JP5475172B2 - 歯間ブラシ - Google Patents

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Description

本発明は、歯科衛生およびそのための装置の分野に関し、具体的には、歯間ブラシに関する。歯間ブラシは、クリニック内で歯科医および歯科衛生士により用いられるとともに、家庭で消費者自身によって用いられる。歯間ブラシの機能は、歯間、すなわち2つの隣接する歯の間を清潔にすることである。生物膜、すなわち歯垢を除去することにより歯間を清潔に保つと、虫歯と歯茎の病気の危険性が減少し、さらに、一般にユーザーの口腔衛生について有益な効果を持つことになる。
歯間ブラシは、非常に長い間用いられてきた。従来技術の本体に対し、初期の段階において貢献をしたのは、米国特許番号4、691、404である。そこに開示された歯間ブラシは、ねじれた金属ワイヤ製の脊椎に固定されたブリストル(bristles)からなるブラシ部を備えている。前記脊椎は、熱可塑性エラストマーおよびポリプロピレン材料の合成素材製のハンドルに組み込まれている。ブラシ部分は、ブラシ部分の脊椎上に、ハンドルを原位置射出成型(in-situ injection moulding)することにより、ハンドルに固定される。
ブラシ部分の脊椎をハンドルに固定するための別の方法は、市販の歯間ブラシから既知である。ここで、ハンドルは、ブラシ部分の脊椎上に原位置(in-situ)で成形されていない。そのかわり、ポリプロピレン等の比較的硬いポリマー材料製のハンドルは、主に射出成形により、そのそれぞれが別々に形成されている2の半分部分から構成される。かかる半分部分は、それらの間で固定されるブラシ部の脊柱を用いて互いに固定される。同様の概念が、特許公開公報2003−250633号に示されている。
実用新案登録公報H04−046576号は、ねじられたワイヤブラシならびに比較的硬いまたは硬質プラスチック製のハンドルを有する歯間ブラシを開示している。ねじられたワイヤブラシの脊椎が突出しているハンドルの端部には、ほぼ円筒形の凹部が設けられている。かかる凹部には、軟かいゴム状素材製の物体が詰められている。当該ねじられたワイヤブラシの脊椎は、ゴム状素材製の物体を通じて伸び、プラスチックハンドル内に組み込まれる。このゴム状素材の物体のポイントは、使用中のブラシ部分がハンドルの長手方向の軸に対して一定角度に方向付けられた場合、脊椎が一点であまり深く曲がらない点である。そのかわり、ブラシ部分は、脊椎の長い部分に沿いゴム状素材の物体の内側に円滑に曲げられる。これにより、脊椎の金属疲労を減少させ、歯間ブラシの寿命を延ばす。
国際公開番号WO0134058は、ブラシ部分、比較的硬いまたは硬質プラスチック製のハンドルの本体に組み込まれ、ねじられたワイヤ脊椎を有する歯間ブラシを教示している。ブラシ部分のねじられたワイヤ脊椎が突出する、かかるハンドルの前端部において、軟質のエラストマー素材製の表面膜が設けられている。かかるエラストマー製の表面膜は、使用中にハンドルの前端部を誤ってそれに押しつけても、歯肉を痛めず損傷させないような想定された緩衝効果(supposed cushioning effect)を有する。エラストマー素材が、硬質プラスチックおよび脊柱の上に現場で成形されるような製造方法が提案されている。同様の概念が、実用新案登録公報H04−46577号に示されている。
特許公開公報H09−168426号は、ワイヤブラシ、硬質合成樹脂製のハンドル本体、ならびに、軟質合成樹脂製の変形可能部材を備える歯間ブラシを開示している。この変形可能部材は、当該ハンドル本体に組み込まれた一端を有するとともに、他端がハンドル本体から突出している。ワイヤブラシの脊柱は、軟質合成樹脂製の変形可能部材を通じて伸張し、ハンドル本体に組み込まれる。ワイヤブラシならびに軟質合成樹脂製の変形可能部材を備える結合された本体上に、ハンドル本体が現場で成形されるような製造方法も教示されている。しかし、軟質部材製のこの従来技術のブラシは、不十分な緩衝効果しか有していない。歯間ブラシの更なる例は、カナダ特許公開番号2、545、264および米国特許番号5、435、033に開示されている。これら2つの公報に開示されている歯間ブラシは、緩衝効果を全く有していない。
米国特許番号4、691、404 特許公開公報2003−250633号 実用新案登録公報H04−46576号 実用新案登録公報H04−46577号 国際公開番号WO01−34058 特許公開公報H09−168426号 カナダ特許公開番号2、545、264 米国特許番号5、435、033
出願人は、この領域においてこれまで提供されたいくつかのメリットを伴う解決策を考慮したが、いくつかの未解決の問題点が残されている。
最初に、より硬い材料に隣接して設けられるエラストマー素材の表面膜の弾力は、かなり制限されるので、従来技術の歯間ブラシにより主張される想定緩衝効果は比較的小さい。したがって、本発明の第一の目的は、歯間ブラシの伸縮性のある前端の緩衝効果を大幅に改良することである。緩衝効果を改良することにより、歯茎を損傷させるリスクを低減させ、歯間ブラシの使用をより快適にする。
二番目に、従来技術の全ての歯間ブラシでは、ストローク長さが限定されていた。ストローク長は、歯間ブラシのブラシ部が歯間に挿入可能な距離を意味している。ストローク長を大きくすれば、清掃効率の向上に資する。したがって、本発明の第二の目的は、ストローク長を大きくした歯間ブラシを提供することにある。
最後に、歯間ブラシは、大量生産プロセスによって製造され比較的低価格で販売されているので、歯間ブラシは、比較的簡単で、製造上の問題がないよう構成されるべきである。したがって、本発明のさらなる目的は、その製造をより効率的にするとともに、障害となりづらい、伸縮性のある前端を有する歯間ブラシの構造を提案することである。具体的に述べると、このような努力は、原位置成形(in-situ moulding)を避けることのできる、伸縮性のある前端をハンドル部の残りの部分に取り付ける手段に向けられる。
本発明は、添付の請求項1において請求されたように、ハンドルの伸縮性のある前端内に中空の空洞が設けられた、まったく新しい歯間ブラシを提供することにより、上で概説された目的を達成することにある。
本発明の歯間ブラシは、ブラシ部材ならびにハンドル部からなる主要コンポーネントを備えている。かかるブラシ部材は、前記ハンドル部の前端から突出し、従来の方法によりブリストル・フィラメント(ブラシ繊維)(bristle filaments)を脊椎に固定することが好ましい。かかるハンドル部は、移行部ならびに中空の空洞を備えている。前記ハンドル部は、さらに、従来の方法の比較的硬い素材製、好ましくは、ポリプロピレン等のポリマー製の本体部を備えるようにしてもよい。前記移行部は、ハンドル部の前端を形成し、伸縮性あるいは弾性特性を有する。それは、熱可塑性エラストマー等の適切な弾力性のある素材を備えることが好ましい。通常、空気により充填されている前記中空の空洞は、前端部においてそれが移行部の内部または移行部の近傍に位置するよう、ハンドル部の内部に設けられる。ブラシ部材の脊椎は、移行部を通じ、中空の空洞を通じて伸張し、ハンドル部の本体部に固定されることが好ましい。かかる移行部は、円筒形、三角形、あるいはピラミッド形等のどのような形状であってもよい。
この発明は、少なくとも以下の2の主要な方法に関し、従来技術として知られている歯間ブラシに新規な改良をもたらす。
第一に、移行部の下に空気の衝撃吸収層が設けられることにより、移行部の緩衝効果が強化される、このことは、本発明の歯間ブラシに対して、優れた快適性を付与するとともに、歯ならびに歯肉組織に痛みあるいは損傷を与えるリスクを低減させる。
第二に、前記中空の空洞により、前記移行部に対して更に変形され、圧縮される能力が与えられるので、従来技術の歯間ブラシの硬い端部と比べ、それが用いられる歯間ブラシは、歯間の空間内にさらに深く入り込むことができ、ストローク長を増加させることが可能となる。前記移行部ならびに中空の空洞の圧縮あるいは変形は、それにより移行部の壁が脊椎に対して押される水平方向、ならびに、それにより前記脊椎に沿って移行部の先端が後退する垂直方向の両方において行なってもよい。通常、移行部に外部の力がかかると、中空の空洞の容積は減少する。ストローク長さが増加することは、異なる理由において好ましい。清潔にする歯間間隔が長ければ長いほど、ブラシの長さはどのような長さであってもよい。これに代えて、長い歯間間隔を清潔にする能力を維持しつつ、ブラシの長さを短くすることが可能である。一般に、ストロークが長いと、ストローク毎により多くのブリストル・フィラメントが歯の壁を通過し、これにより、ストローク毎の洗浄能力が向上する。
本発明の中空の空洞についてのこれら2つの主な長所とは別に、中空であることから素材が節約できるという別の長所がある。これは、製造コスト面ならびに環境面の両方から有益である。
柔軟性のある前端部、すなわち移行部を有する歯間ブラシの製造方法として、従来技術は、移行部および脊椎上への本体部、あるいは、本体部および脊椎上への移行部のいずれかの原位置成形を示唆している。プロセス中に、モールディングマス(mould mass)が中空の空洞を充たすのを防止することは困難であるから、中空の空洞においては、これらいずれの方法も適切ではない。このように、本発明の歯間ブラシの新しい組み立て方法が必要とされる。具体的には、原位置成形を伴わない、移行部をハンドル部の本体に取り付ける新しい方法が必要である。出願人は、機械的手段により移行部を本体に固定することによってこれを解決することを提案する。かかる機械的手段は、機械的なインターロッキングメカニズムによって構成してもよい。かかる機械的なインターロッキングメカニズムは、移行部が凹部内の本体中に組み込まれている場合に、当該移行部上の突出フランジが、前記凹部の内部の壁上の突出部と係合するよう、本体に凹部、当該凹部の内部の壁から突出する部分、ならびに、移行部の外側から突出するフランジを備えてもよい。このメカニズムを、その本体部がそれぞれ独立して形成され、射出成形以外の何らかの方法により互いに固定される、2の半分部分を備えるハンドル部に用いるようにしてもよい。
これにより、製造者が原位置射出成形を避けることを可能とする、柔軟性のある前端部を有する歯間ブラシの構造が提案される。この点は長所である。なぜなら、脊柱の起伏のある表面の周囲をしっかりと閉じる成形型を構築することは困難であり、原位置射出成形が技術的な困難性を伴うからである。その結果、漏れが頻繁に生じてしまい生産が停止することになる。ハンドル部の前端部の原位置射出成形を避けることによる他の利点は、ブリストル・フィラメントを移行部の先端に向けた全体に配置することが可能なことである。原位置射出成形の場合、成形型が成形による空洞を密封することを可能とするため、ハンドル部の先端部の隣にブリストルのない脊椎の部分を残さなければならない。
本発明のさらなる実施形態は、添付の下位請求項において示されている。
図1は、本発明の、完成し、完全に組み立てられ、直ちに使用可能な歯間ブラシの好ましい実施形態を示している。 図2は、図1の好ましい実施形態の分解図を示している。 図3は、図1の好ましい実施形態のハンドル部の本体の断面を概略的に示している。 図4は、弛緩された状態の、図1の好ましい実施形態の断面図を概略的に示している。 図5は、湾曲された状態の、図1の好ましい実施形態の断面図を概略的に示している。 図6は、近接する歯間に導入された、図1の好ましい実施形態の断面図の一部を概略的に示している。
本発明の非限定的な実施形態の詳細については、添付した図面を参照しつつ、ここで詳細に説明する。
図面、まず図1から図4を参照すると、本発明の歯間ブラシは、好ましい実施形態において1と特定される。それは、ブラシ部材2ならびにハンドル部3を備えている。
前記歯間ブラシ1のブラシ部材2は、脊椎4、ならびに、脊椎4の遠位端に固定される複数のブリストル・フィラメント5を備えている。素材の選択ならびにブリストル・フィラメント5を脊椎4に固定する手段については、さまざまな選択枝が存在する。好ましい実施形態においては、金属ワイヤで作られ、プラスチック被膜が施された脊椎4が、ポリアミドをねじって構成されたブリストルフィラメント5と係合される。本技術分野でよく知られているこのねじりは、ある長さのワイヤーを2本の脚を有する脊柱4に折りたたみ、当該脊椎4の遠端(distal end)の長さに沿って2本脚の間にブリストルフィラメント5を配置し、当該ブリストルフィラメント5が脊椎4の脚の間に固定されるよう脊椎4をねじることを要する。素材ならびに脊椎4にブリストルフィラメント5を固定する手段に関するこれら従来の選択肢とは別に、本発明の効果に影響を及ぼすことなく他の選択肢を用いることも可能である。したがって、いずれのポリマー製フィラメントまたは天然繊維をブリストルフィラメント5として用いてもよい。前記脊椎4は、プラスチック被膜を施していないポリマー素材製または金属製のワイヤ、具体的には、ニッケルを含まない(nickel-free)金属製のワイヤを備えてもよい。ブリストルフィラメント5を、接着、溶着、溶接、フロッキング(flocking)等によって脊椎4に固定するようにしてもよい。好ましい実施形態においては、ブリストルフィラメント5の外端が、おおまかにシリンダーを定義する。しかし、本発明の効果に影響を与えない限り、どのような形状でもよい。
前記ハンドル部3は、本体部6、ならびに、ここでは伸縮性のある先端として形成された移行部7を備えている。かかる部分7は、ハンドル部3の本体部6とブラシ部材2との間の移行部分を形成する。
好ましい実施形態において、前記本体部6は、比較的平らでほぼ四角形のグリップ部8、ほぼ円筒形の上端部9、ならびにそれに近似するほぼ円筒形の下端部10を有するよう形作られる。本発明の効果に影響を及ぼさなければ、円筒形、三角形、ならびに細長い多角形等の他のどのような形状のハンドル形状も可能である。この場合、ほぼ円筒形構造のキャップ(図示せず)に係合するため、近似する形状の上端部9および下端部10を用いることも可能であるとともに、好ましい実施形態において示されたような形状を用いると、グリップ部8により簡単かつ快適なグリップが提供される。かかるキャップは、使用していない間、保護カバーとして機能させるため上端部9に取り付けてもよく、使用中は、歯間ブラシ1のハンドル部3を伸張させるため下端部10に取り付けるようにしてもよい。
好ましい実施形態において、本体部6は、2個の同一の半分部分から構成される。かかる半分部分11のそれぞれは、ブラシ部材2の脊椎4を受けるための溝12を有している。
本体部6の上端部9において、前記半分部分11は、それぞれ半円形の水平断面形状を有する半分の凹部13を有している。前記半分部分11が一緒に組み合わせられると、そこに移行部7が組み込まれる円形の水平断面形状の凹部14が形成される。かかる凹部14は、凹部壁15ならびに凹部フロア16により定義される。凹部壁15上には突出部17が設けられる。
好ましい実施形態のハンドル部3の本体部6は、ポリプロピレン製である。この素材は、比較的安価で、射出成形への適合性があり、機能的な機械的特性を有するという特性の組み合わせを有しているので好ましい。その射出成形への適合性故に熱可塑性の素材が好ましいが、前記構造を安定して機能させるのであれば、いずれの比較的硬い素材も機能する。しかし、熱可塑性の素材の種類の間で、さまざまな選択肢がある。本体部6のための材料を的確に選択することは、本発明にとってさして重要なことではない。
好ましい実施形態において、前記移行部7は、円形の水平断面であって先が細くなった外側形状を有している。かかる先細形状は、前記部分7が、歯間に入り込むことを補助し、これにより、丸または円形の断面形状によって端部が角張るのを防止することで快適さを向上させるとともに、ストローク長を改善する。しかし、三角または四角形の断面の先細形状、先細りでない円筒形状、三角又は四角形等の外形に関するどのようなバリエーションも、本発明の範囲内に属するものである。
前記移行部7の好ましい実施形態は、その外側上に突出フランジ19が設けられる壁18を有している。そこに前記突出フランジ19が設けられる当該移行部7の一部は、突出フランジ19が凹部壁15上の突出部17と係合するよう、本体部6の凹部14内に組み込まれる。こうして、当該移行部7は、本体部6によって定位置に保持され、インターロッキング突出部を備える機械的手段によりそこに固定される。
好ましい実施形態において、前記壁18の内側は平坦である。これに代え、前記移行部7の安定性を向上させるため、溝またはは突起、具体的には長手方向に伸張するものを有するようにしてもよい。
前記移行部7の内側には、中空の空洞20が設けられている。好ましい実施形態において、かかる中空空洞20は、前記移行部7の先端21に向かって先細の円筒として形成される。しかし、当該中空空洞20は、本発明の効果に根本的な影響を及ばさない限り、他の方法により形成してもよい。前記中空空洞20は、前記移行部7のみにより、あるいは、好ましい実施形態にあるように、凹部フロア16ならびに前記移行部7により実質的に密封してもよい。前記中空空洞20による実質的な密閉を許容することで、前記移行部7が比較的安定する。前記中空空洞20によって実質的に密閉することは、前記本体部6または前記移行部7内に穴を設け、当該中空空洞20とハンドル部の外側を接続するという選択肢を排除するものではない。
前記移行部7のための好ましい素材は、熱可塑性のエラストマーである。この素材は、柔らかさならびに弾力性という好ましい特徴を兼ね備えるとともに、射出成形法により処理可能であるという利点も有する。しかし、比較的伸縮性または弾力性のある素材のいずれを用いてもよく、これも本発明の範囲に入る。明確に示される他のオプションとしては、天然又は合成ゴム、ならびに、泡状およびスポンジ状等の様々な素材がある。
歯間ブラシ1の好ましい実施形態は、ブラシ部材2の脊椎4が移行部7を通じて伸張するよう構成される。かかる脊椎4は、その先端21における穴を通じて移行部7に入り、凹部フロア16において、本体部6の溝12と交わるため中空空洞20を通じて伸張する。前記脊椎4は、前記溝12内に入り込み、そこに組み込まれるとともに、本体部6に固定される。この方法によりハンドル部3の本体部6に脊椎4を固定することで、特に、ハンドル部3の本体部6が相当硬い素材で作られた場合、ブラシ部材2に優れた復元性が提供される。
前記移行部7の先端21は、脊椎4と接触してもよい。しかし、先端21も移行部7のいずれの部分も、脊椎4あるいはブラシ部材2の他の部分に固定しないことが好ましい。
好ましい実施形態において、コンポーネント本体のそれぞれ、すなわち、前記ブラシ部材2、前記移行部7、ならびに、本体部6の半分部分11のそれぞれは別々に形成され組み立てられる。前記移行部7ならびに本体部6の半分部分11のそれぞれは、従来の射出成形によって形成されることが好ましいが、前記ブラシ部材2は、既述された従来の方法により製造されることが好ましい。
次に、移行部7をブラシ部材2の脊椎4上にねじ込み、当該脊椎4が半分部分11間に固定されるよう、本体部6の前記半分部分11を組み合わせて装着し移行部7を前記本体部6に固定する2つのステップにより、本発明の歯間ブラシ1の製造が完了する。これら2つのステップは、どのような順序で実行してもよい。前記半分部分11ならびに脊椎4は、接着、溶着、あるいは、機械的手段等の従来の方法により互いに固定してもよい。
図5から図6を参照すると、特にその好ましい実施形態における本発明の効果がさらに明らかにされる。ブラシ部材2が、ユーザーの指による、あるいは、口腔のずっと奥の届きづらい場所である歯間にブラシが挿入されることで生じる変形力によって曲げられた場合であっても、弾性前端部(弾力性のある前端部)がなくとも歯間ブラシとしての本体部6の特徴ををそのままに保ち、脊椎4が点22において深く曲げられることはない。なお、圧力に応じて移行部7が変形されるので、脊椎4は、当該脊椎4の長い折曲部23に渡ってスムーズに曲げられる。これに伴う利点、すなわち、材料の疲労、特に、脊椎4が深く曲げられることがないので金属疲労が減少することは、従来技術の弾性前端部において既知であるが、本発明によってさらに改善される。先端21においてでさえ移行部7が脊椎4に固定されていないので、図5における脊椎4の露出部分24により示されるように、曲折に応じて、移行部7の先端21が少し後退することが可能となる。このことは、さらに、素材にかかる応力を低減し、本発明の歯間ブラシ1に優れた耐久性を提供する。ブラシ部材2を曲げるために加えられた圧力が取り除かれると、移行部7の復元力は、脊椎4を元の直立位置に戻す。
歯間ブラシ1が、2つの隣接する歯25間の歯間スペースに導入された場合、移行部7を歯25に向かって押し、歯肉の下に存するようにしてもよい。この結果、移行部7が受けることになる機械的圧力に応じて、移行部7は収縮する。これにより、壁18が変形して中空空洞20の一部を充たし、脊椎4の一部に圧力を加える。さらに、移行部7の先端21が脊椎4に固定されていないので、当該先端21は、圧力に応じて後退してもよい。前記中空空洞20の空気は、圧縮中、先端21における穴を通じて押し出される。本体部6又は移行部7に別の空気穴を設けるようにしてもよい。本発明の歯間ブラシ1の移行部7の変形可能性は、移行部7の圧縮状態と元の状態26とを比較する図6において示されている。
従来技術の歯間ブラシと比較すると、本発明の歯間ブラシ1は、中空空洞20を備えているので、優れた緩衝効果ならびに優れたストローク長を有する。当該中空空洞20本体中の空気は、衝撃吸収効果を有しており、これにより衝突ダメージから歯茎ならびに歯を保護するとともに、移行部7の中空性により得られる優れた適合性により、それが様々な形状の歯間の空間内に深く入り込むことを可能にする。

Claims (13)

  1. 本体とハンドル部の前端部を形成する移行部とを有するハンドル部と、
    脊椎と脊椎に結合されたブリストル・フィラメントとを有し、前記ハンドル部の前端部から突出したブラシ部材とを備えた歯間ブラシであって、
    前記移行部は弾力性があり、前記ハンドル部は前記弾力性移行部内の中空の空洞をさらに備え、前記中空の空洞は密閉されており、
    前記ブラシ部材は、それぞれ、前記脊椎に対し垂直に延長し、前記脊椎は前記本体に直接的に固定され埋め込まれており、前記脊椎は前記本体から延長した部分において弾性的に曲がりうるものであり、前記脊椎の前記中空の空洞中の部分は弾力性のない材料中に埋め込まれておらず、
    前記脊椎は密閉された中空の空洞を通って延長しており、前記ハンドル部の本体部に固定されており、前記移行部の前端部は脊椎に接触していることを特徴とすることを特徴とする歯間ブラシ。
  2. 請求項1の歯間ブラシにおいて、前記ハンドル部の前記本体部は、硬いことを特徴とする歯間ブラシ。
  3. 請求項1または請求項2の歯間ブラシにおいて、前記中空の空洞は、空気で充たされることを特徴とする歯間ブラシ。
  4. 請求項1〜3のいずれかの歯間ブラシにおいて、前記中空の空洞は、前記ハンドル部の前記本体部とともに前記移行部によって、密閉されることを特徴とする歯間ブラシ。
  5. 請求項1〜3のいずれかの歯間ブラシにおいて、前記中空の空洞は、前記移行部のみによって密閉されることを特徴とする歯間ブラシ。
  6. 請求項1〜5のいずれかの歯間ブラシにおいて、前記中空の空洞の体積は、前記移行部が外部の力を受けた場合に減少することを特徴とする歯間ブラシ。
  7. 請求項1〜6のいずれかの歯間ブラシにおいて、前記移行部の先端は、外部の力を受けた場合、前記脊椎に沿って細くなるよう構成されることを特徴とする歯間ブラシ。
  8. 請求項1〜7のいずれかの歯間ブラシにおいて、前記移行部は、その先端に向かって先細であることを特徴とする歯間ブラシ。
  9. 請求項1〜8のいずれかの歯間ブラシにおいて、前記移行部は、前記本体部に固定されることを特徴とする歯間ブラシ。
  10. 請求項9の歯間ブラシにおいて、前記移行部は、機械的手段により前記本体部に固定されることを特徴とする歯間ブラシ。
  11. 請求項10の歯間ブラシにおいて、前記機械的手段は、インターロッキングメカニズムを備えることを特徴とする歯間ブラシ。
  12. 請求項11の歯間ブラシにおいて、前記移行部は、前記本体部の凹部内に組み込まれ、前記インターロッキングメカニズムは、前記凹部の内側に突出部を係合させる前記移行部の外側に突出フランジを備えることを特徴とする歯間ブラシ。
  13. 請求項1〜12のいずれかの歯間ブラシにおいて、前記ハンドル部の前記本体部は、2つの半分部分を備えることを特徴とする歯間ブラシ。
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