JP6272731B2 - 歯ブラシ並びに歯ブラシ用ブリストル及びブラシヘッド - Google Patents

Description

本発明は、歯ブラシ用ブリストルに関し、該ブリストルはプラスチックモノフィラメントからなり、好ましくはクローバー形状のブリストル本体は、ブリストル本体のコア部から側方に突出する星状に配設された数個の縦リブを有する。本発明は、更に、少なくとも１つのそのようなブリストルを有する少なくとも１つのブリストル束を備える電動歯ブラシ用ブラシヘッド、及びそのようなブラシヘッドを備える電動歯ブラシに関する。

ＥＰ １１ １３ ７３７ Ｂ１又はＵＳ ６，８７１，３７３ Ｂ２は、実質的にクローバー形状の断面を有する歯ブラシ用ブリストルを開示している。自由端において、クローバー形状の断面を形成するブリストル本体の縦リブがブリストルの末端部において１つずつ突出して、全体的に花形状のブリストル末端部を形成するように、ブリストルは若干の長さだけ扇形に広げられる。このような裂かれた（split）ブリストル末端部は、例えば、歯の表面に対する改善された嵌合（nestling）、歯の表面上への洗浄剤の良好な分配、及び滑らかな表面に対する高いクリーニング効果など、多くの異なる利益を提供する。その一方で、このような裂かれたブリストルの従来の束は、歯垢除去又は歯間クリーニングに関しては不利である。

しかしながら、とりわけ、このような扇形に広がるブリストル束は製造が複雑である。高速回転刃を用いてブリストルを裂開する特別な分割機が通常使用される。これは、例えば、ＷＯ ００／０１２７６に記載されているように、いくつかの工程段階で行われる。

ＥＰ １１ １３ ７３７ Ｂ１で説明されているように、裂開を容易にするために、このようなクローバー形状のブリストルに、いわば好ましい破断点を組み込むことも当該技術分野において提案された。ブリストル本体の押出成形中に、押出ストランドがいくつかの個別ストランドに最初に裂開され、この個別ストランドはその後再接合される。対応する材料部分の間の境界面は接合点に形成されるので、好ましい破断の好適な点は接合点にもたらされる。その結果、ブリストルは、ブリストル本体のコア領域も分割されるように、裂開されるとその全幅にわたって破断する。

ＥＰ １１ １３ ７３７ Ｂ１ ＵＳ ６，８７１，３７３ Ｂ２ ＷＯ ００／０１２７６

上記に基づき、本発明の目的は、既知の技術を有利なやり方で更に発展させながら、既知の技術の不利な点を回避する、改善されたブリストル及び改善されたブリストル支持体（両者のタイプは最初に言及されている）、並びに改善された歯ブラシを提供することである。一方では歯の表面に対するブリストル束の良好な嵌合、歯の表面上への洗浄剤の良好な分配、及び快いクリーニング感覚を達成し、他方では歯垢の除去及び落としにくい食渣の除去における良好なクリーニング性能も示す、好ましくは製造が簡単な電動歯ブラシを提供することが意図される。

本発明によると、この目的は、請求項１に記載のブリストル、請求項１１に記載のブリストル支持体、及び請求項３３に記載の歯ブラシによって達成される。本発明の好ましい実施形態は従属請求項の主題である。

したがって、最初に、側方に突出する縦リブと、好ましくはクローバー形状の断面とを有する裂かれていないブリストルを歯ブラシに挿入し、ブラッシング中に自動的に裂開するようにこの裂かれていないブリストルを構成することが提案される。本発明によると、最初に言及されているタイプのブリストルは自己扇開（self-fanning）タイプであり、通常のクリーニング中にブリストルに作用するクリーニング力は、その自由端においてブリストルの裂開をもたらす。このことは、歯ブラシを製造するために複雑な分割プロセス及び対応する分割機を提供する必要性をなくす。

本明細書及び特許請求の範囲で記載されるように、ブリストル束へのあらゆる言及は、本発明によるブリストルの大部分への言及の代わりになるべきものとしても見なされ得る。更に、ブリストルの代わりに他のタイプの歯の清掃要素を代替的に使用することができる。また、束は、これに関連して記載されるとき、外側、中間、及び内側のリング上ではなく、互いに対して配列された外側、中間、又は内側領域内に配設されることが可能である。

扇開（fanning）及び非扇開（non-fanning）ブリストルの混合が対応する束の中に存在するように、側方に突出する縦リブを有する自己扇開ブリストルは、非自己扇開ブリストルを有する対応する束の中に有利にグループ化される。これにより、歯の表面の周囲へのブリストルの良好な嵌合、洗浄剤の良好な分配、及び快いクリーニング感覚を、歯垢の除去に関する高いクリーニング性能と組み合わせることができる。更に、制御されたプロセスでは自己扇開は数カ月にわたって起こり得る。また、高密度のブリストルを、束の中、ひいてはブラシヘッドのブリストル支持体上で達成することができる。

特に有利なやり方では、側方縦リブを有する扇開ブリストルと、縦リブを欠く通常のブリストルとを共に含む混合束を、ブラシヘッドの植毛部分の内側領域内に配設し、非扇開ブリストルを含む束を、植毛部分の外側縁部に設け、この配設構成では、外側束は、有利には、内側に存在する束よりも大きな長さ及び／又は高さを一部分において有することができ、その結果、非扇開ブリストルで作られた外側束を用いて、特に有効な隣接間隙のクリーニングを達成することができる。同時に、植毛部分の内側領域内の扇開ブリストルは、歯面の有効なクリーニングを確実にする。

本発明の有利な更なる態様では、コア部を包含するブリストル本体は、好ましい破断点を有さない、即ち、有利にはその断面全体にわたって均質な材料構造とミクロ構造とを有する。

自己扇開構造は、一般に、種々の方法で達成され得る。本発明の有利な更なる態様では、ブリストルは特殊形状に成形される。具体的には、ブリストル本体は、縦リブを取り囲む包囲円筒の外径と、スライドノギスをブリストル本体にくっつけて設置することによって決定されたカリパス測定による最小外のり寸法との比率が、およそ１．１０〜１．３０の範囲内にあるように成形される。包囲円筒の外径とカリパス測定による外のり寸法との比率は、縦リブの数によって様々であり得る。ブラシ本体に３つの縦リブが設けられる場合は、外径とカリパス測定による外のり寸法との比率は、有利には、およそ１．１０〜１．２５、具体的にはおよそ１．１５である。しかしながら、ブリストル本体に４つの縦リブが設けられる場合は、包囲円筒の外径とカリパス測定による外のり寸法との比率は、好ましくはおよそ１．１０〜１．３０、具体的にはおよそ１．２０である。

ブリストル本体は、一般に、様々な数の縦リブを有することができる。本発明の有利な実施形態では、具体的には、３つ又は４つの縦リブが設けられる。

更に、ブリストル本体は、有利には、側方に突出する縦リブの間の溝の深さと、縦リブを取り囲む包囲円筒の外径との一定の比率を呈する。本発明の有利な更なる態様では、縦リブの間の溝が内接する仮想内側包囲円筒のコア径と、縦リブを取り囲む包囲円筒の外形との比率は、０．５＋／−０．１５である。したがって、外側包囲円筒はコア径よりおよそ２倍大きい。

ブラシ本体の縦リブは、一般に様々な形状を有し得る。本発明の特に有利な実施形態では、ブリストル本体の断面は、事実上クローバー形状であり、及び／又は、縦リブは、ピッチ円筒に対応する外側輪郭を有する。

しかしながら、別の方法としては、縦リブは他の外側輪郭を有することができる。例えば、外側輪郭は、三角形断面、矩形断面、菱形断面又は六角形断面を有するピッチ円筒に対応し得る。

有利には、全ての縦リブは、均一な扇開を達成するために互いに同一の外側輪郭を有する。

ブリストルが回転している間にカリパス測定による最小寸法が設定され得るようにスライドノギスを適用して測定され得る、上述のカリパス測定による外のり寸法は、一般に、１２７〜２２８．６ミクロン（５〜９ミル）（２５．４ミクロン（１ミル）は０．０２５４ｍｍに等しい）であり得る。本発明の有利な更なる態様では、カリパス測定による寸法は、およそ１３９．７〜１５２．４ミクロン（５．５〜６ミル）、具体的にはおよそ１４６．０５ミクロン（５．７５ミル）であり得る。スライドノギスを使用したカリパス測定による寸法の上述のカリパス測定は、カリパス測定による寸法の定義を例示するために単に象徴的に意図されていることは当然理解されよう。従来型の機械的なスライドノギスは、言及された直径寸法に関しては大雑把過ぎることになるので、マイクロメータノギスなどの好適な高精度機器を使用する必要があることになる。

縦リブを有するブリストルは、一般に、種々の混合比で扇開しない通常のブリストルに加えられることができる。用途に応じて、より多くの扇開ブリストル又はより多くの非扇開ブリストルを使用することが可能である。一方で歯垢の除去に関し、他方で歯の表面の抱え込み及び洗浄剤の分配に関する有効な妥協点は、本発明の更なる態様では、一方では側方に突出する縦リブを有するｘ＝５０％＋／−１０％の自己扇開ブリストルと、他方ではｙ＝５０％＋／−１０％の扇開しない通常のブリストルとを混合束毎に使用することによって達成される（式中、ｘ＋ｙ＝１００％）。

一般に、非扇開ブリストルは、様々な断面形状を有することができる。有利には、それらは縦リブを有さず、矩形又は六角形などの基本的な幾何学的断面形状を有する。非扇開ブリストルとして提供されるブリストルは、具体的には、丸い断面、具体的には円形の断面を有するブリストルである。

非扇開ブリストルは、有利には、縦リブを有する自己扇開ブリストルの上記カリパス測定による外のり寸法よりも小さな直径を有する。例えば、直径１３９．７ミクロン（５．５ミル）の円形ブリストルを、カリパス測定による外のり寸法が１４６．０５ミクロン（５．７５ミル）である縦リブを有する自己扇開ブリストルと混合することができる。

特に有利なのは、これら自己扇開ブリストルを、大きな断面積の束が植毛部分の外側縁部及び中央領域に集中しており、かつ小さな断面積の束が、縁部にある大きな面積の束の間、及び束の中間リング上の中央に設けられている植毛部分において使用することである。具体的には、外側リング上の細長い束の内側では、細長い束の断面より小さい断面を有するいくつかの束が中間リング上に配設され、中間リング上のこれら小さな束の内側では、中間リング上の束の断面よりも大きな断面を有する少なくとも１つの束が提供される。内側から外側にかけてのこの束断面の周期的な交互のおかげで、高いブリストル密度を達成し、かつ締結手段のぶつかり合いをより良好に防止することが可能である。更に、クリーニング効果に関しても利点が生じる。とりわけ、通常植毛部分の中心に適用される歯磨剤は、作業面上に良好に保持される。

有利には、中間リングの束及び最も内側の束に自己扇開ブリストルが搭載される。

本発明の更なる態様において、種々の断面形状のブリストル束が、ブリストルの少なくとも１つの中間リング上に配設される。具体的には、少なくとも１つの中間リング上に、ほぼ正方形の束断面を有するブリストル束が提供されてもよい。別の方法としては、又はこれに加えて、中間リングはまた、丸い断面、具体的には円形断面を有するブリストル束を有してもよい。角のある（具体的には正方形）及び丸い（具体的には円形）ブリストル束の両方が中間リング上に配設される場合、それらは、有利には、異なる扇形の中にそれぞれ集中される。こうするために、様々な選択肢が一般に存在する。本発明の１つの有利な実施形態によると、円形ブリストル束は中間リング上の対向する扇形内に配設され、この対向する扇形は、ブリストル支持体の偏向していない中立位置において歯ブラシの長手方向軸を含む。これに対し、中間リングの角のあるブリストル束は、有利には、ブリストル支持体の対向する扇形内に配設され、この対向する扇形は、ブリストル支持体の中立位置において、横軸に対して対称的に配設される。

ブリストル束の固定に有利な空間条件を提供するために、本発明の更なる態様において、中間リングの角のあるブリストル束（それらの少なくとも一部）は、ブリストル支持体の主軸に対して、同様に、それらがその上に配設されるリングの環状輪郭の主軸に対して鋭角に回転する。具体的には、角のあるブリストル束の少なくとも１つ、好ましくは１つおきの角のあるブリストル束は、ブリストル束断面の主軸が中間リングの接線に対して鋭角で傾斜するように回転する主軸を有してもよい。その結果、対応するアンカープレートは、他のアンカープレートの衝突範囲外で回転する。更に、植毛部分の屈曲挙動は、全体的に均質とされ得る、具体的には方向にあまり依存しないようにされ得る。

それらの種々の断面形状に関わらず、中間リングのブリストル束は、少なくとも近似によりほぼ同一断面積を有し、この断面積は、好ましくは＋／−２５％未満の範囲で変化する。

中間リングのブリストル束の断面積に比べ、外側リング上の外側の細長いブリストル束、並びに植毛部分の中央の少なくとも１つの最も内側の束は、少なくとも２倍の断面積を有する。

この配設構成では、植毛部分の外側リング上には、有利には、いくつかの対向して位置する対の細長いブリストル束が配設され得る。植毛部分の異なる領域における異なるクリーニング作業へのブリストル形状の適合を改善するため、外側リングは、ブリストル長さ及び／又は高さ及び／又は断面積の点で異なって設計された対の細長いブリストル束を有していてもよい。

これと関連して、種々の形状が一般に可能である。本発明の有利な実施形態によると、偏向していない中立位置において歯ブラシの長手方向軸を含んでいるブリストル支持体の対向する扇形は、この扇形に対して直角に歯ブラシの長手方向軸に対して直角の方向に配向された扇形の中の束よりも、面積の大きなより長いブリストル束及び／又は細長いブリストル束を含む。

細長いブリストル束に加え、外側リングは、有利には、細長くない輪郭の更なるブリストル束を提供してもよく、この細長くない輪郭は、有利には、細長いブリストル束の断面積よりも小さい断面積のほぼ丸い又は正方形の断面を有してもよい。

本発明の有利な更なる態様では、植毛部分の中央領域は、２つの等しく細長いブリストル束を有し、この束の長手方向軸、即ち、細長い断面の長手方向寸法は、ブリストル支持体の主軸に対して平行に位置合わせされる。具体的には、最内側のブリストル束は、ブリストル支持体の偏向していない中立位置において、歯ブラシの長手方向軸に対して平行に配向される、並びに／又は外側リング上で最も高い高さ及び／若しくは最も大きな断面積を有する外側リングの細長いブリストル束に向けて配向される長手方向軸を有する。

ブリストル支持体及び／又は植毛部分は、一般に、様々な外側輪郭を有してもよく、ブリストル支持体は、特に回転駆動されるときには丸い形状を有するのが有利である。しかしながら本発明の特に有利な更なる態様において、ブリストル支持体は円形ではなく、円形から外れる構造である。具体的には、ブリストル支持体は、長円形若しくは楕円形の形状とされてもよく、又は同様にわずかに平らにされてもよい。あるいは又は更には、ブリストル束の少なくとも外側の列又は外側リングは、長円形に若しくは楕円に又は同様にわずかに平らにされた円に配設されてもよい。

ブリストル支持体の頂部を見ると分かるように、ブリストル束は、具体的には、ブリストル束又はブリストル支持体上へのそれらの取り付け点が、１８０度の回転により一方から他方へと係合可能な方法で、ブリストル支持体の主軸に対して対称的に及び／又は回転対称に配設されるのが有利である。

あるいは又は加えて、植毛部分は、しかしながら、側面図から分かるように、具体的には歯ブラシの長手方向軸に対して直角な方向に、特に高さプロファイルが一方の側に向かって他方の側に向かってよりも、より集中的に上昇するような方法で、非対称の輪郭を有していてもよい。

本発明の更なる態様において、植毛部分は、ブリストル束の自由端によって画定される作業面内に中央凹部を有し、この中央凹部は、一方向に湾曲し、かつこの湾曲方向に対して垂直な方向に実質的に真っすぐな溝状底部を有利に有し得る。植毛部分又はその作業面の中間部分のこのような実質的に一軸湾曲した凹部により、歯磨剤又は同様のジェルタイプの歯科用洗浄剤の良好な保持だけでなく、とりわけ、より快くより優しいクリーニング感覚を伴う歯の良好なクリーニング効果を達成することが可能である。対向する円周側まで上昇する作業面の輪郭は、いわば密着して噛み合うように包囲される側方の歯面に対してより良好に嵌合し、特に歯面の隣接間隙に接している部分が良好に洗浄される。

真ん中に平面凹部を有する植毛部分と異なり、最も内側の束、即ち中央束が最初に曲がる必要がない。むしろ、ブリストル束は、曲がることなく、歯の側方面に対して密着して噛み合うように寄りかかる。更に、中央領域においても束の高さが異なることに起因して、ブラシが歯面上を払拭するときに個々の束が相次いで押しやられ、ブラシヘッドがいわば凹部に陥ることなく、ブラシヘッドは次の歯面の凹部まわりの、いわば、曲面に沿って押されるので、より優しいクリーニング感覚は、特にブラシヘッドをある歯から次の歯に移動させるときにもたらされる。特に植毛部分の回転駆動を伴うと、回転軸からの距離が大きくなるにつれて歯面を抱え込む束はより集中的に曲がるので、更になお優しい払拭動作が生じる。

植毛部分の表面の凹状中央部分の溝状湾曲は、一般に様々な方法で達成され得る。例えば、束の長さが均一な状態の、対応して湾曲したブリストル支持体を提供することができる。しかしながら、本発明の更なる態様では、束、特に内側に存在する束は、それらの自由端でこの溝状湾曲部を画定するように長さが異なる。具体的には、例えば中央凹部の溝状湾曲部を画定するように、内側に存在する束の長さは、ブリストル支持体の中心点からの距離が増加するに従って、自由端によって画定された作業面の湾曲方向に増加することができる。更に突出しているブリストルは、それらの長さが大きいという理由でより簡単に曲がることができるので、このような様々な長さの束により、優しいクリーニング感覚及び歯の上での植毛部分の優しい動きを達成することが可能である。

中央凹部の表面の最も連続した湾曲を得るために、凹部領域内の作業面を画定する内側束の自由端は、ブリストル支持体に対して平行に延びる端面を有さないが、ブリストル支持体表面に対して鋭角に傾斜する端面を有し、異なって傾斜した端面が中央凹部の溝状輪郭の経路を相補的に画定するように、異なる内側束は異なって傾斜した端面を有している。具体的には、ブリストル支持体の中心からの束の距離が増加するにつれて、束の自由端の端面の傾斜を次第により顕著にすることができ、その結果、植毛部分の周辺縁部の方向に次第に急勾配になる溝状底部の壁部がもたらされる。

一般に、束はその自由端において平面を形成し得る。この場合、内側束は、いわば束の間で段階的に増加する傾斜を備えるチャイン型（chine-type）構造の形態の溝状湾曲部を画定する。

しかしながら、本発明の好ましい更なる態様では、内側束の自由端は、平面ではないが弓状に湾曲する端面をその自由端に有することができ、その結果、隣接する束の相互に補完する自由端が、上述の溝状凹部を形成する連続して湾曲した包絡面を画定する。個々の束の湾曲した端面は、有利には、一軸湾曲である、即ち、それ自体ですでに溝状に湾曲しており、一方は直線でありつつ、直線に対して垂直な方向に湾曲を有している。

植毛部分の作業面の中央領域の溝状に湾曲した底部は、一般に対称構造であり得る、即ち、実質的に放物線状に延びる。この場合、内側束の自由端は、植毛部分の対向する円周側と実質的に等しい割合で上昇する。

本発明の更なる態様では、植毛部分の作業面内の中央凹部の湾曲の非対称経路を有利に提供することも可能であり、その場合、具体的にはバナナ形の溝の湾曲が提供され得る。この配設構成では、植毛部分の作業面内の中央凹部を画定する束は、溝状凹部の一方の上縁部が反対側の縁部よりも高くなるように、対向する円周側と等しくなく上昇する。とりわけ、非対称経路は、例えば、ユーザーがブラシヘッドを、歯面に対して正確に接線方向ではなくわずかにＶ字型の配向で位置決めする傾向を補うために用いられ得る。

更により著しく改善された隣接歯間のクリーニング効果を達成するために、本発明の更なる態様では、外側の長い又は高い束は、それらの自由端面上に少なくとも１つの斜面を有する。具体的には、端面の側縁部は、面取りのやり方で斜角を付けられることができる。一方で、長い方の外側束は、隣接間隙内により良好に入り込むことができる。他方で、周囲方向外側に存在する束の斜面が、いわばくさび形の傾斜面の様式で、植毛部分を隣の歯面の上に持ち上げるので、ブラシヘッドをより簡単にかつより優しく、ある歯から次の歯へと移動させることができる。

この配設構成では、一般に、外側の長い束は、内側部及び外側部の両方に向けて斜角が付けられ得る。しかしながら、本発明の有利な実施形態では、十分に広い斜角が付けられていない端面を残すように、それぞれの束の両側の一方に斜面が１つだけ設けられ、この結果、隣接間隙内及び歯面上に等しくクリーニング効果が得られる。

本発明の特に有利な更なる態様では、束の自由端の外側縁部、即ち、内側束とは反対側の縁部は斜角を付けられる。その結果、ブラシヘッドを、ある歯から次の歯へと特に優しく押すことができる。

あるいは又は加えて、外側の長い束の端面の内側縁部もまた斜角を付けられることができる。その結果、植毛部分の作業面は、球状体の歯面に対して特に密着して噛み合った状態で寄りかかる。内側斜面は、いわば、植毛部分の作業面の中央の溝状に湾曲した凹部の継続である。

束の用途及び構成に応じて、円周上の長い方の束の斜面は、様々に顕著であってもよい。歯間及び歯の表面両方の良好なクリーニング効果は、円周の束の斜面が、束の斜角を付けられていない端面に対して約２０°〜６０°の角度で傾斜するときに達成され得る。一般に、斜面の深さは様々に選択されることができ、隣接間隙の中への容易な挿入と、歯面上への残存クリーニング能力との間の有利な妥協点は、斜面が、束の末端部において、束の幅の約２５％〜７５％に及ぶ場合に達成される。これと関連して、「幅」は、束の長手方向軸に対して垂直、かつ斜面の長手軸方向に対して直角な束の寸法を意味することが理解される。

束の少なくとも外側部が、外周側に向けて、ブリストル支持体の垂直線に対して鋭角で傾斜する場合、特に斜面と組み合わされる円周の長い方の外側束が特に有効であり、この角度は、好ましくはおよそ１．５°〜１５°、好ましくはおよそ３°〜１０°の範囲内の角度である。その結果、束は、ブラシヘッドの往復運動中の一方向への座屈への低減した抵抗を獲得し、隣接間隙へのより良好な挿入をもたらす。

本発明の有利な更なる態様では、長い方の外側束は、その自由端に向かって大きくなる断面積及び／又はブリストル支持体から進むにつれてバラバラに広がる側方面を有する。具体的には、円周の外側束は、束の自由端がブリストル支持体上のその基部より幅広であるように、縦断面図で見たときに台形形状であり得る。一方で、このような台形形状は、束の自由端上で束により大きな作業面を与える。他方で、扇開型の広がりは、束内のブリストルをいともたやすく相対移動させることが可能であり、全体的には歯の輪郭への良好な適合、及び改善されたクリーニング性能をもたらす。具体的には、束の自由端の側方斜面により、束は、歯の境界輪郭に良好にもたれかかる、より具体的な縁部を有する有利な幾何学的比率を獲得する。

外側の長い束の台形形状は、ブリストル支持体上の垂直線に関して非対称なのが有利である。具体的には、内側束に面する束の内側側面は、ブリストル支持体の表面に対して実質的に垂直に延びることができ、内側束とは反対側の対応の束の外側部は、ブリストル支持体上の垂直線に対して鋭角で外側部に向かって傾斜される。したがって、外側側面は傾斜して外方に離れ、内側側面は真っすぐに立つ、即ち、ブリストル支持体表面に対して実質的に垂直に位置合わせされる。

細長いブリストル束に関して、束の自由端の上記斜面は、有利には、束の細長い端面の長手方向軸に対して平行に及び／又は接線方向に延びる。

本発明の有利な更なる態様では、植毛部分の作業面の中央凹部が対向する長い方の円周の束の間に延びるように、対向する円周側の対向する円周の扇形内の外周上に、長い方の外側束が提供される。この配設構成では、長い方の外側束は、植毛部分の全周囲に沿ってではなく、好ましくは扇形角度当たり６０°未満の制限された角度の扇形でのみ提供されるのが有利であり、中央領域内の溝状に湾曲した凹部が最も深い中間扇形内には、高い外側束は周囲方向に位置決めされない。溝状の中央凹部は、いわば、植毛部分全体を横切って延びる。溝状凹部が最も深い扇形の中では、外周の束は溝状の凹部輪郭の形状に適合する、又は外周の束はその一部を形成する。

ブラシヘッドは、一般に様々な方法で駆動され得る。歯ブラシの形状及びその駆動に応じて、様々な駆動運動学を実装することができる。本発明の有利な更なる態様では、駆動運動は、ブリストル支持体を通って延びる回転軸を中心とした振動回転運動を含む。本発明の有利な実施形態では、回転軸は、ブリストル支持体の平面に対して垂直に、その中心点又は重心を通って延びることができる。

しかしながら、本発明の有利な代替実施形態によると、異なる大きさの運動成分が植毛部分の異なる円周側で生成されるように、回転軸を偏心して位置決めすることも可能である。本発明の有利な更なる態様では、偏心を長い方の外側束に適用する、即ち、回転軸を、対向する外側の長い束を通る関連線に平行に変位させる。植毛部分の形状に応じて、偏心は様々に顕著であることができ、回転軸がブリストル支持体の直径線を長さ率５５％：４５％、最大で７０％：３０％で分割する場合に、一方では異なる円周側の望ましくは異なるサイズのクリーニング運動と、他方でなお許容できる振動運動との間の有効な妥協点が得られる。

あるいは又は加えて、ブリストル支持体の回転軸を、この支持体によって画定された平面に対して鋭角で傾斜させることが可能であり、傾斜角度は、ブリストル支持体の平面に対して、好ましくは８９°〜６５°、具体的には８８°〜８２°の範囲である。その結果、植毛部分の溝状に湾曲した表面プロファイルと共に、回転運動の際の突き運動を重畳することが可能である。好ましくは、回転軸は、植毛部分が歯ブラシのハンドピースから離れて傾くように傾けられる。

植毛部分の回転振動が与えられたとすると、本発明の更なる有利な態様では、平面図で細長に見える周囲方向の外側の長い束の端面は、回転軸を中心に弧状に、具体的には回転軸を中心に円弧状に延びる。

本発明の更なる態様において、長い方の外側束の外端の上記斜面は、やはり、一直線に、好ましくは束の弓状に湾曲した細長い端面の実質的に接線方向に延びることができる。一方で、これは束の作製を簡略化する。他方で、これは、周囲方向に変化する斜面の幅、及び斜角を付けられていない端面の斜面への随従性をもたらし、これは、くさび形表面のように、対応する束を隣接間隙に連続的に挿入させる及びそこから引かせる。

しかしながら、本発明の有利な代替実施形態によると、具体的には束の斜面及び／又は残りの斜角を付けられていない端面が、円周方向に一定の輪郭及び幅を有するように、斜面が回転軸の周囲を弓状曲線で等しく延びることが可能である。その結果、束と歯面との特に優しい接触、及び隣接間隙内への有利な侵入を達成することが可能である。

外側の長い束は、植毛部分又はブリストル支持体の周囲のおよそ２５％〜７５％を占める距離に沿って内側束を囲む。

それらの自由端が作業面内の中央凹部を画定する内側束は、事実上連続した溝状凹部がもたらされるように、それらの自由端で実質的に連続した平面を形成することができる。一方で、歯面の全面を囲む嵌合、したがって広い面積をカバーするクリーニング効果を達成することが可能である。他方で、歯磨剤又は歯の洗浄剤の位置決めへの有益な効果を有し、これらは植毛部分の作業面上に良好に保持され、束の間を経てブリストル支持体の上まで簡単に流れない。

本発明の代替的な有利な更なる態様では、内側束は、それらの自由端で分離した端面を形成することができ、その結果除去された食渣の良好な排出が達成可能である。

有利には、ブリストルは、ブリストルを有する歯ブラシ（電動又は電動でない）で歯をクリーニングする間に、ブリストル末端部の自己扇開度が徐々に増すように構成される。

本発明の主題を形成し得る本発明のこれらの及び更なる特長は、単独で又は任意の副組合せ（sub-combination）で用いられるとき、特許請求の範囲のみならず、本発明の好ましい実施形態を更に詳細に説明している以降の記載および添付図からも明らかになるであろう。これらの図面では、

本発明の好ましい実施形態による回転駆動可能なブラシヘッドを有する電動歯ブラシの概略的側面図。 図１の歯ブラシのブラシヘッドの平面図。 歯ブラシの長手方向軸に平行な図２の線Ｂ−Ｂで切断したブラシヘッドの縦断面図。 図２の線Ａ−Ａで切断した図２のブラシヘッドの縦断面図。 束の斜面角度を示す拡大略図における図３の外側の長いブリストル束の１つの拡大側面図。 ３つの側方に突出する縦リブを有する、本発明の有利な実施形態による自己扇開ブリストルの概略断面図。 ４つの側方に突出する縦リブを有する、本発明の別の有利な実施形態による自己扇開ブリストルの概略断面図。

図１に示される歯ブラシ１は、ハンドピース２と、ハンドピース２に連結されるように適合されるブラシヘッド４とを備えている。具体的には、ブラシヘッド４は、ハンドピース２に接続される歯ブラシ１のネック３に連結されるように適合され、このネックは中空のブラシ管の形態に構成される。しかしながら、ブラシヘッド４は、ネック３又はネック３の少なくとも一部を含み、ネック３と共にハンドピース２に連結されるように適合されることも可能である。

ハンドピース２は、好ましくは充電式電池の形態のエネルギー源２０と、好ましくは電動モーターの形態のモーター５と、制御装置２１とをその内部に収容する。

図示の実施形態では、モーター５の回転運動は、歯車装置２２を用いて、ネック３を通ってブラシヘッド４まで延在する駆動軸２３の振動回転運動に変換される。ハンドピース２に取り付けられたスイッチ２４によって、歯ブラシ１を作動させたり停止させたりすることができる。

好適な歯車装置（好ましくは、図示の実施形態と異なるかさ歯車装置２５）を使用する既知の方法では、駆動軸２３の末端部において、ブラシヘッド４は、その軸が実質的に歯ブラシの長手方向軸２６に対して直角な方向に延びるプッシュロッド伝動機構によって、回転軸９を中心に振動回転運動し始める。振動回転運動が起きるとき、ブラシヘッド４のブリストル支持体７によって掃引される角度範囲は、有利にはおよそ±３５°±５°の範囲内の値を有し、±１０°〜±１００°の範囲内の振動も可能である。振動数は様々であることができ、例えば、１０Ｈｚ〜１００Ｈｚであり得る。図１に示される実施形態では、回転軸９は、歯ブラシの長手方向軸２６と直角を成している。更に、ブラシヘッド４の駆動は、回転軸又は振動軸の方向への脈動に関して３次元で提供される。

歯ブラシ１のブラシヘッド４の好ましい実施形態が図２〜５に示されている。この実施形態では、ブリストル支持体７は円形であるが、有利には円形でなくわずかに長円形及び／又は楕円形であり、ブリストル支持体７の中立位置にある長円形又は楕円形の長軸は歯ブラシの長手方向軸２６に対して平行に延び、長円形又は楕円形の短軸は歯ブラシの長手方向軸２６に対して直角な方向に延びる。図２では、長円形又は楕円形の長軸は線Ｂ−Ｂに対して平行である。

ブリストル支持体７の上には複数のブリストル束が配設されており、これらの束は、ほぼ円形又は非円形（例えば長円形）の形状で、植毛部分１０全体に広がっている数個のリング１２、１４及び１５の中に配設される。図２の例示の実施形態の外側リング１２には８個の束が配置されており、そのうち４個は細長い輪郭を有し、別の４個は、大まかに言うと、円形又は等辺の断面輪郭を有している。外側リング１２上の束の長さは様々であり、以下により詳細に説明するように、大まかに言うと、長い方の束は一般に、扇形２９及び３０の中よりも対向する扇形２７及び２８の中に設けられ、この扇形２７及び２８は、ブリストル支持体７が初期位置にあるときに歯ブラシの長手方向軸２６を含み、この扇形２９及び３０は、長手方向軸２６に対して直角な方向に配向される又は中間にある（図２参照）。

図２が示すように、それぞれ主軸Ｂ−Ｂ及びＡ−Ａ上の外側リング１２上にある束１１及び３１は、平面図では細長く、その間にある束３２は、ほぼ等辺輪郭、又はほぼ正六面体若しくは円形の断面を有する。細長い束１１及び３１は、振動又は回転の軸９を中心に弓状曲線で延出している（図２参照）。

この配設構成では、長い方の主軸Ｂ−Ｂ上にある外側束１１は、周辺部の上を約５０°〜９０°、好ましくは約７０°延在し、一方で短い方の主軸Ａ−Ａ上にある外側束３１は、周辺部の上を約２０°〜４５°、好ましくは約３０°延在する。

外側から見て束の第２のリング１５上には、全部で１０個の束１３ａ及び１３ｂが配置されており、そのうちのいくつかは円形断面を有し、他のものは角断面を有している。具体的には、図２に示されるように、円形断面を有する束１３ａは、外側リング１２の長い方の外側束１１がその中に位置している扇形２７及び２８の中に配設され、角束は、第２のリング１４上のブリストル支持体７の中間扇形２９及び３０の中に設けられている。また、第２のリング１４上のこれら束１３ａ及び１３ｂの長さは、長い方の束が短い主軸上に位置する扇形２９及び３０よりも、扇形２７及び２８の中に設けられるといったように、リング１４の周囲に沿って束ごとに周期的に異なる。

中間リング１４の円形ブリストル束１３ａ、並びに、角のあるほぼ正方形のブリストル束１３ｂは、それらの異なる断面輪郭に関わらず、おおよそ少なくともほぼ同じ断面積を有する。

図２が示すように、ブリストル束の固定に有利な空間条件を提供するために、本発明の更なる態様では、中間リング１４の角のあるブリストル束１３ｂ（少なくともそれらの一部）は、ブリストル支持体７の主軸Ａ−Ａ及びＢ−Ｂに対して、及び更にはブリストル束１３ｂがその上に配設されているリング１４の環状輪郭に対して、鋭角で回転されてもよい。特に、角のあるブリストル束の少なくとも１つ、好ましくは各２番目の角のあるブリストル束１３ｂは、ブリストル束断面の主軸３７が中間リング１４の接線に対して鋭角に傾斜するように、主軸３７を回転させてもよい。これにより、対応するアンカープレートを、他のアンカープレートの衝突範囲の外で回転させることができる。更に、植毛部分の屈曲挙動を、全体的により均質にし、特に方向依存を減らすことができる。

最後に、外側から見て最内側領域つまり束の第３のリング内に、その長手方向軸３８が長い方の主軸Ｂ−Ｂに対して平行な状態で延びる２つの細長いブリストル束１３ｃが設けられている。

最内側のブリストル束１３ｃは、中間リングのブリストル束１３ａ及び１３ｂよりも有意に大きい断面積を有する。図示の実施形態では、それらの断面積は、中間リング１４のブリストル束１３ａ及び１３ｂの断面積の２００％〜４００％になる。

この配設構成では、最内側のブリストル束１３ｃは、それらの長手方向寸法３８が横方向寸法の１５０％超過、好ましくは約１５０％〜３００％になるように、細長形状である。図示の実施形態では、最内側のブリストル束１３ｃは、有利には、凸形状に湾曲する外側輪郭を有し、内側輪郭は真っすぐであり、内側輪郭と外側輪郭とは、有利には、丸い端部輪郭によって接続される。

有利には、最内側のブリストル束１３ｃは、それらの長手方向軸３８をブリストル支持体の主軸に対して平行に位置合わせされ、この主軸は、ブリストル支持体７の偏向していない中立位置において、歯ブラシの長手方向軸２６又はそこを通る長手方向中心面に対して平行に延びる。束は、それらのブリストル自由端で、均質なブリストル表面を形成する。これは、（１．５°〜３°の角度で）わずかに内方に傾斜された束穴壁部を提供することによって達成される。

図３が示すように、植毛部分１０の束は、それらの長さ及び／又は高さに関して互いに凹凸が付けられた又は位置合わせされた自由端を有し、その結果、束の自由端によって画定された植毛部分１０の作業面３４は、一方向に湾曲しかつ湾曲方向対して垂直な方向にまっすぐな溝状底部１７を備える中央凹部１６を有する。湾曲は、有利には、長い方の主軸Ｂ−Ｂの方向に延び、又はブリストル支持体７が偏向していない中立位置にある場合は、歯ブラシの長手方向軸２６の方向に延びる。ブリストル支持体７の短い方の主軸Ａ−Ａに対して平行に及び／又は、ブリストル支持体７が偏向していない中立位置にある場合は、歯ブラシの長手方向軸２６に対して直角に延びる、この湾曲対して垂直な方向では、図３に示されるように、凹部１６は直線輪郭を有する。

中央凹部１６は様々な深さに構成され得る。本発明の有利な更なる態様では、凹部１６の最深点は、植毛部分１０の最高点よりも、約１ｍｍ〜３ｍｍ、好ましくは約２ｍｍの量だけ深く設定される。凹部１６の底部１７の溝状輪郭は、一般に、様々な曲率を有することができる。図３〜５に示される実施形態では、８ｍｍ〜１７ｍｍ、好ましくは約１１ｍｍ〜１４ｍｍの範囲の曲率半径を有する円弧状輪郭が提供されるが、これは、植毛部分の寸法及び形状に応じて様々であり得る。

図３が示すように、同様に組み合わさって溝状底部１７を画定する内側束１３ａ、１３ｂ及び１３ｃの端面及びより短い外側束３１の端面は、平面として構成されないが、同様にそれ自体で溝状に湾曲される。溝状に湾曲した端面３５は、互いを補足し合し、組み合わされて中央凹部１６の底部１７の溝状輪郭を形成する。具体的には、内側束１３の端面の傾斜は、回転軸９から主軸Ｂ−Ｂに対して平行な方向への距離が増加するにつれて大きくなる（図３参照）。換言すれば、横方向に延びる主軸Ａ−Ａ上に配設された束は、それらの自由端においてわずかに湾曲するが、それでもブリストル支持体表面に実質的に平行に位置合わせされ、なおかつ自由端の傾斜は、主軸Ａ−Ａからの距離が増加するにつれて大きくなる。

更に図３に示されるように、扇形２７及び２８内の外側リング１２上に配設される外側束１１は、その他の束よりも延長され、その他の束を超えて突出するようにより高い高さを有する。これは、中央凹部１６に対する高さの段をもたらし（図３参照）、即ち、図３に示される実施形態の中央凹部１６は、外側束１１の端面となだらかに合流しない。

ブリストル支持体の中立位置において歯ブラシの長手方向軸２６を包含する、対向する扇形２７及び２８内の各外側束１１は、有利には、束１１の長手方向軸に対して実質的に垂直に位置合わせされる平坦部分１９、並びに端面３６の外側に向けた斜角をつける斜面１８を含む端面３６を有する。

図５が示すように、斜面１８は、およそ２０°〜６０°、好ましくは３０°〜４０°の範囲内の角度γで延在する。斜面１８は、有利には、それぞれの束１１の幅Ｗの約２５％〜７５％に及ぶほど深くかつ幅広である。この場合、幅Ｗは、束の自由端の領域内の、束の長手方向軸に対して垂直な、及び斜面１８の長手方向寸法に対して垂直な束の寸法であると考えられる（図５参照）。図５に示される実施形態では、斜面は幅Ｗの約１／４〜３／４に及んでいる。

長い方の外側束１１は、縦断面から分かるように、全体的に台形形状である。束１１の内側に存在する側面は、ブリストル支持体７によって画定される平面に対して実質的に垂直に延びるが、外側に存在する側面は、約１．５°〜１０°、好ましくは約３°〜５°の角度αでブリストル支持体７の垂直線側に傾斜しており、その結果、束１１の断面はその自由端に向かって増加する、即ち、束はその自由端に向かって幅広になる。その結果、ブリストル支持体７のサイズを制限しながら大きな作業面を得ることができる。更に、斜面１８との関連で、束１１の自由端において有利な幾何学的比率が得られる。

歯面を可能な限り全面的に抱持するために、ブラッシング圧を広い範囲にわたって分配するために、及び歯磨剤等を作業面３４上に保持するために、束の自由端は、有利には、ブリストル支持体７によって画定された面積の少なくとも３５％〜５５％、好ましくは５０％以上を占める。図２に示されるように、外側リング１２上の束は、全束の延長部を合計すると、周辺部に沿っておよそ２００°〜３００°延在することができる。束の第２のリング１４は、外側から見た場合、周囲に沿った全ての束の延長部を合計すると、周囲に沿って全体でおよそ２００°〜３００°同様に延在することができる。最も内側の束はそれらの自由端で、有利には、その全表面にわたって実質的に囲まれた領域を占めることができる。

有利に、中央凹部１６を画定する束には、少なくとも部分的に、自己扇開ブリストルが備わっており、具体的には、中間リング１４の図２に示される束（１３ａ及び１３ｂ）及び／又は最も内側の束１３ｃ（並びに適用可能であるときは中間リングの束１３ａ）は、そのような自己扇開ブリストルを含むことができる。

図６は、そのような自己扇開ブリストルの好ましい実施形態を断面で示しており、断面は一般に、その長さにわたって一定のままであり、有利には、図６に示されるようにクローバー形状になるように構成される。ブリストル本体４０は、コア部４２から星状に外周側に向かって突出する３つの側方に突出している縦リブ４１を含む。縦リブ４１は周囲上に均一に広がっている。有利には、縦リブ４１は、円筒部分に対応する外側輪郭を有する。

幾何学的比率は、縦リブ４１の周囲に配置される包囲円筒４３が外経Ｐ_外側を有し、縦リブ４１の間にある溝４４が内接する仮想コア包囲円筒４５が直径Ｐ_内側を有し、Ｐ_内側とＰ_外側との比率が０．５＋／−０．１５の範囲内で選択されるように、有利に選択される。

更に、図６に示されるカリパス測定による外のり寸法Φは、示されている実施形態では１４６．０５ミクロン（５．７５ミル）になるように、縦リブ４１の好適な構成から選択される。これにより、包囲円筒４３の外径Ｐ_外側とカリパス測定による外のり寸法Φの比率は、１．０〜１．３の範囲、具体的には１．１５となる。

図６が示すように、３つのリブ形状の縦リブ４１は、直径がコア包囲円筒４５の直径Ｐ_内側にほぼ対応しているピッチ円筒４３の形態の外側輪郭を描いている。

ブリストルは、有利にはポリアミドから、具体的にはナイロン６．１２から形成される。

図７は、ブリストルの別の実施形態を示している。基本概念は本質的に図６に対応しているので、対応した参照番号が用いられている。本質的に、３つの縦リブ４１に代えて４つの縦リブ４１が設けられているという点、したがってブラシ本体４０が四つ葉のクローバーの断面を有するという点で、図７は図６と異なる。ここでもまた、縦リブ４１は周囲上に均一に広がっており、ピッチ円筒に対応する外側輪郭を備えている。

幾何学的比率は、コア包囲円筒４５の直径Ｐ_内側と、外側包囲円筒４３の直径Ｐ_外側との比率が、約０．５＋／−０．１５と等しくなるように選択される。このリブが４つのバージョンでは、包囲円筒４３の直径Ｐ_外側と、カリパス測定による外のり寸法Φとの比率は、有利には１．１０〜１．３０、具体的には約１．２０に等しくなる。図示の実施形態では、カリパス測定による外のり寸法Φは、この場合も同様に、約１４６．０５ミクロン（５．７５ミル）に等しい。

有利には、中間リング１４の上述の束及び最も内側の束１３ｃ内の、図６及び図７に示されている自己扇開ブリストルは、「通常の（normal）」つまり自己扇開しないブリストルと混合され、この混合比は有利にはおよそ５０＋／−１０％〜５０＋／−１０％である。

本明細書に開示されている寸法及び値は、列挙した正確な数値に厳しく制限されるものとして理解すべきではない。それよりむしろ、特に規定がない限り、こうした各寸法は、列挙された値とその値周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味することが意図される。例えば、「４０ｍｍ」として開示された寸法は、「約４０ｍｍ」を意味することを意図する。

Claims (3)

1. 電動歯ブラシのブラシヘッド用ブリストルであって、
   プラスチックモノフィラメントのブリストル本体を備え、
   前記ブリストル本体は、前記ブリストル本体の長手方向に延びるコア部と、前記コア部の周囲に設けられ、前記コア部に沿って延びる少なくとも３つの縦リブと、を有し、
   各縦リブは、断面形状が円弧の一部をなす外側輪郭を有し、
   各縦リブの前記外側輪郭が、２つ以上の位置において前記コア部に直接接触するとともに少なくとも３つの前記縦リブが周囲に均一に広がるように、該縦リブは前記ブリストル本体の前記コア部から側方に突出しており、
   前記ブリストル本体は、その長さにわたって一定である断面を有しており、クリーニング力の作用によって、前記縦リブの末端部が前記コア部の末端部から裂かれて開き、
   前記ブリストル本体は、前記縦リブの間の溝に内接するコア包囲円筒の直径Ｐ_内側と、前記縦リブを包囲するリブ包囲円筒の外径Ｐ_外側との比率が、０．５＋／−０．１５になるように、成形され、
   前記ブリストル本体は、前記リブ包囲円筒の外径Ｐ_外側と、スライドノギスを前記ブリストル本体にくっつけて設置することによって決定されたカリパス測定による外のり寸法Φとの比率が１．１０〜１．３０の範囲内にあるように、成形され、
   外径Ｐ_外側とカリパス測定による外のり寸法Φとの前記比率は、３つの縦リブを有するブリストル本体に関して１．１５になり、４つの縦リブを有するブリストル本体に関して１．２０になり、 前記カリパス測定による外のり寸法Φは、１３９．７〜１５２．４ミクロン（５．５〜６ミル）になり、
   前記縦リブの前記外側輪郭は、前記リブ包囲円筒に内接し、
   全ての縦リブの前記外側輪郭は、互いに同一であり、
   前記ブリストルはポリアミドで作製される、ブリストル。
2. 前記ブリストルは４つの縦リブを有する、請求項１に記載のブリストル。
3. 複数のブリストル束を有する植毛部分を坦持している、実質的に板状のブリストル支持体を有する歯ブラシのブラシヘッドであって、該ブリストル束の少なくとも１つが、請求項１または２に記載のブリストルを少なくとも１つ包含する、ブラシヘッド。

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