JP4104824B2 - クリーニングブラシ、特に歯ブラシ - Google Patents

Description

【０００１】
この発明は、プラスチック製のクリーニングブラシに関し、特に、柄および長く伸びたブラシヘッドを有し、そのブラシヘッドは柄からブラシヘッドの前端部までの縦断面において先細になっている剛毛担体と、それに取付けられた剛毛とを含み、クリーニングする表面上で剛毛の所与の圧力が超過すると剛毛担体が弾性により柔軟に歪むことができるような歯ブラシに関する。
【０００２】
従来の歯ブラシは、その柄とブラシヘッドとそれらの間に任意に置かれただんだん細くなっている首部とがプラスチックから一片に射出成形されており、そのブラシヘッドは剛毛の束で覆われており、その断面の寸法取りの作用およびプラスチック材料の選択によりある程度の柔軟性を有するが、歯および口の手入れに関する特別の要求を満たすことができない。この特別な要求は、凸形の外表面と凹形の内表面を有する歯の異なる外側輪郭がからくるものであり、硬いブラシヘッドはこれに適合できない。加えて、歯の輪郭には歯間スペースによる不連続性が存在し、剛毛を歯間スペースに届かせるためには一方で剛毛が空いている歯の表面で回避するための適当な弾性を有し、他方でブラシヘッドの圧力が十分に高くなければならない。加えて、歯ブラシおよび特にその剛毛は、歯のエナメル質および特に歯肉に損傷を与えるおそれのある局部圧力ピークを起こさないように設計されなければならない。
【０００３】
これらの特別な特徴に対して歯ブラシのデザインを適合する必要があることは、添付の文献リストからも明らかであるとおり、専門家により認識されていた。これらの文献はリストに用いた参照番号をもって後述の先行技術の考察において参照される。
【０００４】
（１）に記載の歯ブラシは、実質的に撓んだ硬い柄およびそこに取付けられたブラシヘッドを含み、その縦断面を前端部に向かって楔型にだんだん細くすることによって、剛毛は過度に脇へ曲がることなく口腔の狭い領域に達することができる。ブラシヘッドは、ゴムまたはその他の弾力のある材料と、そこに埋込まれた柔軟なスチール強化ロッドとからできており、ブラシヘッドの端部に向かって先細になっている。周囲のゴムスリーブは大きな曲げ抵抗を有さないため、ブラシヘッドの曲げ挙動は全くロッド様の挿入物によってのみ決定される。この挿入物が、柄に与えられた圧力と共同して、磨く歯またはマッサージする歯肉を押す作用を決定する。スチール挿入物は先細になっているため、そのばね定数は柄からブラシヘッドの前端部に向かって減少していき、また所与の圧力に対して、剛毛を受ける剛毛担体の歪みはブラシヘッドの前端部に向かって連続的に増加する。この挿入部がロッド様の構造を取るため、この歪みはブラシの縦軸に対して横向きにも起こり、ブラシヘッドを制御された態様で導くことができない。ブラシヘッドは金属スリーブによって柄に接続される。このことおよびスチール挿入物のため、この製造には費用がかかる。また金属部分を有することから、この歯ブラシは現代の要望に従うものではない。
【０００５】
別の公知の構造（２）は実質的に硬い柄を有し、そこに柔軟な材料、たとえばゴムなどからできたブラシヘッドが接着ジョイントにより接続されている。このブラシヘッドもまた柄から前端部に向かってだんだん細くなっており、剛毛の方へ凹形に湾曲している。これは義歯の前歯領域の外側輪郭をカバーするためのものであり、奥歯領域ではブラシヘッドはゴムの弾性によってそれる。また歯の内側輪郭に対しては剛毛側の凸形の湾曲への歪みによっても適合する。これらの特徴は、一片成形によるブラシヘッド形成では実現できないか、または満足に実現できない。
【０００６】
（３）に記載の歯ブラシでは、ブラシヘッドは２つの部分に分かれる。剛毛担体の柄に近い領域は柄と一片に製造され、曲げることができない。剛毛担体の先端にはゴム弾性部分が結合されてブラシヘッドの前部分を形成しており、ブラシヘッドの背面部分の先端縁で曲げることができる。これは義歯輪郭に対してかなり不完全にしか適合できず、また２つのブラシヘッド部分間の遷移における不安定な圧縮および剪断力のために、歯ブラシの疲れ強さが全く不十分である。
【０００７】
（４）から（１２）における多くの他の提案に従うと、ブラシヘッドはさらにいくつかの部分に分けられ、それらはプラスチックブリッジ、ばねの挿入、または機械的手法という手段によって一体的に接合される態様で相互接続され、剛毛束が個々の部分に取付けられる。これら公知の歯ブラシのいくつかでは、その部分を対応して成形すること、または異なるプラスチック成分を詰めることによって部分間の間隙を塞ぐ試みがされてきた。これらの構造は製造の観点から見て極度に複雑であり、疲れ強さが制限される。加えて、製造上の理由からこうした凹みおよび硬い端縁は避けられないため、これら公知の構造においては間隙および凹みが容認されている。したがって、これらは使用上の要求も衛生面での要求も満たさない。
【０００８】
（１３）から（１６）によって公知の提案に関し同様のことが言える。ここでは、ブラシヘッド全体が柄に蝶番で付けられるか、または剛毛配置がさらに個々の部分および個々の剛毛束にまで分けられ、ブラシ本体に蝶番で取付けられる。
【０００９】
この発明の課題は（２）によって公知の、請求項１の特徴を有する歯ブラシを提供することであり、この歯ブラシは、特に義歯の問題領域、すなわちさまざまな曲率半径を有する内部輪郭に対してブラシヘッドが最適の態様で適合されるように構成される。
【００１０】
第１の実施例に従うと、剛毛担体が縦に連続的に配置された２つの部分を含み、これらは遷移なしで相互接続されており、異なる特性を有する材料からできており、少なくともその前部分はエラストマーから形成され、それらの部分の材料、断面および曲げ長さは前部分が他の部分よりも小さい曲率半径をもって歪むことができるよう選択されることによって、この課題が解決される。
【００１１】
この発明の構造の結果、第１にブラシビーズの分割およびブラシヘッド部分間の蝶番接続を避けることができる。このブラシヘッドは単一の構成要素を形成するが、その長さにわたって異なる曲げ挙動をし、エラストマーすなわち前部分は、接触圧がより小さく、および／または義歯輪郭の湾曲がより大きい場合に、ブラシヘッドの他の部分よりも強くそれる。その歪みは、より大きい接触圧および／またはより小さい義歯輪郭の湾曲において生じるため、歯の内部輪郭を含む歯の表面すべてに、ほぼ均一の押す作用をもって剛毛が達する。
【００１２】
ブラシヘッドの２つの部分は、たとえば溶接、２成分射出成形などによって一体的に接合されてもよい。両方の部分は異なるゴム弾性を有するエラストマーから作られることが好ましい。
【００１３】
この発明の別の課題解決策は、第１に述べた解決策と任意に組合されてもよく、これは遷移なしで互いに繋がった少なくとも２つの部分を含む剛毛担体からなり、その柄に近い部分は遷移なしに接続された前部分に対し楔角βをもってだんだん細くなっており、前部分自身もブラシヘッドの端に向かって楔角αをもってだんだん細くなっており、ここでα＜βである。
【００１４】
剛毛担体の２つの部分の楔角を変えることによって、それに対応する異なる断面または慣性モーメントが存在し、それによって２つの部分の歪みの度合が異なるが、各々の部分内での歪みは継続的になる。
【００１５】
最後に述べた実施例は、剛毛担体を継続的に減少する楔角をもって柄に近い領域からブラシヘッドの端部に向かってだんだん細くすることにより最適化できる。したがってその背面は、前端部に対する比較的大きな断面および前端部における最小限の剛毛担体断面を有する、柄に近い領域から継続的に湾曲した表面を形成する。
【００１６】
ブラシヘッドの誘導を完全に満足できるものにするため、柄に近い部分は比較的弾力の小さい短い部分を介して柄に接続される。
【００１７】
柄とブラシヘッドとの間に、歯ブラシによく見られるように、前記２つの部分に比べて断面の小さいしなやかな弾性のある首部が存在するとき、前記首部はより低い曲げ弾性の継続的に増加する断面をもって柄に近いブラシヘッド部分に繋がる。
【００１８】
曲がる弾性のある首部のために、ブラシヘッド全体が柄に対して歪むことができ、たとえば義歯の実質的に平面の輪郭における過剰な圧力を避けることができる。首部と弾性のあるブラシヘッド部分との間の遷移領域における断面がより大きいために、ブラシヘッドの誘導をより困難にするこの領域の横向きの弾性が避けられる。
【００１９】
ブラシヘッドは確実にかつ交換できるように柄に取付けることができるが、もちろんそこに確実に接続することもできる。交換できるように取付けることによって、剛毛が摩耗したときにブラシヘッドを交換できるという利点が生じる。この交換は、衛生面および歯の事情から比較的短い間隔で行なわれることが望ましい。
【００２０】
前部分がエラストマーからできているとき、柄に近い部分をブラシヘッドの狭い側を形成する狭いストリップで囲むことによって、ブラシヘッドのこのより硬い領域に粘膜保護の役割を持つ弾性のある層を得ることもまた有利である。
【００２１】
さらなる実施例において前部分のエラストマーは、少なくとも柄に近い部分の下、または任意に首部の下側まで層として延在する。したがって、使用中歯肉に接触する歯ブラシのすべての表面はゴム弾性を有する。
【００２２】
この実施例はさらに、ブラシヘッドのすべての剛毛をたとえば溶接、溶融または成形によってブラシヘッドのエラストマー部分に取付けることを可能にする。すべての剛毛または束は単一の処理ステップにおいて取付けることができ、また同じ条件下で固定されるため、各々の剛毛または束に対する引抜き強度が等しい。それぞれの剛毛または束はその端部が柔軟なエラストマーに取付けられているため、これらの端部はかなりの程度まで往復運動し、したがってその接触圧は付加的に制御される。
【００２３】
別の実施例に従うと、剛毛担体は剛毛に対して継続的または非継続的に凹形に湾曲できるため、圧力のない開始位置において義歯の凸形の外側輪郭に適合できる。
【００２４】
剛毛の端部を囲むエンベロープまたは包被は本質的に平面であってよく、束または個々の束または束の群における剛毛端部は前記エンベロープまたは包被に対して突出するか、または引っ込むことができるため、歯の表面および歯間スペースにおいて最適の作用が得られる。
【００２５】
これの代わりに、剛毛の端部を囲むエンベロープまたは包被は、剛毛に対して継続的または非継続的に凹形に湾曲してもよく、ブラシヘッドの前部分における剛毛または束の長さはその端部に向かって増加することが好ましい。これによっても義歯の外側輪郭に対する最適な適合が得られる。
【００２６】
以下にこの発明を実施例および添付の図面に関してより詳細に説明する。
図１に従った歯ブラシは、人間工学的に成形された実質的に硬い柄またはグリップ１と、そこに接続された曲がる弾性のある首部２と、ブラシヘッド３とを含み、ブラシヘッドは図２の図面中で丸くなった端部４に向かってだんだん細くなっている。柄１は、好ましくは硬いプラスチックからできており、その頂部および下部にたとえばエラストマーでできたハンドルレスト５、６を有する。先細の首部２には曲げ弾性を決定するばね７が挿入されてもよく、そのばねは周囲のプラスチック材料と異なる弾性率を有するプラスチック材料からできている。
【００２７】
首部２の断面は遷移領域８においてブラシヘッド３に向かって増加しているため、遷移領域８は実質的に硬い。ブラシヘッド３の有する剛毛担体は、丸くなった端部４を有する前部分９と、柄に近い部分１０とを含み、少なくとも前者、好ましくは両者がエラストマーからできている。図１からわかるように、ブラシヘッド３の縦断面は、自由端４に向かって楔型の態様で細くなっている。ブラシヘッド３の下側の平面には束１１の形の剛毛が設けられており、それらの端部が平面のエンベロープまたは包被上に位置するように溶接または成形などによって取付けられる。
【００２８】
剛毛担体の前部分９と柄に近い部分１０とを形成するエラストマーと、これらの部分の縦軸に向かった長さと断面構造とは、歯ブラシを使用する際にブラシヘッドが義歯の内部輪郭において図３に示される歪みを受けるよう選択される。すなわち図４の半径Ｒ₁およびＲ₂によって示されるとおり、前部分９は柄に近い部分１０よりも小さな曲率半径で曲げられる。
【００２９】
図５の実施例において、ブラシヘッド３は剛毛の束１１に向かって少し凹形に湾曲しており、それによって圧力のない開始位置において義歯の外側輪郭に適合し、そこで剛毛束の端部は対応する凹形のエンベロープまたは包被上に位置する。それ以外は、ブラシヘッドの構造は図１の構造に対応する。
【００３０】
図１および図５に示される首部２の遷移領域８へのブラシヘッド３の一体的な接合の代わりに、ブラシヘッド３は図６に示すように、確実にかつ交換できるように首部２に取付けることもできる。
【００３１】
図７の実施例において、より柔らかいエラストマーからできた前部分９がストリップ１２をもって剛毛ヘッドの狭い側において柄に近い部分１０と係合しており、その結果ブラシヘッドの縦の延長部のほぼすべてにわたって効果的な粘膜保護が形成される。
【００３２】
図８の実施例において、ブラシヘッド２は曲がる弾性のあるプラスチック材料から一片に成形される。これもまた楔型の縦断面を有し、柄に近い部分１０は楔角βを、前部分９は楔角αを有する。楔角αは楔角βよりも小さいため、曲げ弾性は柄に近い部分から前端部まで変化し、前部分９付近の弾性がより大きくなる。
【００３３】
図８の実施例における異なる楔角による非継続性の代わりに、ブラシヘッドの楔角は柄に近い領域から前端部４にかけて継続的に減少する態様で変化させてもよく、それにより所与の押す作用に対するブラシヘッド３の歪みはその柄に近い領域から端部４に向けて増加する。
【００３４】
図８および図９の実施例はもちろん図１および図５の実施例と組合せることもでき、たとえば楔角またはそれらの構成はエラストマー部分９および１０とともに実現できる。
【００３５】
図１０および図１１の実施例において、前部分９のエラストマーは層１３の形で柄に近い部分１０の下に延在する。柄に近い部分１０の上部分は首部２およびグリップ１と同じプラスチック材料からなってもよいが、その厚みはより薄く、剛毛の接触圧のもとで層と共に曲がり得る。束１１は、たとえば溶接、溶融または成形によって両方の部分９、１０のエラストマー部分９、１３に専ら固定される。層はまた首部２の下側にまで延在してもよい。
【００３６】

【図面の簡単な説明】
【図１】 ブラシヘッドの断面を有する歯ブラシの側面図である。
【図２】 図１の歯ブラシの平面図である。
【図３】 使用位置における、図１に対応する歯ブラシを示す図である。
【図４】 ブラシヘッドの一部分を示す図である。
【図５】 別の実施例における歯ブラシを示す、図１に対応する図である。
【図６】 別の変形におけるブラシヘッドの部分を示す図である。
【図７】 さらなる変形におけるブラシヘッドの平面図である。
【図８】 図１および図５に比較して変更を加えた変形におけるブラシヘッドを示す図である。
【図９】 ブラシヘッドの第３の実施例を表わす、図８に対応する図である。
【図１０】 別の実施例における歯ブラシの側面図である。
【図１１】 図１０に示した歯ブラシの下面図である。

Claims (16)

1. 柄と長く延びたブラシヘッドとを有し、ブラシヘッドは柄からブラシヘッドの前端部にかけての縦断面がだんだん細くなっている剛毛担体と、剛毛担体に固定された剛毛とを含み、クリーニングする表面において剛毛の所与の圧力を超過すると、剛毛担体を弾性のある柔軟な態様で歪ませることができ、その剛毛担体は異なる特徴を有する材料から作られ遷移なしで相互接続された２つの縦に連続的に配置された部分（９、１０）を含み、少なくともその前部分（９）はエラストマーから形成され、その前部分が他の部分（１０）よりも小さな曲率半径（Ｒ₁）をもって歪むことができるようにその部分の材料、断面および曲げ長さが選択されることを特徴とする、プラスチック製のクリーニングブラシ。
2. ２つの部分（９、１０）がともに一体的に接合されることを特徴とする、請求項１に記載のクリーニングブラシ。
3. 両方の部分（９、１０）がエラストマーから形成されることを特徴とする、請求項１または２に記載のクリーニングブラシ。
4. 剛毛担体は遷移なしで互いに繋がった少なくとも２つの部分を含み、その柄に近い部分（１０）は遷移なしに接続された前部分（９）に向かって楔角βをもって先細になっており、その前部分自身もブラシヘッド（３）の自由端に向かって楔角αをもって先細になっており、ここでα＜βであることを特徴とする、請求項１に記載のクリーニングブラシ。
5. 剛毛担体が柄に近い領域からブラシヘッド（３）の端部（４）に向かって継続的に減少する楔角をもって先細になることを特徴とする、請求項１に記載のクリーニングブラシ。
6. 柄に近い部分（１０）が、柄に近い部分（１０）よりも弾力の小さい短い部分（８）によって柄（１）に接続されることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載のクリーニングブラシ。
7. 柄（１）とブラシヘッド（３）との間に、前記２つの部分に比べて小さい断面を有する弾性のある柔軟な首部が設けられ、その首部（２）は曲げ弾性が小さく継続的に増加する断面を有する部分（８）によってブラシヘッド（３）の柄に近い部分（１０）に繋がれることを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載のクリーニングブラシ。
8. ブラシヘッド（３）が確実にかつ交換できるように柄（１）に取付けられることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載のクリーニングブラシ。
9. エラストマーから作られた前部分（９）が、ブラシヘッド（３）の狭い側を形成する狭いストリップ（１２）と、柄に近い部分（１０）のまわりで係合することを特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載のクリーニングブラシ。
10. 前部分（９）のエラストマー材料が層（１３）として少なくとも柄に近い位置（１０）の下に延在することを特徴とする、請求項１から９のいずれかに記載のクリーニングブラシ。
11. エラストマーの層（１３）が首部の下側まで延在することを特徴とする、請求項３から１０のいずれかに記載のクリーニングブラシ。
12. ブラシヘッド（３）のすべての剛毛（１１）がエラストマーに取付けられることを特徴とする、請求項３から１１のいずれかに記載のクリーニングブラシ。
13. 剛毛担体が、剛毛（１１）に面する方向に継続的または非継続的に凹形に湾曲することを特徴とする、請求項１から１２のいずれかに記載のクリーニングブラシ。
14. 剛毛（１１）の端部を囲む包被が面であることを特徴とする、請求項１から１３のいずれかに記載のクリーニングブラシ。
15. 剛毛（１１）の端部を囲む包被が継続的または非継続的に凹形に湾曲することを特徴とする、請求項１から１４のいずれかに記載のクリーニングブラシ。
16. ブラシヘッドの前部分において、剛毛（１１）の長さがその端部に向かって増加することを特徴とする、請求項１５に記載のクリーニングブラシ。

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