JP2538533B2 - 歯間ブラシ - Google Patents

歯間ブラシ

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JP2538533B2 JP6022863A JP2286394A JP2538533B2 JP 2538533 B2 JP2538533 B2 JP 2538533B2 JP 6022863 A JP6022863 A JP 6022863A JP 2286394 A JP2286394 A JP 2286394A JP 2538533 B2 JP2538533 B2 JP 2538533B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は通常の歯ブラシによるブ
ラッシングでは歯垢清掃が困難な歯間部分を清掃する際
に使用する歯間ブラシに関する。
【0002】
【従来の技術】この種の歯間ブラシとして従来、2つ折
りとした金属ワイヤの間に合成繊維あるいは天然繊維の
束からなるフィラメントを複数挟み、金属ワイヤを撚り
加工してフィラメントを捻り止めした構成の歯間ブラシ
が知られている。この歯間ブラシは、金属ワイヤを捻り
加工(撚り加工)して構成されたワイヤロッド部と、こ
のワイヤロッド部に直交する方向に突出された複数のフ
ィラメントからなるブラシを有する構造にされていて、
歯と歯の間の隙間部分に前記ワイヤロッド部を出し入れ
することで、ワイヤロッド部と共に移動するブラシによ
り歯の側面部分や歯の根幹部分を磨くことができるもの
である。この種の歯間ブラシにおいては、種々の塩類や
酸類あるいは細菌などの存在する人体の口内といった腐
食環境で使用されるものであるため、歯間ブラシに用い
られる金属ワイヤの素材には耐食性に優れた金属材料が
使用される。更に、歯間ブラシは、歯間のわずかな隙間
に挿入して使用されるものであり、繰り返し使用される
ものであるので、金属ワイヤにはある程度の剛性や強度
と繰り返し疲労強度が必要である。また、金属ワイヤを
捻ることによりフィラメントを捻り止めし、フィラメン
トを植毛する構造のいわゆる捻り植毛タイプの歯間ブラ
シを製造する場合は、捻り加工する場合に金属ワイヤを
20〜30%程度延ばすことになり、この点から金属ワ
イヤの素材は、延性の高い金属材料が適している。
【0003】このような背景から従来の歯間ブラシに用
いられる金属ワイヤは一般に、延性があり、耐食性に富
み、強度も高い素材として知られるFe-18Cr-8N
iなる組成の18-8ステンレス鋼から構成されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、延性の高い
金属材料は一般に、機械的性質の引張強さやヤング率あ
るいは硬さなどの強度が低く、剛性も低い傾向がある。
その上近年、歯間ブラシの歯肉部に対する通過性を良く
するために、金属ワイヤの径を細くする傾向があり、細
い径の金属ワイヤを使用することによってワイヤロッド
部の剛性や繰り返し曲げ疲労強度が低下する傾向があ
り、従来のステンレス鋼材では強度不足になりつつある
問題がある。従ってこの種の径の細いステンレス鋼製金
属ワイヤを用いた歯間ブラシは、曲げなどの剛性が不足
しているので、歯と歯の間のわずかな隙間に挿入する際
にワイヤロッド部が曲がりやすく、使いにくいという問
題があった。更に、歯間の隙間にブラシを挿入する際
に、挿入の仕方がまずい場合は、曲がったワイヤロッド
部により歯肉を傷つけるおそれがあった。また、従来の
ステンレス鋼製のワイヤロッド部は、繰り返し曲げ強度
が低いために、繰り返しの使用によりワイヤロッド部が
折損しやすく、製品寿命が短い欠点があった。
【0005】なお、これらの問題点を解決する目的で図
6に示すように、ブラシ部20を樹脂製の支持ロッド2
1の先端部22に取り付け、この支持ロッド21の先端
部22を細く絞って構成した歯間ブラシ23が知られて
いる。この構成の歯間ブラシ23は、細く絞った先端部
22を支持ロッド21の先端に形成し、支持ロッド先端
に可撓性を付与したものであり、ブラシ部20の撓曲性
能をより高めるように構成し、ブラシ部20の歯肉に対
する接触具合、歯間隙間に対するブラシ部20の挿入感
などに優れさせたものであるが、前記従来の問題点を根
本的に解決するには至っていないのが現状である。
【0006】本発明は前記事情に鑑みてなされたもので
あり、ワイヤロッド部の曲げ強度または曲げ剛性および
繰り返し曲げ寿命を向上させることができ、使い勝手と
耐久性ならびに安全性を改良した歯間ブラシを提供する
ことも目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は前
記課題を解決するために、2つ折りに折り返した金属ワ
イヤ間に位置せしめた合成繊維または天然繊維のフィラ
メントを前記金属ワイヤにより捻り止めして構成し、金
属ワイヤを捻り加工して構成したワイヤロッド部にフィ
ラメントからなるブラシを取り付けた構成の歯間ブラシ
であって、前記金属ワイヤをCo含有量30〜60重量
%のCo合金から形成してなるものである。請求項2記
載の発明は前記課題を解決するために、請求項1記載の
金属ワイヤを、Coに、Cr、Ni、Mo、C、Mn、
Si、W、Fe、Tiの中から選択される少なくとも1
種以上の元素を添加したCo合金から構成してなるもの
である。 請求項3記載の発明は前記課題を解決するため
に、請求項1または2記載のCo合金として、伸び率3
0%以上のCo合金を用いたものである。 請求項4記載
の発明は前記課題を解決するために、請求項1〜3のい
ずれかに記載の金属ワイヤの直径を0.20〜0.35m
mの範囲としたものである。
【0008】
【作用】金属ワイヤを2つ折りとしてその間に複数のフ
ィラメントの束を挟み、フィラメントの束を金属ワイヤ
で捻り止めしてブラシを形成する構成の歯間ブラシの金
属ワイヤとして、Co合金製の金属ワイヤを用いること
で、従来のステンレス鋼製の金属ワイヤを用いたものよ
りも、剛性に優れ、繰り返し曲げ疲労寿命が延びる。ま
た、金属ワイヤの剛性が向上し、金属ワイヤを捻り加工
して形成されるワイヤロッド部の剛性が向上すること
で、歯間の隙間にブラシを挿入する際にワイヤロッド部
が曲がるおそれが少なくなり、曲がったワイヤロッドで
歯肉を痛めるおそれがなくなり、安全性が向上する。更
に、Co合金製のワイヤロッド部は、繰り返し曲げ疲労
強度において従来のステンレス鋼よりも優れているため
に、繰り返しの使用によってもワイヤロッド部が折損し
難くなる。また、Co合金であるならば生体に対するな
じみの面で問題がなく、口内使用品としての耐食性、耐
久性にも優れる。
【0009】ワイヤロッド部の金属ワイヤを構成するC
o合金として、Coを30〜60重量%含むものを用い
ると、曲げ強度が高く、繰り返し疲労耐性が高く、捻り
加工性も良好な歯間ブラシが得られる。また、金属ワイ
ヤの直径を0.2〜0.35mmの値とすることで、歯間
の隙間に挿入しやすい太さであって、剛性が適度に高
く、繰り返し曲げ疲労に強いワイヤロッド部が得られ
る。よって、歯間ブラシの耐久性が向上する。
【0010】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図1は、本発明の一実施例の歯間ブラシを
示すもので、この例の歯間ブラシ1は、ワイヤロッド部
2とこのワイヤロッド部2の先端側にワイヤロッド部2
と直交する方向に取り付けられた複数のブラシ3とから
構成されている。前記ワイヤロッド部2は、後述するC
o合金からなる細径の金属ワイヤ5を2つ折りとした後
で、その金属ワイヤ5を螺旋状になるように所定ピッチ
で捻り加工して形成されている。前記ブラシ3は、合成
繊維あるいは天然繊維からなる複数のフィラメントの束
を前記2つ折りした金属ワイヤ5の間に挟み、金属ワイ
ヤ5を捻り加工することで固定された捻り植毛タイプの
ものである。
【0011】前記金属ワイヤ5はCo合金から構成さ
れ、好ましくはCoを30〜60重量%含む合金からな
るものである。このCo合金において、Co含有量を3
0重量%よりも低くすると、曲げ強度、繰り返し曲げ疲
労特性が低下するので好ましくなく、Co含有量を60
重量%を超える値にすると、ワイヤ捻り加工時にワイヤ
が破断しやすく、良品率が低下するので好ましくない。
金属ワイヤ5の構成材料としてCo合金を用いたのは、
歯間ブラシの製造工程において捻り植毛加工を施す祭に
ワイヤが伸ばされるので、この捻り植毛加工に耐えるた
めには、30%以上の伸びが必要であることに起因して
いる。
【0012】金属ワイヤ5を形成するCo合金として好
ましいものは、Coに、Cr、Ni、Mo、C、Mn、
Si、W、Fe、Tiなどの元素を必要量添加したもの
である。具体的な系としては、Co-Cr-Ni系合金、
Co-Cr-Mo系合金、Co-Cr-W-Ni系合金、C
o-Ni-Cr-Mo系合金、Co-Ni-Cr-Mo-W-F
e系合金などを例示できる。また、Co-Cr-Ni系合
金においては、Crを20〜23重量%、Niを15〜
18重量%程度含有することが好ましい。さらに、Co
-Cr-Mo系合金においては、Crを27〜30重量
%、Moを5.0〜7.0重量%含有することが好まし
く、その他に、必要に応じてNiを2.5重量%以下、
Feを7.5重量%以下含んでいても良い。
【0013】Co-Cr-W-Ni系合金においては、C
rを19〜21重量%、Niを9.0〜11.0重量%、
Wを14〜16重量%含有することが好ましく、その他
に、必要に応じてFeを3重量%以下、Mnを2.0重
量%以下、Siを1.0重量%含んでいても良い。Co-
Ni-Cr-Mo系合金においては、Crを19〜21重
量%、Niを33〜37重量%、Moを9.0〜10.5
重量%含有することが好ましく、必要に応じてFeを1
重量%、Tiを1重量%含んでいても良い。Co-Ni-
Cr-Mo-W-Fe系合金においては、Crを18〜2
2重量%、Niを15〜25重量%、Moを3〜4重量
%、Wを3〜4重量%、Feを4〜6重量%含んでいる
ことが好ましく、必要に応じてMnを1重量%以下、T
iを0.5〜3.5重量%、Siを0.5重量%以下含ん
でいても良い。
【0014】また、更に具体的なCo合金として、Co
を30〜45重量%、Niを10〜20重量%、Crを
8〜15重量%、Moを3〜12重量%、Cを0.08
%、Pを0.08重量%、Pを0.045重量%、Sを
0.03重量%それぞれ含有し、残部Feの組成を有す
るSPRON100(セイコー電子部品(株)製商品
名)を用いることができる。また、Coを25〜45重
量%、Crを12〜25重量%、Moを8〜15重量
%、それぞれ含有し、残部Niの組成を有するSPRO
N500(セイコー電子部品(株)製商品名)を用いる
ことができる。更に、Coを40重量%以上、Niを1
5〜17.5重量%、Crを20.5〜22.5重量%、
Moを5.8〜8.3重量%それぞれ含有し、残部Feの
組成を有するNAS604PH(日本冶金工業(株)製
商品名)を使用することができる。
【0015】次に、前記構成の歯間ブラシ1において、
金属ワイヤ5の直径を0.2〜0.35mmとすることが
好ましい。金属ワイヤ5の直径が0.35mmを超える
値になると、ワイヤロッド部2の径が大きくなりすぎて
歯間の隙間に挿入することが困難となり易いとともに、
0.2mm未満の値では剛性が不十分になり、ワイヤロ
ッド部2が変形し易くなるので好ましくない。
【0016】前記構造の歯間ブラシ1においては金属ワ
イヤ5をCo合金から構成しているので、従来の18ー
8ステンレス鋼製の金属ワイヤを用いた歯間ブラシより
も、ワイヤロッド部の剛性が高く、繰り返し疲労寿命が
長い歯間ブラシ1を得ることができる。また、Co合金
製の金属ワイヤ5であれば生体とのなじみにも優れ、ア
レルギー反応などを起こすおそれがなく、耐食性にも優
れている。次に、Co含有量を30〜60重量%とする
ならば、高い曲げ強度が十分に得られる上に、繰り返し
曲げ疲労強度に優れ、しかも捻り加工時の加工性にも優
れた歯間ブラシ1を得ることができる。更に、金属ワイ
ヤの直径を0.2〜0.35mmの範囲とすることで、歯
間の隙間に挿入しやすい直径で、曲げ強度が高く、曲が
り難いワイヤロッド部2を備えた歯間ブラシ1を得るこ
とができる。
【0017】次に前記構成の歯間ブラシ1の製造方法の
一例について説明する。まず、前記組成で前記の太さ範
囲の図2(a)に示す金属ワイヤ6を用意し、これに対
し、ローラ7・・・とダイス7’からなる矯正機で巻きぐ
せを矯正し、次いで必要な長さに裁断する。次に、図2
(b)に示すように裁断した金属ワイヤ6を折り返し、
その間に図2(c)に示すように用毛などのフィラメン
ト8を複数挿入し、次に、図3(a)に示すように回転
自在のチャックを備えた捻り加工機9で捻り加工を加
え、次いで図3(b)に示すように毛切り加工を施して
ブラシ8’を形成し、最後に図3(c)に示すプラスチ
ック製の基台4をインサート成形などの成形方法により
形成して一体化し、歯間ブラシ完成品を得ることができ
る。
【0018】「試験例」表1に、前記構成の歯間ブラシ
1の金属ワイヤ5の形成材料として、Co-21Cr-1
7Niなる組成の合金と、Fe-18Cr-8Niなる組
成の18ー8ステンレス鋼(Cr18重量%、Ni8重
量%、残部Feの組成を有する)と、その他の種々の材
料を用いた場合のそれぞれの曲げ強度の関係および繰り
返し曲げ疲労強度の関係を示す。なお、表1において、
SPRON100は前述した組成のセイコー電子部品
(株)製のCo-Cr-Ni系合金、SPRON500は
前述した組成のセイコー電子部品(株)製のCo-Cr-
Ni系合金、NAS604PHは前述した組成の日本冶
金工業(株)製のCo-Cr-Ni系合金を示す。
【0019】表1において曲げ強度試験は、直径0.2
5mmの金属ワイヤを用い、それを0.4〜0.6mmピ
ッチで捻り加工してナイロン製のフィラメントからなる
ブラシを捻り植毛し、これにより長さ10mmのワイヤ
ロッド部を作成し、このワイヤロッド部の片端を支持
し、他端部に重りを吊り下げた場合に、ワイヤロッド部
を45度に曲げることができる重りの重量で示した。繰
り返し曲げ疲労試験は、前述と同じ方法で長さ15mm
の歯間ブラシを作成し、図4に示すように歯間ブラシ1
の基端部を反転軸13に固定されたチャック10に固定
し、ワイヤロッド部の先端部に細糸11を介して荷重1
00gの重り12を垂下し、反転軸13を左右に90
度、30回/分の速度で繰り返し反転させた場合、繰り
返し曲げによってワイヤロッド部が破断するまでの回数
を測定した結果を示す。
【0020】
【表1】
【0021】表1に示す結果から明らかなように、金属
ワイヤの構成材料として、Co合金を用いることで、ス
テンレス鋼を用いた場合よりも、曲げ強度(剛性)と繰
り返し曲げ疲労強度の高いワイヤロッド部を得ることが
でき、使い勝手と耐久性の向上した歯間ブラシを提供で
きることが明らかになった。
【0022】次に、以下の表2に示す組成のCo-Cr-
Ni系合金の金属ワイヤを用いて前記と同等の捻り構造
のワイヤロッド部を形成して歯間ブラシを構成した場合
における、Co含有量および曲げ強度の関係と、Co含
有量および繰り返し曲げ疲労強度の関係と、Co含有量
および捻り加工適正良品率の関係をそれぞれ測定し、そ
れらの結果を表2に示した。
【0023】
【表2】
【0024】表2に示す結果から明らかなように、Co
-Cr-Ni系合金においてCo含有量を30〜60重量
%とすることで、曲げ強度と繰返し曲げ疲労強度と捻り
加工性のいずれにも優れさせた歯間ブラシ用金属ワイヤ
を得ることができることが判明した。
【0025】次に、45Co-21Cr-17Ni-15
Feなる組成のCo合金からなる金属ワイヤについて、
その直径と最小通過穴径と曲げ強度と使用性評価試験を
行った結果を表3に示す。使用性評価については、実際
に歯間ブラシを使用した場合に、歯間への入れ易さの感
触と、金属ワイヤが曲がり易いか否かを調べて評価し
た。評価基準としては、20回同様の操作を行った場合
の結果を示し、○印が良好な結果を出したもの、△印が
判断つけ難いもの、×印が良くないものをそれぞれ示し
ている。
【0026】
【表3】
【0027】表3に示す結果から明らかなように、捻り
加工するために使用する金属ワイヤの径を0.20mm
より小さくすると曲げ強度が不足して歯間に挿入した場
合に容易に曲がってしまい、使いにくくなるとともに、
ワイヤの径を0.35mmよりも大きくすると、歯間の
隙間に挿入しずらくなり、更に曲げ強度が高くなり過ぎ
て奥歯の歯間などの隙間に挿入しずらくなり、使用性が
低下することが明らかである。以上のことから、金属ワ
イヤの直径は、0.2〜0.35mmの範囲が好ましいこ
とが判明した。
【0028】次に図5は、前記SPRON500なるC
o合金からなる直径0.25mmの金属ワイヤの伸びを
測定した結果を示し、図6は、18ー8ステンレス鋼か
らなる直径0.25mmの金属ワイヤの伸びを測定した
結果を示す。図5と図6の結果を比較して明らかなよう
に、前記組成のCo合金の金属ワイヤが、18ー8ステ
ンレス鋼製の金属ワイヤよりも優れた伸びを示すことが
明らかであり、30%以上の伸びを要求される捻り植毛
タイプの歯間ブラシ金属ワイヤ用として十分な伸びを有
していることが判明した。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、金属ワイ
ヤを2つ折りとしてその間に複数のフィラメントの束を
挟み、フィラメントの束を金属ワイヤで捻り止めしてブ
ラシを形成した構成の歯間ブラシの金属ワイヤとして、
Co合金製の金属ワイヤを用いたものであるので、従来
のステンレス鋼製の金属ワイヤを用いたものよりも、剛
性に優れ、繰り返し曲げ疲労寿命を延ばした歯間ブラシ
を提供できる。また、金属ワイヤの剛性が向上すること
で、金属ワイヤの捻り加工性で形成されるワイヤロッド
部の剛性が向上するので、歯間の隙間にブラシを挿入す
る際にワイヤロッド部が曲がるおそれが少なくなり、曲
がったワイヤロッド部で歯肉を痛めるおそれがなくな
り、安全性を向上させた歯間ブラシを提供できる。更
に、Co合金製のワイヤロッド部は、繰り返し曲げ疲労
強度において従来のステンレス鋼よりも優れているため
に、繰り返しの使用によってもワイヤロッド部が折損し
ずらい歯間ブラシを提供できる。また、Co合金は生体
とのなじみにも優れ、アレルギー反応なども生じないの
で、歯間ブラシのワイヤロッド部形成用として好適な特
徴がある。
【0030】また、Co含有量を30〜60重量%とす
るならば、高い曲げ強度が十分に得られる上に、繰り返
し曲げ疲労強度に優れ、しかも捻り加工時の加工性にも
優れた歯間ブラシを得ることができる。更に、金属ワイ
ヤの直径を0.2〜0.35mmの範囲とするならば、歯
間の隙間に挿入しやすい直径で、曲げ強度が適度に高
く、曲がり難いワイヤロッド部を備え、繰り返し曲げ疲
労に強く製品寿命の長い歯間ブラシを得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の歯間ブラシを示す側面図で
ある。
【図2】歯間ブラシの製造方法の一例の前半工程を説明
するためのもので、(a)は金属ワイヤの曲がり癖を矯
正している状態を示す側面図、(b)は金属ワイヤを2
つ折りした状態を示す側面図、(c)は金属ワイヤ間に
フィラメントを挟んだ状態を示す側面図である。
【図3】歯間ブラシの製造方法の一例の後半工程を説明
するためのもので、(a)は金属ワイヤを捻り加工して
いる状態を示す側面図、(b)はフィラメントを毛切り
した状態を示す側面図、(c)は歯間ブラシ完成品の側
面図である。
【図4】試験例の歯間ブラシの繰り返し曲げ疲労強度の
測定方法を示す斜視図である。
【図5】試験材料の伸びを示すもので、(a)はステン
レス鋼製の金属ワイヤの伸びを示す図、(b)はCo合
金の伸びを示す図である。
【図6】従来の歯間ブラシの一例を示す側面図である。
【符号の説明】
1・・・歯間ブラシ、 2・・・ワイヤロッド部、 3・・
・ブラシ、5・・・金属ワイヤ、 6・・・金属ワイヤ、
7・・・ローラ、7’・・・ダイス、 8・・・フィラ
メント、 8’・・・ブラシ、4・・・基台、
9・・・捻り加工機、10・・・チャック、 12・・・重
り。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2つ折りに折り返した金属ワイヤ間に位
    置せしめた合成繊維または天然繊維のフィラメントを前
    記金属ワイヤにより捻り止めして構成し、金属ワイヤを
    捻り加工して構成したワイヤロッド部にフィラメントか
    らなるブラシを取り付けた構成の歯間ブラシであって、
    前記金属ワイヤをCo含有量30〜60重量%のCo合
    金から形成してなることを特徴とする歯間ブラシ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の金属ワイヤを、Coに、
    Cr、Ni、Mo、C、Mn、Si、W、Fe、Tiの
    中から選択される少なくとも1種以上の元素を添加した
    Co合金から構成してなることを特徴とする歯間ブラ
    シ。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載のCo合金とし
    て、伸び率30%以上のCo合金を用いたことを特徴と
    する歯間ブラシ。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の金属ワ
    イヤの直径を0.20〜0.35mmの範囲としたことを
    特徴とする歯間ブラシ。
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