために、その隣接する表面において１またはそれ以上の長手方向に伸びる協同する隆起および溝を有してもよい。たとえば、ヘッドから最も離れたピンおよびソケットのそれぞれの末端は、たとえば、ピンがソケット中、一方向においてのみフィットするような相補的な形状であってもよい。これも、ソケット中にピンが誤った方向に偶発的に挿入されるのを防止するのを助ける。
【００２２】
ピンおよびソケットのテーパ角度はたとえば、０．１−５°、たとえば、０．５±０．２５°である。
適当には、ヘッドに面するハンドルの長手方向の末端には、エラストマー材料域があり、これは、ソケット中に挿入されたピンとともにヘッドが適切な位置にある場合、ヘッドに接触し、たとえば、ヘッドとハンドルの間に柔らかい緩衝物またはクッションを形成する。また、ピンがソケット中に挿入される場合に、かかる位置にあるエラストマー材料をヘッドとハンドルの間で弾性的に圧縮することができ、エラストマー材料の弾性により、ヘッドとハンドルを緊張状態に維持するためにヘッドに圧力をかけることができる。たとえば、このエラストマー域は、ソケットの開口部の周りの環状または円環体の形態であってもよい。前記の１またはそれ以上の孔中に存在するエラストマーは、たとえば、ソケット側壁のプラスチック材料中の成形チャンネル、または管状構造上を覆う前記エラストマーのカバリングにより、エラストマーのかかる領域に連結することができる。
【００２３】
ヘッドおよびハンドルは主に硬質プラスチック材料で構成されているのが好ましい。ハンドルおよびヘッドをそれぞれ構成する硬質プラスチック材料は、同じプラスチック材料であってもよいが、ハンドルがヘッドよりも硬質のプラスチック材料で構成されているのが好ましい。典型的な硬質プラスチック材料は、少なくとも約５００Ｍｐａ、好ましくは少なくとも約１０００Ｍｐａの弾性率を有し、これらは歯ブラシ製造業界において一般的である。たとえば、ハンドルの材料は、ポリエチレンテレフタレートであり、ヘッドの材料はポリプロピレンである。典型的なポリプロピレンは、弾性率（ＩＳＯ１７８）が１５００ＭｐａであるポリプロピレンＰＭ１６００およびＡｐｒｙｌ３４００ＭＡ１である。エラストマー材料は、たとえば、熱可塑性エラストマー、たとえば５−９５の範囲のショアー（Ｓｈｏｒｅ）Ａ硬度を有するもの、典型的には３０Ｓｈｏｒｅ Ａ〜８０Ｓｈｏｒｅ Ａのものである。典型的なエラストマー材料は、ポリオレフィン、たとえば、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）タイプのものである。典型的な熱可塑性エラストマーは、公知のＫｒａｔｏｎシリーズのエラストマー（約５−９５の範囲のＳｈｏｒｅ Ａ硬度を有するスチレンおよびブタジエンのブロックコポリマー）である。もう一つの適当な熱可塑性エラストマーは、ＳａｎｔｏｐｒｅｎｅまたはＴｈｅｍｏｆｌｅｘ、たとえば、弾性率（ＩＳＯ１７８）が１０Ｍｐａであり、Ｓｈｏｒｅ Ａ（ＩＳＯ８６８）硬度がＳｈｏｒｅ Ａ８０であるＴｈｅｒｍｏｆｌｅｘ７５’である。適当なプラスチックおよびエラストマー材料は、二成分、すなわち、硬質プラスチックおよびエラストマー歯ブラシの製造において一般的に用いられるものである。プラスチックおよびエラストマーが密着している適当な本発明の歯ブラシの成形条件も二成分歯ブラシの製造業界において公知であり、本発明の歯ブラシにおいて、プラスチック材料およびエラストマー材料、特にソケット中に存在するものは互いに密着しているのが好ましい。
【００２４】
本発明の歯ブラシは、歯ブラシの他の公知の部材、たとえば、ハンドル上のエラストマーグリップマット、および歯ブラシ、たとえば、１またはそれ以上のヘッド、ハンドル、あるいはヘッドとネック間のリンクの可撓性を改良する部材を含んでもよい。かかる可撓性改良部材の例は、たとえば、ＥＰ０３３６６４１Ａ、ＷＯ９２／１７０９２、ＷＯ９２／１７０９３、ＷＯ９９／１６３３２、ＷＯ９７／０７７０７に開示されている。
【００２５】
本発明の歯ブラシの好ましい全体的な構造において、ソケットおよびその側壁は、歯ブラシのヘッド−ハンドル方向に伸びる管状構造を含み、該ソケットは該管の内部を含む。たとえば、管状構造の壁をその外側から内側に貫通する１またはそれ以上の孔を設けることにより、１またはそれ以上のエラストマーの凹部、たとえば、縦軸を横切って反対方向にあるソケットの両側に配置された２つの凹部をかかる構造に設けて、これにより射出成形プロセスにより管状構造の外側からこれらの孔を通してエラストマーが孔中に導入されるようにすることができる。たとえば、管状構造は、たとえば、見た目に美しく成形された構造を形成するために、少なくとも部分的にエラストマーのカバリングにより覆うことができ、エラストマーが管状構造、すなわちソケットの内部に前記の１またはそれ以上の孔を通って露出するようにしてもよい。
【００２６】
好ましい構造において、ヘッドに最も近いハンドルの末端はヘッドに向かって伸びる２本のアームの形態であり、たとえば、２本のアームフォーク様構造であり、２本のアームが長手方向と植毛方向を含む平面の片側にあり、ソケットを含むハンドルの一部、たとえば、前記管状構造は、これらの２本のアーム間で、適当には各アームに対する弾性的可撓性リンクにより弾性的に支持され、使用中にヘッドに圧力が加えられる場合に、このリンクで歯ブラシを弾性的に変形させる。かかる構造は、アームに対するリンクにより、ヘッドのハンドルに対する弾性的可撓性結合を提供することができる。
【００２７】
かかるリンクは、ハンドル、すなわち、アーム、およびソケットを含むハンドルの一部、たとえばヘッドに圧力が加えられた場合にねじれて変形させることができる管状構造間の一体型リンクを含む。かかるリンクは、かかる管状構造と前記アームのそれぞれの間に一体型ねじり棒（ｔｏｒｓｉｏｎ ｂａｒ）を含む。かかる一体型リンクは、その長手方向の中間点付近で、たとえば、トランニオン取り付けにより管状構造に連結することができる。かかるリンクは、管状構造とアームのそれぞれの間に広がるエラストマー材料のカバリング内に封入され、これと密着しているのが適当である。かかるエラストマー材料は、使用中にヘッドに圧力が加えられた場合に弾性的に変形する。変形は、歯ブラシのネックとハンドル間の相対的な角度が、使用中にヘッドに圧力が加えられた際にその静止位置、すなわち圧力を加えていない位置から変化し、圧力を除くと、該角度が静止位置の角度に戻るようなものが適当である。
【００２８】
ヘッドに最も近いそのグリップハンドルの末端がヘッドに向かって長手方向に伸びる２本のアームの形態、たとえば、２本のアームを有するフォーク様構造で、２本のアームが縦軸および植毛方向を含む平面の片面にあり、たとえば前記管状構造などの前記のようなソケットなどを包含するハンドルの一部が、各アームに対する弾性的可撓性リンクによりこれらの２本のアーム間に支持され、たとえば前記のピンおよびソケットによりハンドルの一部のヘッドに最も近い末端でハンドルと離脱可能に係合できるヘッドを有するかかる歯ブラシは、それ自体新規構造であり、本発明のさらにもう一つの態様である。
【００２９】
本発明の歯ブラシは、手動で操作する歯ブラシであってもよいし、またはその植毛が電気モーターにより駆動されるものであってもよい。
本発明の歯ブラシの部材、すなわちヘッドおよびハンドルのプラスチックおよびエラストマー部材は、歯ブラシ業界において慣用の射出成形のプロセスにより製造することができる。かかるプロセスにおいて、歯ブラシの硬質プラスチック材料は、まず流動状態におけるプラスチック材料を射出成形により第一の射出成形用金型中で製造することができる。次に、１またはそれ以上のこれらのプラスチック部材を第二の射出成形用金型に入れ、この第二の金型中にエラストマー材料を注入して、歯ブラシのエラストマー部材を形成することができる。
【００３０】
さらに別の態様において、本発明は、本発明の歯ブラシを製造するための射出成型法を提供し、この方法において使用するために適した射出成型用金型を提供する。
本発明を、本発明の歯ブラシの部材、特にピンおよびソケット、ならびに可撓性リンクの一部破断図である添付の図面１、２、３、４および５に関連してのみ例示のために記載する。
【００３１】
図１に関して、長手方向のヘッド−ハンドル軸Ａ−Ａに沿って配置された歯ブラシハンドル１１および離脱可能な植毛を有するヘッド１２の組合せを含む歯ブラシを示す。図１Ａは、歯ブラシヘッドの側面図であり、図１Ｂは図１Ａに示したヘッドのピンの横断面図であり、図１Ｃはソケットを含むハンドルの部分の長手方向の断面図である。
ヘッド１２は第一の硬質プラスチック材料、ポリプロピレンで構成され、ハンドル１１に最も近いその末端で一体に延長され、ハンドル１１に向かってネック１３中が長手方向に伸びている。ネック１３は、ハンドル１１に最も近いネック１３の末端に位置するピン１４と一体になって形成されている。
【００３２】
歯ブラシハンドル１１は、第二の硬質プラスチック材料、ポリエチレンテレフタレートで構成され、その内部に、ヘッド１２の方向に向いた開口部を有するソケット１５を有し、ソケット側壁１７は開口部１６から深さ方向に長手方向に伸びている。ソケット側壁１７の一部は、弾性的に変形可能なエラストマー材料１８で構成されている。
エラストマー材料はソケット側壁１５中の２つの孔１９中に位置する。側壁１７の断面はエラストマー１８と一緒になって内部が連続してなめらかな表面になっている。エラストマー域１９は、ソケット側壁１５のプラスチック材料により長手方向に密着した領域中に配置される。
【００３３】
ピンは、ソケット１５中に深さ方向に、一般にソケット１５に一致した形状および寸法において挿入可能であり、挿入された状態で図示されている。ソケット１５およびピン１４は開口部１６に近い広い断面部分からソケット１５内の奥の狭い断面積部分にわたりテーパーが付されている。ピン１４の配列は歯ブラシのヘッド１２の平面、すなわち、植毛が突き出ているヘッド１２の面に対して約５°の角度である。
ピン１４およびソケットはそれぞれの係合部材を有する。これらは、その長手方向の側面からわきに突き出した２つの突起１１０を有するピン１４を含む。これらの突起１１０は、１８０°離れて、すなわち、ピン１４の反対側に配置されている。ピン１４が図示するようにソケット１５中に挿入されている場合、突起１１０は、エラストマー材料を突起１１０の形状にほぼ対応するくぼんだ形状に変形させることにより、弾性によりエラストマー１８材料と係合する。孔中のエラストマー材料は弾性により突起１１０を把持し、加えて、エラストマーと突起１１０の間の摩擦がソケット１５中にピン１４を保持するのを助ける。ピン１４はそれにより離脱可能にソケット１５と係合できるが、同時に、ヘッド１２は、歯磨きにおいて使用中、歯ブラシが受ける応力下でハンドル１１と係合状態に保持される。
【００３４】
図１ＢのＢ−Ｂの断面図において示すように、ピン１４およびソケット１５はどちらもおおむね一致した矩形断面を有する。
図２に関して、歯ブラシのネック２１およびハンドル２２の一部を図示し、残りのヘッドおよびハンドルの構造（図示せず）はだいたい図１および２と同じである。図２Ａは歯ブラシヘッドの側面図であり、図２Ｂは図２Ａに示したヘッドのピンを通る横断面図であり、図２Ｃはソケットを含むハンドルの一部の長手方向の断面図である。
【００３５】
ヘッド（図示せず）は第一の硬質プラスチック材料であるポリプロピレンで構成され、図２において示すようにそのハンドル２２に最も近い末端から長手方向に伸びるネック２１中にハンドル２２に向かって一体になって伸びている。ネック２１は、ハンドル２２に最も近いネック２１の末端に位置するピン２３と一体に形成されている。
歯ブラシハンドル２２は第二の硬質プラスチックであるポリエチレンテレフタレートで構成され、ヘッドおよびネック２１の方向に向いた開口部２５を有するソケットをその中に有し、ソケット側壁２６は開口部２５から深さ方向へ長手方向に離れる方向に伸びている。ソケット側壁２６は、弾性的に変形可能なエラストマー材料２７と内側に一列に並んでいる。
【００３６】
ソケット２４内のさらに奥のソケット２４の部分に比べてソケット２４の断面が狭くなるように、エラストマー材料２７はソケット２４中、ソケットの底部から離れた場所２８で凸状に膨らんでいる。
ピン２３の側面は凹部２９を有し、これは、ピン２３がソケット２４中に挿入された場合にソケット中のエラストマー材料２７のふくらみ２８と係合し、ソケット２４内のさらに奥のピン２３の部材２１０がエラストマー材料のふくらみ２８の背後にひっかかる。
【００３７】
ソケット２４およびピン２３は、おおむね対応した形状であり、図１Ｂに示すのと同様に、ソケット２４の長手方向の一番奥へ向かって長手方向に細くなり、おおむね対応した矩形の断面を有し、これによりネック２１とハンドル２２の相関的な回転を防止する。ピン２３は、ソケット２４の深さ方向に挿入可能であり、挿入された状態で図示されている。ピン２３は、これによりエラストマーのふくらみ２８の弾性に逆らって離脱可能にソケット２４と係合するが、同時に歯磨きにおける使用中に歯ブラシが受ける応力下でネック２１がこれによりハンドル２２と係合した状態に保持される。
【００３８】
図１および２に示す構造のそれぞれにおいて、ヘッドに向いたハンドルの長手方向の末端にエラストマー材料の部分１１１、２１１があり、これはヘッド１２がソケット１５、２４中に挿入されたピン１４、２３と共に所定の位置にある場合に、ハンドルに向いたネックの末端と接触して、ヘッドとハンドル間に柔らかい緩衝物またはクッションを形成する。エラストマー材料のこの部分１１１、２１１は、ソケットの開口部１６の周りにエラストマー材料の環を形成する。エラストマー材料のこの部分１１１、２１１は、同じ射出成形操作においてエラストマー材料１８、２７と共に一体に成形され、結果として、成形スプルー１１１、２１２より連結されている。図１および図２のそれぞれにおいて、ヘッドに近い広い部分からハンドルに近い狭い部分へ向かうピン１４、２３のテーパ角度は約２°である。
【００３９】
図３は、歯ブラシ構造の好ましい特徴をより詳細に示す。図３Ａは、平面図であり、図３Ｂは一部破断図であり、図３ＣはＣ−Ｃでの断面図であり、図３ＤはＤ−Ｄでの断面図であり、図３Ｅは、エラストマーをより詳細に示す平面図である。図３に示す歯ブラシにおいて、ソケット３１およびその側壁は、ヘッドに向かって歯ブラシのハンドル（一部を図示）３３から長手方向に伸びる管状構造３２として形成され、ソケット３１は管の内部を構成する。エラストマー３５の２つの孔３４は、ソケット３１の両面に、管状構造３２の上面および底面上に相対して配置され、すなわち、縦軸を横切って、管状構造３２の壁をその外部から内部へ貫通する孔である。これにより、管状構造３２の外側からこれらの孔を通って該孔中にエラストマーを導入することができる。孔の配置を、図３Ｃにおいて示すＡ−Ａ線についての断面図においてより明らかに示す。これらの孔は、開口部３６に最も近いソケット３１の長さの長手方向に半分のところに位置する。管状構造３２は少なくとも部分的にエラストマー３５のカバリングで覆われ、図３Ｅにおいて示すような見た目に美しく成形された構造を形成し、エラストマー３５がソケットの内部に露出する。エラストマー３５はソケット３１の開口部３６へ伸び、開口部３６の周りに緩衝材物３７を形成する。
【００４０】
図３は、歯ブラシの柔軟性を改良する部材をより詳細に示す。ヘッドに最も近いハンドルの末端は、ヘッドに向かって長手方向に伸び、２本のアームのフォーク様構造である２本のアーム３８の形状であり、２本のアーム３８は縦軸および植毛方向を含む平面の片側にある（図３においては図示せず）。前記管状構造３２は、硬質プラスチック材料のハンドル３３の２つの弾性的可撓性一体型リンク３９および管状構造３２によりこれらの２本のアームの間に支持され、そのそれぞれと結合し、それぞれは円筒形ねじり棒の形態であり、これはヘッドに圧力が加えられた場合にねじれて変形する。これにより、管状構造３２と各アーム３８間にギャップができる。リンクは、管状構造３２と各アーム３８の間に広がるエラストマー材料３８のカバリング内に封入され、ギャップ３１０を埋め、それぞれと密着する。円筒状構造３２、アーム３８、リンク３９およびギャップ３１０の配置を、図３Ｄに示すＤ−Ｄ線についての断面図により詳細に示す。エラストマー材料３５は、使用中にヘッドに圧力が加えられると弾性的に変形する。変形は、歯ブラシのネック（図３において図示せず）とハンドル３３の間の相対的角度が、静止状態の対応する角度、すなわち、圧力が加えられていない位置から、使用中にヘッドに圧力が加えられると変化するようなもので、該角度は、圧力が除かれると元の位置に戻る。
【００４１】
図４は、ソケット４１およびピン４２の好ましい部材を詳細に示す。図４Ａは、歯ブラシのヘッド４０の平面図であり、図４Ｂは側面図であり、図４ＣはＣ−Ｃでのピンの断面図であり、４Ｄは、ピン４２がソケット４１中に挿入されているときのＣ−Ｃ断面でのソケットの部分の断面図である。図４において、ピン４２は、若干、たとえばピン上約０．２ｍｍ隆起し、全体の断面積が約３−４ｍｍであり、ピンの外周に、１８０°離れて規則正しく配列したプラスチック材料のピンの部分である２つの突起４３を有し、図３のソケット３１におけるエラストマー材料は、ソケット側壁上、すなわち、これがソケット４１中に挿入された場合にピン４２上の突起の位置に対応する位置にある図３の孔３４中に配置されている。ソケット４１およびピン３４２は、ソケット４１中の長手方向に伸びる協同隆起４４およびピン４１の隣接する表面における溝４５であり、ピン４２の植毛面側の面上にあり、ピン４２がソケット４１内に整列するのを助け、縦軸の周りのヘッドおよびハンドルの相関的回転を防止るための協同ガイド手段を有する。
【００４２】
図５は、ソケット５１のもう一つの構造の詳細を示す。図５Ａは、管状構造の部分における歯ブラシハンドルの部分の平面図である。図５Ｂは、Ｂ−Ｂ線での図５Ａの管状構造の断面を示し、図５Ｃは、図５ＡのＣ−Ｃ線での管状構造の断面図である。図５Ｄは、図５Ａの面に対して略垂直に切断した図５Ａの管状構造の長手方向の断面図である。図５Ｅは、図５の歯ブラシのヘッドの側面図である。
ソケット５１は、管状構造５２に形成され、これは図４と類似した構造において、２本のフォークアーム５４に対して管状構造５２の反対側にある２つのねじり棒５３によりその間に取り付けられ、一体に連結されている。ピン５５は図４において示すのと大体において類似したテーパの形状のものであり、ピン５５の相対する側面から脇にでた一体型突起である、ピン５５の相対する側面上に２つの一体に形成されたカム表面５６がある。各カム表面５６は、保持肩部５７を有し、これは歯ブラシのヘッド５８に最も近いカム表面５６の表面である。ソケット５１は、ピン５５の形状にぴったりと一致する。
【００４３】
管状構造５２は、歯ブラシハンドルの硬質プラスチック材料で構成され、管状構造５２の両側にそれぞれ貫通する２つの開口部５９を有する。開口部５９の部分において、管状構造５２のプラスチック材料は、開口部の開放端に隣接する管状構造５２の末端が弾性的に変形できるほど十分薄い。ソケット５１の開放端のすぐ隣り、すなわち、孔５９と開放端の間にある管状構造５２の部材５１０は、力が加わると外側（すなわち、図５Ｄにおいて矢印の方向）に膨らむ。部材５１０の表面５１１は、保持肩部である。管状構造５２は、アーム５４と管状構造５２の間に見た目に美しい形状に形成されたエラストマー材料５１２の層で部分的に覆われ、孔５９を埋め、ソケット５１の開放端のリム表面５１３の周りに広がる。
【００４４】
使用時に、ピン５５をソケット５１中に挿入すると、カム表面５６はまず管状構造５２の部材５１０と接触する。各カム表面５６の末端５１４は、くさび形断面を有し、ピン５５がさらにソケット中を奥に（図５において右から左）に移動すると、部材５１０が図５Ｄにおいて矢印により示される方向にその静止位置から外側に膨らむ。これにより、結果として管状構造５２の側面が図５Ｃにおける矢印の方向に内側に変形するが、管状構造５２はこれに適応できるほど十分薄い。ピンの保持肩部５７がソケットの保持肩部５１１を通過するときに、部材５１０がその静止位置、すなわち図５Ｂにおいて示す矢印と反対の方向にはね返る。部材５１０は、開いてピン５５を収容し、その後、閉じてこれを把持し、保持する噛合部材として機能する。各保持肩部５７、５１１は、歯磨き中に歯ブラシヘッド５８が受ける応力下で接触し、ピン５５がソケット５１から離脱するのを防止するが、肩部５７、５１１の機能により、ヘッド５８に引っ張る力が加えられると、ピン５５が該部材５１０から引き離される。たとえば、肩部５７もくさび形であってもよいが、カム表面よりも急勾配で、ピン５５をソケット５１から取り外すのには、ソケット５１中にこれをはじめに挿入するのに必要であるよりも大きな力が必要である。カム部材５６が部材５１０の背後にある、すなわちソケット５１内の奥に部分にある場合、カム部材５６は孔５９中に収容され、その中のエラストマー材料５１２は変形し、その固有の弾性によりカム部材５６を把持する。これを図５Ｆに示す。エラストマー材料５１２はカム部材５６のプラスチック材料と比較して高い摩擦係数を有し、この摩擦もソケット５１中にピン５５を保持するのを助ける。リム表面５１３の周りのエラストマー５１２は、ピン５５が完全にソケット５１中の適切な位置にある場合にネック５１６の表面５１３と末端表面５１５間で圧縮され、この圧力により肩部５７、５９に弾性力が加えられ、ピンが緊張状態に維持される。
【００４５】
プラスチックで構成されている部分と、エラストマー材料５１２で構成されている部分のある管状構造５２の構造により、管状構造が適切な強度および弾性を有することが可能になり、たとえば、比較的細いプラスチック構造で、エラストマー材料５１２により見た目に美しい形状に肉付けされる。
図５Ｄおよび５Ｅからわかるように、ヘッド５８から離れたピン５５の末端およびソケット５１の最も深い部分は、ピン５５が一方向にのみソケット５１中にフィットするように、それぞれステップ５１７、５１８を有する形状にされる。

Claims (23)

1. グリップハンドルと、歯牙洗浄手段を有する交換可能なヘッドとの組み合わせを含み、そのハンドルおよびヘッドがハンドル−ヘッドの長手方向に配置されており、ここで、
   グリップハンドルが、細長く、その末端にヘッドの方向に向かう開口部および開口部から深さ方向へ伸びるソケット側壁を有するソケットを有し、
   ヘッドが、ハンドルの方向に向き、ソケット中にソケットの深さ方向へ挿入可能であって、ソケットと着脱式に取り付けることのできるピンを有する、
   歯ブラシであって、
   ソケット側壁および／またはピンの少なくとも一部が、ソケット側壁またはピンの材料と異なる弾性的に変形可能なエラストマー材料から構成されることを特徴とする、歯ブラシ。
2. ピンをソケット中に挿入すると、歯磨きにて使用する間に歯ブラシの受ける応力下、ヘッドがハンドルとの噛合状態を保持するように、弾性的に変形可能なエラストマー材料が弾性変形することを特徴とする、請求項１記載の歯ブラシ。
3. エラストマーと、該エラストマーと接触しているピンまたはソケットの一部との間の摩擦係数が、摩擦によりピンをソケット中に保持するのに十分であることを特徴とする請求項１または２記載の歯ブラシ。
4. ヘッドがその基部から長手方向に伸びて、ヘッドの基部とハンドルの間に一体化したネック域を形成し、ピンがハンドルに最も近いネックの末端に位置することを特徴とする、請求項１、２または３記載の歯ブラシ。
5. ピンをソケット中に挿入すると、ピンとソケット側壁の間で弾性的に加圧されるように、エラストマー材料をピンおよび／またはソケット側壁上の所々に設け、それによりピンとソケット側壁の間に弾性的および／または摩擦的把持が得られることを特徴とする、前記した請求項のいずれか一つに記載の歯ブラシ。
6. ピンの側面上にピンの少なくとも１つのカム表面があり、該カム表面はヘッドに最も近いその表面に保持肩部を有し、ソケット側壁が、ピンをソケット中に挿入し、該ピンをソケット中の深さ方向に動かすと、カム表面の作用によりその静止位置から外側にふくらみ、ついでピンの保持肩部がソケットの保持肩部を通過すると、ピンの保持肩部背部の静止位置の方向へ跳ね返る対応する保持肩部を有する弾性的に変形可能な部材を有し、ソケット側壁の弾性的に変形可能な部分はプラスチックで構成されている部分と、エラストマー材料で構成されている部分があることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか一つに記載の歯ブラシ。
7. カム表面がピン側面からの突起物を含み、ソケット側壁の弾性的に変形可能な部材が、ピンをソケット中に挿入すると、カム表面と接触してカム表面から圧力を受けることにより離れ、ついでカム表面の背後で閉じる、ソケットの両側にある一対の噛合部材を有することを特徴とする、請求項６記載の歯ブラシ。
8. ソケットの保持肩部よりも奥のソケット内の側壁に１またはそれ以上の孔があり、ピンをソケット中に挿入すると、ピンのカム部材がソケット側壁の保持肩部を通過する時に、この／これらの孔が該カム部材を収容することを特徴とする、請求項６または７記載の歯ブラシ。
9. かかる孔がその中にピンのカム部材を収容する際に弾性的に変形するエラストマー材料を含むことを特徴とする、請求項８記載の歯ブラシ。
10. 保持肩部がソケットの開口部に最も近いソケットの縦半分のところに位置することを特徴とする、請求項６ないし９のいずれか一つに記載の歯ブラシ。
11. ソケット側壁の一部が弾性的に変形可能なエラストマー材料を含み、ピンが少なくとも１つの分岐部材を有し、該ピンをソケット中に挿入すると、ピンがソケット中に挿入された場合にエラストマー材料を変形させることにより、少なくとも１つの分岐部材が該エラストマー材料と噛合することを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか一つに記載の歯ブラシ。
12. エラストマーが固有の弾性に対抗して変形し、ソケット中のエラストマーの弾性により、エラストマーが突起物を把持し、それによりピンをソケット中に保持するのを助けることを特徴とする、請求項１１記載の歯ブラシ。
13. エラストマー材料が側壁中の１またはそれ以上の孔中に配置されることを特徴とする、請求項１１または１２記載の歯ブラシ。
14. ソケット側壁の少なくとも一部が弾性的に変形可能なエラストマー材料を含み、これは、ソケットの奥の部分に比べてソケットの断面積が狭くなるようなソケット中凸形の膨らんだ形態であり、ピンの側面はピンのヘッドから離れた末端から遠く離れた少なくとも１つの凹部を有し、これは、ピンがソケット中に挿入されると、ソケット中のエラストマー材料のふくらみと噛合することを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の歯ブラシ。
15. ヘッドから最も離れた凹部の側面上でピンの末端がエラストマーのふくらみの背後にひっかかっていることを特徴とする、請求項１４に記載の歯ブラシ。
16. ソケットが、開口部に近い広い断面部からソケット内の奥の狭い断面部までの少なくとも一部でテーパーが付されており、ピンも対応してテーパーが付されていることを特徴とする、前記請求項のいずれか一つに記載の歯ブラシ。
17. ソケットおよびピンが略対応する非円形断面を有するものであることを特徴とする、前記請求項のいずれか一つに記載の歯ブラシ。
18. ヘッドに最も近いハンドルの長手方向の末端が、ヘッドがピンと共にソケット中に挿入されて適切な位置にある場合に、ヘッドに接触するエラストマー材料域であることを特徴とする、前記請求項のいずれか一つに記載の歯ブラシ。
19. ヘッドおよびハンドルが主に硬質プラスチック材料でできており、ハンドルがヘッドよりも硬質のプラスチック材料でできていることを特徴とする、前記請求項のいずれか一つに記載の歯ブラシ。
20. ソケットおよびその側壁が、歯ブラシのヘッド−ハンドル方向に伸びる管状構造を含み、ソケットが管の内部を構成することを特徴とする、前記請求項のいずれか一つに記載の歯ブラシ。
21. ヘッドに最も近いハンドルの末端が、ヘッドに向かって伸びる２本のアームの形態で、この２本のアームは長手方向および植毛方向を含む平面のいずれかの側にあり、管状構造はこれらの２本のアーム間で弾性的に支持されていることを特徴とする、請求項２０記載の歯ブラシ。
22. 可撓性リンクが、ヘッドに圧力が加えられるとねじれて変形することができる、各アームと管状構造の間の一体型リンクを含むことを特徴とする、請求項２１記載の歯ブラシ。
23. 前記請求項のいずれか一つに記載の歯ブラシに適した交換可能な歯ブラシヘッド。