JP2010515523A - 歯ブラシ - Google Patents
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Abstract
様々な機構を有する歯ブラシが提供されており、それらは種々の形状及び寸法を有する1つ以上の歯清掃要素、種々の形状及び寸法を有する1つ以上の歯肉処置要素、及び/又は種々の形状及び寸法を有する1つ以上の軟組織/舌処置要素を含んでもよい。
Description
本発明は、一般的に歯ブラシの分野に関するものであり、並びに種々の形状及び寸法を有する1つ以上の歯清掃要素、種々の形状及び寸法を有する1つ以上の歯肉処置要素、及び/又は種々の形状及び寸法を有する1つ以上の軟組織/舌処置要素を含んでもよい、様々な機構を有する歯ブラシに関する。
種々の形状を有する歯清掃要素が組み込まれた歯ブラシは既知であるが、様々な硬及び軟組織接触要素を有してこれらが1つ以上の効果をもたらすことができる、手動及び電動両方の歯ブラシの提供が、引き続いて望まれている。
以下の本文は、本発明の多数の異なる実施形態の大まかな説明を記載している。あらゆる可能な実施形態を説明するのは不可能ではないとしても非現実的であるため、この説明は単なる例示として解釈されるべきであり、あらゆる可能な実施形態を説明するものではなく、本明細書に記載されるいずれかの機構、特性、構成要素、組成物、成分、製品、工程、若しくは方法論は、削除することができ、本明細書に記載される他のいずれかの機構、特性、構成要素、組成物、成分、製品、工程、若しくは方法論と組み合わせることができ、又は全体的若しくは部分的に置き換えることができることは理解されるであろう。最新の技術又は本特許の申請日以降に開発された技術のいずれかを使用して、非常に多くの代替的な実施形態を実施することができるが、このような実施形態はなお、本請求項の範囲内に含まれることになる。本明細書内で引用する出版物及び特許はすべて、本明細書に参考として組み込まれる。
また、本特許内で、「本明細書で使用するとき、用語「_____」は本明細書によって...を意味するものとして定義される」という文章又はこれと類似の文章を使用して、用語が明示的に定義されていない限り、明示的か暗示的かに関わらず、その用語の明白な又は一般的な意味を超越して、その用語の意味を限定する意図がないことは理解されるべきであり、また、このような用語は、本特許のいずれかの部分に記載されているいずれかの記述(請求項の文言は除く)に基づいて範囲が限定されると解釈されるべきではない。いずれの用語も、本発明に不可欠なものとして記載されていない限りは、本発明に不可欠なものとは意図されていない。本特許の最後にある請求項に記載されているいずれかの用語が、ある単一の意味と一致した形で本特許内で言及されている限りにおいては、読み手を混乱させないように、単に分かりやすくする目的だけのためにそうしているのであって、暗示又はその他の方法によって、請求項の当該用語をその1つの意味に限定することは意図していない。最後に、「手段(means)」という語、及びいかなる構造の詳述もなしにある1つの機能を記載することによって請求要素を定義している場合を除き、いかなる請求要素の範囲も、米国特許法第112条6項の適用に基づき解釈することは意図していない。
図1〜5から始めると、ハンドル(図示せず)から延びる首部14から延びて歯ブラシを形成する、歯ブラシヘッド16が示されている。ヘッド及びハンドルは、好ましくは、ポリプロピレンで作製される。ヘッドは、ヘッドを2つの部分20及び22に分割する、蛇行する割れ目18を有する。首部14に近い割れ目の端部13は、好ましくは、円形状である(図2参照)。図5に示されるように、ヘッド中の割れ目によって、歯ブラシの使用中に、部分20及び22が、互いに独立して曲がる又は動くことが可能になり、そのようにして、歯の清掃を容易にしている。
割れ目18は、ヘッド部分20及び22との間のヘッド中の開口部としても定義することができる。この開口部によって、水がヘッドを貫いて流れることが可能になり、これにより、ヘッドをきれいにすすごうとする努力にもかかわらず練り歯磨きがこびりつきがちな、ヘッド上面の洗浄が強められる。
ヘッド部分20は、部分22により画定される窪み26(図6参照)に(少なくとも部分的に)嵌り込む、突出部24を含む。突出部24は、これから延びるブリストルの幾つかのタフトを有し(以下で更に詳細に説明される)、及び3側面をヘッド部分22により囲まれる。
ここで図2及び3を参照して、ヘッド16上のブリストルタフト(歯清掃要素)のそれぞれを説明する。第一の対のタフト28が、それぞれのヘッド部分20、22上に1つずつ、ヘッドの自由端の方に配置されている。それぞれのタフトは、好ましくはそれぞれがポリブチレン−テレフタレート(PBT)で作製された、及び0.18mm(0.007インチ)の直径を有する、ブリストル(歯清掃体)を有する。タフト28中の最も短いブリストルが、10.7mm(0.420インチ)の長さを有し、残りのブリストルは、タフトの先端に向かって一様に長さを増している。それぞれのタフトは、それが突き出るヘッド表面の部分に対して好ましくは約12度の角度で、ハンドルから遠くに傾いている。図2に示されるように、タフト28は、ヘッド上の他のいかなるタフトよりも大きい断面を有する。
第二群のタフトは、旋回タフト30である。4つのタフト30が、それぞれのヘッド部分20、22上に有り、ヘッドの外側の方に配置されている。それぞれのタフト30は、ヘッド上の垂直位置からいずれの側にも約15度まで旋回することができ、より好ましくは、ヘッド上の垂直位置からいずれの側にも約8度まで旋回可能である。タフト30の旋回は、概略的に首部14に向かうか又はこれから遠ざかっていくかである。それぞれのタフト30は、ポリプロピレンで作製された基支持部32を含む。ブリストルは、ポリアミド6.12で作製され、0.20mm(0.008インチ)の直径を有し、及び基支持部から上に10.7mm(0.420インチ)延びる。
第三群のタフト34は、ヘッドに対して垂直に延びる。4つのタフト34が、それぞれのヘッド部分20、22上に有って、タフト30と交互している。上から見るとき(図2)、そのタフトは、長円形状である(タフト30に類似であるが、これより大きい)。換言すれば、タフト34及び30は、長円形状の断面を有する。それぞれのタフト34は、ポリアミド6.12で作製された、0.15mm(0.006インチ)の直径を有する、及びヘッドから上に約9.78mm(0.385インチ)延びる、ブリストルを有する。
第四群のタフト36が、ヘッドの内側の方に配置されている。2つのそのようなタフトが、それぞれのヘッド部分20、22上に有る。それぞれのタフト36は、ヘッドに対して垂直に延びる。タフト36のブリストルは、0.15mm(0.006インチ)の直径を有し、ポリアミド6.12で作製され、及びヘッドから約9.14mm(0.360インチ)立ち上がる。
第五であって最終の群のタフト38も、ヘッドの内側の方に(ヘッドの周辺21から遠くに)配置されている。4対のタフト38が有る。それぞれの対では、1つのタフトが、他方のタフトよりも首部14に近い。タフト38のそれぞれの対では、(a)1つのタフトの基部が、ヘッドの第一の側により近く、及びこの1つのタフトが、ヘッドの第二の側に向かって傾いており、並びに(b)他方のタフトの基部が、ヘッドの第二の側により近く、及びこの他方のタフトが、ヘッドの第一の側に向かって傾いている。そのようになっているので、それぞれの対中のそれらのタフトは、互いに横切って傾いている。ヘッドの側方に向かう傾きの角度は、約5度である。それぞれのタフト38のブリストルは、PBTで作製され、約0.18mm(0.007インチ)のブリストル直径を有し、及びヘッド16から上に約11.7mm(0.460インチ)延びる。それぞれのタフト38は、長円断面を有して、長円の長寸法が、傾きの方向に向いている。
ヘッド上に使用されるブリストルは、しわ形成(米国特許第6,058,541号参照)することができ、又はノッチ付き(米国特許第6,018,840号参照)にすることができる。ブリストルに加えて、他のタイプの歯清掃体も使用することができる。例えば、ブリストルのタフトは、エラストマーのフィンで置き換えることもできる。このパラグラフ中で列挙された米国特許を、参考として本明細書に組み入れる。
ここで図6に転じて、歯ブラシ(ヘッド)をどのように作製するかについて、これから説明する。第一工程において、歯ブラシのヘッド、首部、及びハンドルを、金型中で射出成型する。この射出成型工程中に、タフト28、34、36、及び38が、熱間植毛(tufting)プロセスにより、ヘッドの中に固定される。熱間植毛(tufting)プロセスは、当業者に周知である(例えば、米国特許第4,635,313号;及び同第6,361,120号;英国特許出願第2,330,791号;並びに同第676,268 A1号参照)。
手短に言えば、熱間植毛(tufting)は、プラスチック長繊維の多数の群の端部を金型の中へ提供することを包含する。金型の内側のそれぞれの群の長繊維端部は、任意に融解されて小塊になる。それぞれの長繊維群が、(金型の中へ導入される前又は後のいずれかで)所望の長さに切断されて、ブリストルのタフトを形成する。金型が閉じられて、溶融プラスチックが金型の中へ射出される。プラスチックが固化する時、ブリストルタフトの一端部を歯ブラシヘッドの中に固定する。
ヘッド部分20及び22の間の開口部18は、この時点において、ヘッドの最終形態(図2参照)におけるよりもはるかに幅広であることが、図6にて見られる。換言すれば、ヘッド部分20及び22は、所定の距離(好ましくは少なくとも約1mm)で互いに離間している。更に、製造プロセス中の後の時点において旋回タフト30を受け入れるための貫通孔40が、成型工程中に創り出される。孔40については、以下でより詳細に説明される。
図7を参照して、歯ブラシが金型から取り出された後、熱42が、ヘッドの首部近辺及び首部の一部(以降では首部とする)に当てられる。熱は幾つかの方法で当てることができ、熱風、放射加熱、超音波、又は対流(例えば、熱油)加熱などが挙げられる。ここでは、熱が、首部の側面に当てられるのが示されている。熱は、首部の上面及び下面に当てられるのが好ましい。熱は、プラスチックをそのガラス転移温度の1.0〜1.12倍まで上昇させる(温度がケルビン目盛で測定されるとき)。プラスチックへの損傷を避けるために、プラスチックは、そのガラス転移温度の1.12倍を超えて加熱されるべきではない。より好ましくは、プラスチックは、そのガラス転移温度の約1.03〜1.06倍まで加熱される(度ケルビンで測定されるとき)。ポリプロピレンのガラス転移温度は約100℃であり、一方、コポリエステル及びポリウレタンのガラス転移温度は、約65℃である。
次に、圧力44が、ヘッド部分20、22に当てられて、それらの部分を互いに向かって移動させる。ヘッド部分20、22が図2に示される位置になると、ヘッド/首部の加熱された部分が、例えば加熱部分を冷い気体又は液体に曝すことによって、冷却される。室温の空気が首部の冷却に使用される場合、そのような空気は、約20〜25秒間当てられるべきである。このことは、2つのヘッド部分をそれらの最終位置に形成するという効果を有する。
短いプロセス時間を達成するために、プラスチックを損傷させないであろう最高温度の熱源が、使用されるべきである。過度に熱い熱源が使用される、及び/又は熱が過度に長く当てられると、プラスチックが損傷される場合もある。熱源が十分に熱くない場合、過度に長いプロセスを要する、及び/又はヘッド部分20、22が、それらの所望される最終姿勢に留まらないことになる。ヘッド/首部がポリプロピレンで作製されて、熱風が首部の加熱に使用される場合、(a)加熱空気は、約170℃の温度にされるべきであり、及び首部に約70秒間当てられるべきである、(b)ポリプロピレンは、約140℃の温度まで上昇されるべきである、並びに(c)熱風を首部に当てるノズルは、首部から約10mmとされるべきである。
コポリエステル又はポリウレタンがヘッド首部用の材料として使用される場合、(a)加熱空気は、250℃の温度にされるべきであり、及び首部に約10秒間当てられるべきである、(b)材料は、好ましくは95〜100℃の温度まで上昇されるべきである、並びに(c)熱風を首部に当てるノズルは、首部から約15〜20mmとされるべきである。
それぞれの上記材料を表示された時間で加熱することにより、材料が柔軟になって、その最終形態に機械的に曲げることができる。上記加熱時間を超えると、材料が過熱されて損傷を受ける場合もある。
図8及び9に転じると、それぞれの旋回タフト30が、多数のブリストル46、基支持部48、及びアンカー旋回部50を有する。ブリストルは、基支持部の第一の端部52に固定されてこれから延びており、一方、アンカー旋回部の第一の端部54が、基支持部の第二の端部56から延びている。基支持部とアンカー旋回部は、好ましくは、同一材料で作製された一体構造体である。アンカー旋回部50は、アンカー旋回部の第一の端部54に近い第一の部分58と、第二の端部62に近い第二の部分60とを含む。第一の部分58は、X及びY寸法が第二の部分60よりも小さい。基支持部48は、X及びY寸法がアンカー支持部の第二の部分60よりも大きい。第二の部分60は、対の唇部63を含む。アンカー旋回部は、それを貫く開口部64を画定している。
タフト30も、上述のような熱間植毛(tufting)タイプのプロセスにより作製することができる。プラスチックが、金型の中へ射出されて歯ブラシのハンドル、首部、及びヘッドを形成する代わりに、金型の中へ射出されて基支持部48及びアンカー旋回部50を形成し、射出されたプラスチックが冷却される時にブリストル46を捕捉する。
図10〜12を参照して、貫通孔40(図6)をこれから説明する。それぞれの孔40は、ブラシヘッドの上面66から下面68まで延びる。孔40は、第一及び第二の部分70及び72を含む。部分72は、その下側部分の幾分かが丸みで取り去られている(図11参照)以外、実質的に平行六面体である。部分70も、その側面の2つが約15度で側方に向かってラッパ状になっている(図12参照)ことを除いて、実質的に平行六面体である。孔部分72は、寸法Aが孔部分70よりも大きい(図11)。孔部分70は、孔部分70及び72が交わる場所で、寸法Bにおいてとほぼ同一幅である(図12)。寸法A及びBは、この実施形態において、互いに実質的に垂直である。この配置により、対の唇部73が画定される。
ここで図13〜16に転じて、旋回タフト30の孔40への挿入を説明する。アンカー旋回部50の端部62が孔に面するようにして、タフト30が、孔40の上に置かれる(図13)。図16A〜Cに示されるように、タフト30は、端部62が孔に入り始めるまで、孔40に向かって移動される(図16A)。タフト30は、次に、孔に押し込まれて、孔部分70の側面にアンカー旋回部の第二の部分60を絞らせる。したがって、アンカー旋回部50が潰れて、開口部64を一時的に縮小させる。タフト30は、次に、孔40の中をずっと押され(図16C)、その点で、弾性プラスチックのアンカー旋回部が、図16Aに示される形態にバネ戻りする。このパラグラフは、タフト30のヘッドに対するスナップ嵌め保持を説明している。
図16Cを参照して、基支持部48は、A寸法が孔部分70よりも大きいので、タフト30が孔40の中へ更に押されることを阻止する。第二の部分60も、A寸法が孔部分70よりも大きいので、タフト30が孔40の外へ戻る動きを阻止する。これは、唇部63(図8)が唇部73(図11)に係合するという事実による。この配置により、タフト30がブリストルの長軸周りで回転することも阻止される。
タフト30は、例えば、ブラッシング中に口腔の部分により係合されるとき、図15に示されるように旋回する。好ましくは、それぞれのタフト30は、表面66に対して垂直な位置のいずれの側にも、約15度まで旋回することができる。
図17及び18に転じると、フィン80の形態である別のタイプの歯清掃要素が、開示されている。それぞれのフィンは、上述のような基支持部48及びアンカー旋回部50(共に図示せず)により支えられて、フィンがブラシヘッド上で旋回可能になっている。別の方法としては、フィンは、旋回しないように、ヘッドに対して固定取り付けが可能である。フィンは、射出成形プロセスにより、熱可塑性エラストマー(TPE)で創出される。この実施形態では、一連のリブ82により、非平坦の表面が設けられている。これらのリブが、口腔の清掃を向上させる。リブは、フィンの上にTPEを射出成形することにより形成されてもよい。リブは、好ましくは、フィンよりも柔軟であるが、同一材料で成型されてもよい。リブの代わりに、代替的な非平坦表面(例えば、ディンプル)を用いることも可能である。図18に示されるように、フィンは、約1mm〜約3mmの幅を有する。
図19は、本発明の別の実施形態を示す、歯ブラシの部分断面図である。ヘッド90及びヘッドから突き出る歯清掃要素の全ては、図1に示されるものと同一である。ハンドル92には、1.5ボルトのAAA電池94及びモータ96が内蔵されている。偏心取り付けの錘98が、モータから突き出る駆動シャフト100に固定されている。オン/オフ・スイッチ102が、ハンドルから外へ僅かに突き出ている。
オン/オフ・スイッチが最初に押し下げられるとき、電池94とモータ96との間の電気回路が完成して、モータにシャフト100を回転させる。シャフトは、好ましくは、約9700〜12,400rpmで回転する。したがって、錘98も回転する。錘が偏心して取り付けられているので、錘の回転が振動を引き起こし、これが、ハンドル92、ヘッド90、及びヘッド上の歯清掃要素に伝えられる。
使用可能なモータの1つのタイプに、#17カウンターウェイトが取り付けられた、P/N Q6DL−2.6Aが有る。このモータは、ニューヨーク州ブルックリン(640 Dean Street, Brooklyn, N.Y. 11238(718.783.2328))のジンロンマシナリー(Jin Long Machinery)から購入された。www.vibramotor.comも参照されたい。
歯清掃要素28(図3)は、要素28がそれから突き出るヘッド16の上面の部分に対して、鋭角で方向付けされていることを特記しなければならない。本発明の別の実施形態では、1つ以上の歯清掃要素34、36、及び38も、ヘッド16の上面に対して鋭角で方向付けすることができる。歯清掃要素は、2つ以上の異なる角度で方向付けすることができ、及びまた、ヘッドの長さに沿って、ヘッドの幅を横切って、又はヘッドの長さと幅との間の中間方向(合成角)などの種々の方向に、角度付けすることができる。歯清掃要素は、好ましくは、ヘッドの上面に平行な又は接する線から測定して、約65〜85度の角度にある。
歯清掃要素28、30、34、36、及び38は全て、非円形断面もまた有する(図2参照)。要素30、34、及び38は、平たい長辺を有する延びた長円形として説明することができる、断面を有する。要素28は、平面28Aを画定する自由端を有しており、この平面は、要素28がヘッド部分20から遠くへ延びている方向28Bに対して垂直ではない。要素28の自由端は、別の方法として、非平面形状(例えば、曲面状)を有することができ、これは熱間植毛(tufting)又はスプール供給による植毛の製造プロセスにより形成することができる。
図3に示されるように、様々な歯清掃要素28、30、34、36、及び38は、ヘッド16の上で異なる高さに延びる。これらの要素も、幾つかの異なる断面を有する。代替実施形態では、要素はまた、ヘッドの上面に対して幾つかの異なる鋭角にすることもできる。
更に、これらの歯清掃要素の1つ以上は、熱可塑性エラストマーで作製された歯清掃要素により置き換えることができる。熱可塑性エラストマーの歯清掃要素は、一体構造体にすることができ、又は幾つかの副構造体で作り上げることができる。例えば、熱可塑性エラストマーの要素は、大きい一体的なブリストル(すなわち、結束(nub))にすることもでき、又は幾つかのより小さなブリストル(例えば、ブリストルのタフト)を有することもできる。要素はまた、フィン(図18にあるような)、カップ(例えば、プロフィーカップ(prophy cup))、又は(曲面の若しくは真直の)壁の形状にすることもできる。
歯ブラシ上で使用可能な種々のタイプのブリストルには、(a)自由端が先細になっている、(b)自由端が弱化されている、(c)中空である(例えば、米国特許第5,836,769号参照)、(d)しわ形成されている(例えば、米国特許第6,058,541号参照)、(e)十字形又は三角形の断面を有する、(f)フロック加工されている、又は(g)ノッチ付けされている(例えば、米国特許第6,018,840号参照)、ブリストルがある。ブリストルの幾つかは、金属イオン類(例えば、銀、亜鉛、及び銀ゼオライト)又はカチオン性殺菌剤類(例えば、クロルヘキシジンジグルコナート及び塩化セチルピリジニウム)のような、抗菌剤を含んでもよい。使用に好適な可能性のあるブリストルの他の例が、米国特許第5,633,083号に記載されている。抗菌剤は、フィン80及び以降で説明される複合構造体のいずれかを包含して、エラストマー又は他のプラスチック材で形成されるいかなる要素中にも処置されてもよい。フィン及び複合構造体を形成するのに使用可能な又はこれらに組み入れ可能な、幾つかの抗菌剤及び他の剤と材料の例が、米国特許出願公開第2003/0162145号に記載されている。
ブリストルのタフトは、別の方法として、異なる材料で作製された(例えば、幾つかのブリストルがナイロンで作製され、他のブリストルがポリブチレンテレフタレートで作製された)ブリストル、又は異なる直径のブリストルを有することができる。
更に、プラスチックヘッドは、別の方法として、熱可塑性エラストマーで部分的又は完全に覆うことができ、これが歯及び歯肉をプラスチックヘッドから保護する作用をする。その結果、2つの材料で作製されたヘッドになる。追加のタイプの材料をヘッド上に設することもできる。
図20、21、22、及び23を参照して、本発明に従って作製されまた図19のハンドル92と共に使用するのに好適な、歯ブラシヘッド105をこれから説明する。歯ブラシヘッド105は、1つ以上の複合構造体110を含む。ヘッド105の複合構造体110は、歯に接触するための第一の立上り要素112と、第一の立上り要素112から間隔が離れた又はオフセットした、歯に隣接する歯肉及び他の軟組織に接触するための第二の立上り要素114とを含むことができる。一実施形態では、第二の立上り要素114は、ヘッド105の長手方向軸線124から遠い方向へ、第一の立上り要素112から外向きに、オフセットしている。第二の立上り要素114は、約0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、若しくは1.1mm超過の、及び/又は約3、2、1.5、1、0.9、若しくは0.8mm未満の、距離126でオフセットしていてもよい。第二の立上り要素114は、図22に示されるように、少なくとも約0.2、0.4、0.6、0.8mm、及び/又は約2、1.6、1.4、1.2、1、若しくは0.8mm未満だけ、ヘッド105の側面128を越えて延びてもよい。別の実施形態では、第二の立上り要素114は、側面128を越えて延びない。立上り要素112及び114は、図20にて最もよく見られるように、ヘッド105の上面130から上向きに又は遠くに延びる。
複合構造体110はまた、アンカー132を含んでもよく、これは先の説明のアンカー50と同一でも類似でもよい。アンカー132は、ヘッド105の孔134の中に、旋回可能に配置されてもされなくてもよい。孔134は、図25に示されるように、ヘッド105を貫いて上面130から下面136まで、完全に延びても、部分的にだけ延びてもよい。
第一の立上り要素112は、種々様々な形状及び寸法で設けることができる。一実施形態では、第一の立上り要素112は、先に説明されたタフト30(図13)又はフィン80(図17)と同一又はこれらに類似の形態で設けられる。説明の簡単化のために、以降で説明される複合構造体110は、フィンの形態の第一の立上り要素112を含むとする。第一の立上り要素112は、長寸法140(図23)を有する、先細の末端部138を有する。一実施形態では、末端部138の長寸法140は、ヘッド105の長手方向軸線124に対して概ね横方向又は垂直に配置されている。第一の立上り要素112の長寸法140のこの配置は、歯の隙間空間へ末端部138が侵入することへの助けとなり得る。
第二の立上り要素114も、種々様々な形状及び寸法で設けることができる。一実施形態では、第二の立上り要素114は、第一の延長部144及び第二の延長部146を含む。延長部は、それらの間に隙間143を形成するように、間隔が離れていてもよい。図25に示されるように、隙間は、約1、2、3、4、5、6、7、若しくは8mm超過の、及び/又は約12、11、10、9、8、若しくは7mm未満の、深さ141を有してもよい。第二の立上り要素114は2つの延長部144及び146を有して示されているが、3つ、4つ、5つ、6つ、又はより多くの延長部を配設可能であると、考えられている。
第一及び第二の延長部144及び146は、第二の立上り要素114の連結要素148から延びる。連結要素148は、延長部(144、146)及び/又は第一の立上り要素112と同一材料で、あるいは異なる材料で形成することができる。連結要素148は別個の構造体として形成することができるが、連結要素148が延長部及び/又は第一の立上り要素112と別個に形成された部品である必要はないことを、理解すべきである。例えば、以下で説明されるように、延長部144、146と連結要素148と第一の立上り要素112は、同一材料から1つ以上の射出成形工程で、一体に形成することができる。連結要素148並びに/あるいは第一及び第二の延長部146及び148は、図20にて最もよくみられるような、側面視が概ねY形状の形態を有する第二の立上り要素114を提供してもよい。第二の立上り要素114の末端部は、長寸法152を有しており、これはヘッド105の長手方向軸線124とほぼ平行であり、及び第一の立上り要素112の長寸法140に対して概ね垂直である。
幾つかの実施形態では、第二の立上り要素114は、ヘッド105の上面130の上で、第一の立上り要素112に連結される又は取り付けられる。一実施形態では、連結要素148は、第一の立上り要素112及びアンカー132に連結される又は取り付けられる。連結要素148は、図25に示されるように、ヘッド105の上面130にほぼ平行であってもよい、部分149を有する。連結要素148は、当該技術分野において既知の機械的な、接着性の、及び/又は化学的な手段によって、第一の立上り要素112に取り付けられてもよく、並びに第一及び第二の立上り要素と別個に形成された部品であっても、又はこれらと一体に形成されていてもよい。第二の立上り要素114の延長部と連結要素148は、1つ以上の材料で射出成形などにより一体に形成することができる。使用に好適な可能性のある幾つかの材料が、米国特許第5,987,688号にて開示されている。一実施形態では、連結要素148は、図25に示されるように、アンカー132の1つ以上の穴153及び/又は突出部の回りで若しくはこれを貫いて連結要素148を射出成形することによって、アンカー132に取り付けできる。
第二の立上り要素114は更に、1つ以上の球形部分を含んでもよい。球形部分とは、半球形、1/4球形、球形セグメントなど、球形の少なくとも一部からなる一般形状のいずれかの部分である。本明細書で使用するとき、球形部分は、完全に球形(すなわち、その外側表面が一定半径により形成される)ではないが、例えば、異なる長さの半径で形成された表面を有し、その結果、純粋な球形表面又はその部分が形成されていなくてもよい形状を包含するように、意図されている。球形部分155は、図20、21、及び27にて例として示されるように、第二の立上り要素114(又は第一の立上り要素112)の末端部に配置されてもよく、あるいは図29にて例として示されるように、延長部の1つ以上の側面156に沿って配置されてもよい。
第二の立上り要素114は更に、様々な更なる他の形状及び寸法にて設けられてもよい。図30及び31に示されるように、第二の立上り要素114はまた、側面視が概ねV又はU形状で設けられてもよい。別の実施形態では、図32に見られるように、球形部分155は、複数個の対向するピル形状の要素158を形成することができ、それらの間に湾曲する末端部分160が配置されている。更に別の実施形態では、延長部の1つ以上(例えば、144、146)は、図20及び27に示されるように、ヘッド105の自由端145に向けて角度が付けられていてもよく、及び/又は図20及び26に示されるように、歯ブラシのハンドルに向けて角度が付けられていてもよい。延長部144及び146の1つ以上は、全体的に湾曲又は曲線状であってもよく、その幾つかの例が図33、34に示されており、そこでは、延長部が第一の立上り要素112に向かって(図34)又はこれから遠くへ(図33)湾曲している。別の例では、第二の立上り要素114は、図39及び40にて例として示されるように、複合曲線すなわち複数の曲線で形成することができる。更に別の実施形態では、延長部の1つ以上は、ヘッドの自由端に向かって(図35)、又はハンドルに向かって(図36)湾曲していてもよい。更に別の実施形態では、延長部の1つ以上は、図28、29、及び33にて例として示されるように、(側面視が)全体的にパイ形状であってもよい。パイ形状は、真直、凹、凸、及び他の形状の側辺を有することができる。
第二の立上り要素114は、歯ブラシの使用中に、歯肉の軟組織類に接触するのに使用されてもよく、それらには、歯肉縁、歯肉溝、及び歯間歯肉などの歯肉組織が挙げられる。そのようなものであるので、第二の立上り要素は、ヘッド105の側面128に隣接して配置される。幾つかの実施形態では、第二の立上り要素114は、少なくとも約5、6、7、8、9、10、11、12、若しくは13mmの、及び/又は約15、14、13、12、11、10、9、若しくは8mm未満の、高さ162を有する。第二の立上り要素114のヘッドの上面から最も遠い末端部の部分は、第一の立上り要素112のヘッドの上面から最も遠い末端部の部分よりも、約0.5、0.75、1、1.25、1.5、1.75、2、2.25、2.5mm高い、及び/又は約4、3、2.5、若しくは2mm未満で低い、距離163に配置されていてもよい。
第一の立上り要素112は、非平坦部分又はパッド157を有するフィンとして本明細書に示されてきたが、フィンが、図39、40、及び41に例として示されるような、延長部159を備えることができると考えられている。延長部159は、第一の立上り要素112上の非平坦部分157から又は他の位置から延びることができる。延長部159も、非平坦化することができ、リブ、突出部、ピラミッド、平行六面体などの表面構造が挙げられる。延長部は、先に説明された形状のいずれをも有することができ、真直、角度、円筒形、平ら、湾曲、曲線状、複合曲線などが挙げられる。幾つかの実施形態では、延長部159は、第一の立上り要素112の末端部138から約1、2、3、4、5、若しくは6mmを超えて、及び/又は約8、7、6、5、若しくは4mm未満で始まる。延長部159は、第一の立上り要素112及び/又は非平坦部分157と同一材料で、又は異なる材料で作製することができる。
複合要素は、ヘッド105を振動させるためのモータを有する歯ブラシに関して本明細書で説明されてきたが(ヘッドを振動させるのに好適な1つの仕組が図19に示されており、他の仕組は米国特許第6,766,548号及び米国特許出願公開第2006/0156496号に記載されている)、モータのない手動歯ブラシ上にも設けることができると考えられている。
更に別の実施形態では、本発明の複合要素は、図37及び38に示されるように、回転又は振動する支持部材の上に設けることができると考えられている。本発明と共に使用されてもよい支持部材の一般的な説明は、米国特許出願公開第2005/0060822号;同第2004/0154112号;米国特許第5,867,856号;同第5,862,558号;同第5,974,615号;米国特許出願公開第1003/0131427号;米国特許第5,974,613号;同第6,195,828号;及び同第6,367,108号に提示されている。図37及び38に示されるように、ヘッド161は、複数のブリストルタフト164と複数の複合構造体110とを支える、回転又は振動する支持部材162を含む。複合構造体110は、フィンの形態の第一の立上り要素112と第二の立上り要素114とを含んでもよい。支持部材162は、歯車を含んでも含まなくてもよい、首部165内のシャフト(図示せず)に、作動可能に連結されてもよい。シャフトは、当該技術分野において既知のように、シャフトを駆動するための、ハンドル内のモータに作動可能に連結される。複合構造体110は、1つ以上の中央ブリストルタフト166を包囲していてもよい。複合構造体は、先の説明のように、中枢的に孔134の中に取り付けられてもよい。
図39及び40に示されるように、中央ブリストルタフトは、カップ形状部材168により置き換えることができる(複合構造体110は、明瞭化のために削除されている)。ヘッド167のカップ形状部材168は、先に説明された複合構造体110のいずれかの1つ以上によって、実質的に全体に又は部分的に、包囲されていてもよい。カップ形状部材168は、中央区域172を画定する側壁170を含む。側壁は、種々の形状及び寸法で設けられてもよく、円筒形、円錘形、円錐台形などが挙げられる。中央オープン区域172は、一般に、カップ形状部材のへりの最高点から中央オープン区域の最低点まで測定される、約2〜5mmの深さを有する。一実施形態では、カップ形状部材168には複数のリブ174も含み、オープン区域172の中へ内向きに延びている。カップ形状部材168は、好ましくは、エラストマー(例えば、熱可塑性エラストマー)などの弾力性材料で形成される。そのような構造体の材料硬さは、好ましい硬さ選択がカップ形状部材の設計及び寸法に依存するものであり、10から70ショアAまで変動してもよい。支持部材162は、カップ形状部材168が回転又は振動できるように、回転可能に取り付けられてもよい。
図40及び41を参照すると、カップ形状部材168の別の実施形態が、ヘッド173の上に示されている。中央区域172は、オープンでも閉じられていてもよいが、中央区域172から上向きに延びる、複数の概ね円筒形の要素又は細ブリストル176を有する。円筒形要素は、様々な材料で形成されてもよく、エラストマー材などが挙げられる。それらはカップ形状部材168の側壁170を形成するものと同一の材料で形成されてもよい。一実施形態では、図39及び40のヘッド167及び173は、エラストマー材だけで形成された清掃要素を利用していて、従来の(例えば、ナイロン又はPBTで形成された)ブリストルのタフトを含有しない。エラストマーの清掃要素は、種々の形状及び寸法で設けられてもよく、及びエラストマーのカップ形状部材を部分的又は全体的に包囲してもよい。エラストマーの清掃要素は、本明細書で説明されたような形態(例えば、複合構造体110又はフィン80)で設けられてもよく、あるいは他の形態で設けられてもよく、その幾つかの例が米国特許第6,886,207号及び同第5,987,688号に記載されている。別の実施形態では、図39及び40に示されるヘッド167及び173には、従来ブリストルの複数のタフトが設けられてもよく、これらは、1つ以上の複合構造体110、旋回タフト30(図9)、及び/又は旋回フィン80(図17)との組み合わせで設けられても、そうでなくてもよい。使用に好適な可能性のある他のカップ形状部材168が、米国特許出願公開第2004/0154112号に更に記載されている。
本発明の歯ブラシはまた、ヘッドの裏面上に組織清掃要素が組み込まれてもよい。例えば、図41を参照すると、歯ブラシヘッド178が、半球形要素として示される、1つ以上の軟組織処置要素180をヘッド178の裏面182上に有している。軟組織処置構造体を使用して、舌の表面をこする、かきとる、刺激する、及び/又はマッサージすることができる。軟組織処置要素180は、種々の形状及び寸法で設けることができ、円錘形、角錘形、半球形、円錐台形などが挙げられる。他の組織処置すなわち舌処置要素の幾つかの例が、米国特許出願公開第2006/0195995号及び同第2006/0129171号に記載されている。ヘッド178にはまた、任意に、先に説明された又は当技術分野において既知の、1つ以上の複合構造体110(図41に示される)、旋回タフト30、旋回フィン80、及び/又は従来のブリストルタフトが組み込まれてもよい。これらの表面又は要素が、ヘッド178上に重ね成型されて、ヘッド178の裏面182の一部又は全てを形成してもよい。
図48に関して、複合構造体110の一部分がヘッド105の孔134を貫いて延びるという実施形態が、考えられている。図示されるように、幾つかの実施形態では、アンカー132の末端部450が、ヘッド105の孔134を貫いて延びて、軟組織処置要素180(図46及び47に示される)の部分を形成してもよい。アンカー132の末端部450は、フラップ、ボール、うねり、弧、又はいずれか好適な形状で終了してもよい。それに加えて、先述のように、複合構造体110が、ヘッド105に関して中枢的に配置されてもよい。そのようになっているので、幾つかの実施形態では、末端部450も同様に、ヘッド105に関して旋回可能であってもよい。
歯ブラシハンドルに取り付けられたヘッドと共に、様々な歯清掃要素、歯肉処置要素、及び軟組織清掃要素が、本明細書で例示されたが、これらの機構の1つ以上が、交換可能な歯ブラシヘッドに組み込まれて、対応する歯ブラシハンドルなしで包装又は流通されてもよいことも考えられている。
本発明は、好ましい実施形態を参照して説明された。しかしながら、変形及び修正が、本発明の範囲を逸脱することなく、当業者によりもたらされ得ることを、理解するであろう。
「発明を実施するための形態」で引用した全ての文献は、関連部分において本明細書に参照により組み込まれるが、いずれの文献の引用も、それが本発明に対する先行技術であることを容認するものと解釈されるべきではない。本書における用語のいずれかの意味又は定義が、参照により組み込まれた文献における用語のいずれかの意味又は定義と相反する範囲では、本書においてその用語に与えられた意味又は定義が適用されるものとする。
本発明の特定の実施形態を例示し説明したが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を実施できることが、当業者には自明であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのような全ての変更及び修正を添付の特許請求の範囲で扱うものとする。
Claims (10)
- 歯ブラシであって、
ハンドル(92)と、
該ハンドルに連結されたヘッド(16、90、105、161、167、173、178)とを含んで、
該歯ブラシが更に、第一の立上り要素(112)及び該第一の立上り要素に連結された第二の立上り要素(114)を含む、少なくとも1つの複合構造体(110)を含み、及び該第一の立上り要素が、該第二の立上り要素からオフセットしていることを特徴としており、並びに
少なくとも部分的に該ヘッド内に配置された、該複合構造体から延びるアンカー(50、132)を含む、歯ブラシ。 - 該ヘッドが、上面(66、130)と、側面(128)と、該上面内に配置されかつ該側面に隣接する孔(40、134)とを含み、並びに該アンカーの少なくとも一部が、該孔の中に受け入れられることを特徴とする、請求項1に記載の歯ブラシ。
- 該第二の立上り要素の少なくとも一部が、該ヘッドの該側面を越えて延びることを特徴とする、請求項2に記載の歯ブラシ。
- 該第一の立上り要素がフィンであり、及び該第二の立上り要素が該第一の立上り要素と異なることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の歯ブラシ。
- 該アンカーが、旋回可能に該孔内に配置されていることを特徴とする、請求項2〜4に記載の歯ブラシ。
- 該第一の立上り要素が、該ヘッドの長手方向軸(124)に対して概ね横方向である長寸法を有する末端部(138)を有し、及び該第二の立上り要素が、該ヘッドの該長手方向軸にほぼ平行である長寸法を有する末端部を有することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の歯ブラシ。
- 該歯ブラシが更に、複数個の複合構造体を含むことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の歯ブラシ。
- 該歯ブラシが更に、該ヘッドの少なくとも一部を動かすためのモータ(96)を含むことを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の歯ブラシ。
- 該第二の立上り要素が、該ヘッドの自由端に向けて角度を付けられていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の歯ブラシ。
- 該第二の立上り要素が、該ハンドルに向けて角度を付けられていることを特徴とする、請求項1〜8に記載の歯ブラシ。
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