KR20190069391A

KR20190069391A - 칫솔

Info

Publication number: KR20190069391A
Application number: KR1020197007297A
Authority: KR
Inventors: 세이치 가메이; 나오시 가나마루
Original assignee: 라이온 가부시키가이샤
Priority date: 2016-10-28
Filing date: 2017-09-13
Publication date: 2019-06-19
Also published as: CN109890247A; CN113995223A; CN113995224A; CN113995224B; CN109890247B; SG10202104233SA; JPWO2018079114A1; KR102556409B1; JP7086002B2; SG11201903712UA; WO2018079114A1

Abstract

핸들부 조작성과 구강 내 조작성을 확보할 수 있는 칫솔을 제공한다. 칫솔(1)은 식모부(11)와, 헤드부(12)와, 넥부(13)와, 핸들부(14)를 구비하고, 헤드부(12)의 두께(t)가 2.0mm 이상 4.0mm 이하이고, 넥부(13)의 최소 폭(W1) 및 최소 두께(D1)가 3.0mm 이상 4.5mm 이하이다. 넥부의 후단부측에 있어서의 식모면(12a)측에는, 중심 위치가 식모면측에 배치되며, 측면으로 보아 식모면측이 오목해지는 원호 윤곽의 곡면(13a)이 형성되어 있다. 칫솔(1)의 파지 중심 위치에 있어서의 핸들부(14)의 두께 방향 중심점과 식모부(11)의 중심 위치에 있어서의 헤드부(12)의 두께 방향 중심점을 연결하는 직선(N)과, 식모면(12a)을 구성하는 평면(P)이 이루는 각도(θ)가 5.0도 이상 10.0도 이하이다.

Description

칫솔

본 발명은, 칫솔에 관한 것이다.

본원은, 2016년 10월 28일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2016-212030호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그의 내용을 여기에 원용한다.

특허문헌 1 내지 3으로부터, 구강 내에서의 조작성 등의 관점에서 헤드의 두께를 얇게 한 칫솔이 제안되어 있다. 헤드의 두께를 얇게 하면, 강도의 저하 등이 문제가 된다. 그 때문에, 폴리아세탈 수지(POM) 등 강도가 높은 수지가 사용된다. 특히, 금속제의 평선(平線)을 수지제의 헤드에 박아 넣어 솔을 유지하는 평선식 식모의 경우, 식모 강도, 헤드부의 내절 강도가 불충분해지는 경우가 있다.

일본 특허 공개 평7-143914호 공보 일본 특허 공개 제2011-4852호 공보 일본 특허 공개 제2011-200296호 공보

본 발명자들의 검토에 의해, 상술한 바와 같은 칫솔에 있어서는 헤드부와 핸들부를 연결하는 넥부가 굵으면, 헤드부를 얇게 함에 따른 구강 내에서의 조작성의 향상 효과가 손상된다는 것을 알아내었다. 특히, 넥을 폭이 넓게 하면, 조작성을 보다 손상시킬 뿐만 아니라, 외관상도 헤드의 얇음이 눈에 띄지 않아 상품의 인상도 손상된다. 그러나, 넥부를 가늘게 한 경우, 지나치게 휘어서 반대로 조작성에 문제가 발생하는 경우가 있다. 또한, 강도적으로도 더욱 개선이 요구된다. 특히 폴리프로필렌(PP) 등의 칫솔에 일반적으로 사용되는 범용 수지를 사용한 경우, 과제는 보다 현저하다.

본 발명의 하나의 양태는, 상기한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 양호한 조작성을 얻을 수 있는 헤드가 얇은 칫솔을 제공하는 것을 목적 중 하나로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 하나의 양태의 칫솔은, 복수의 모속을 포함하는 식모부와, 상기 식모부가 식모면에 마련된 헤드부와, 상기 헤드부에 연장 마련된 넥부와, 상기 넥부에 연장 마련된 핸들부를 구비한 칫솔로서, 상기 헤드부의 두께가 2.0mm 이상 4.0mm 이하이고, 상기 넥부의 최소 폭 및 최소 두께가 3.0mm 이상 4.5mm 이하이고, 상기 넥부의 후단부측에 있어서의 상기 식모면측에는, 중심 위치가 당해 식모면측에 배치되며, 측면으로 보아 상기 식모면측이 오목해지는 원호 윤곽의 곡면이 형성되고, 상기 칫솔의 파지 중심 위치에 있어서의 상기 핸들부의 두께 방향 중심점과 상기 식모부의 중심 위치에 있어서의 상기 헤드부의 두께 방향 중심점을 연결하는 직선과, 상기 식모면을 구성하는 평면이 이루는 각도가 5.0도 이상 10.0도 이하인 것을 특징으로 하는 칫솔인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 하나의 양태의 칫솔에 있어서, 상기 넥부의 구성 재료의 굽힘 탄성률은 1000MPa 이상 2200MPa 이하여도 된다.

본 발명의 하나의 양태의 칫솔에 있어서, 상기 넥부의 구성 재료는 폴리프로필렌 수지여도 된다.

본 발명의 하나의 양태에 의하면, 양호한 조작성이 얻어지는 헤드부가 얇은 칫솔을 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 칫솔의 평면도이다.
도 2는 칫솔의 측면도이다.

이하, 본 발명의 일 실시 형태에 대하여, 도 1 및 도 2를 사용하여 설명한다.

또한, 이하의 실시 형태는 본 발명의 하나의 양태를 나타내는 것이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 임의로 변경이 가능하다. 또한, 이하의 도면에 있어서는 각 구성 요소를 이해하기 쉽게 하기 위해, 구성 요소에 의해 치수의 축척이나 수 등을 상이하게 하여 나타내는 경우가 있다.

도 1은, 본 실시 형태의 칫솔의 평면도이다.

도 2는, 칫솔의 측면도이다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 칫솔(1)은 식모부(11)와, 식모부(11)가 마련된 헤드부(12)와, 헤드부(12)의 기단부측으로부터 연장 마련된 넥부(13)와, 넥부(13)의 기단부측으로부터 연장 마련된 핸들부(14)를 구비하고 있다. 즉, 헤드부(12)와 넥부(13)와 핸들부(14)는, 일체로 형성되어 있다. 이하, 헤드부(12)와 넥부(13)와 핸들부(14)가 일체로 된 부재를 핸들체(15)라 부른다. 또한, 도 1에 있어서는, 식모부(11)의 도시를 생략한다.

여기서, 식모부(11)가 마련된 헤드부(12)의 상면을 식모면(12a)이라 부른다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 식모면(12a)을 구성하는 평면(P)(가상 평면)을 XY 평면으로 하고, 핸들체(15)가 전체로서 연장되는 방향을 X축 방향으로 하고, X축에 직교하는 방향을 Y축 방향으로 한다. 평면(P)의 법선 방향을 Z축 방향으로 한다. 이하의 설명에서는 각 부재의 Y축 방향의 치수를 그의 부재의 폭이라 부르고, 각 부재의 Z축 방향의 치수를 그의 부재의 두께라 부르고, 각 부재의 X축 방향의 치수를 그의 부재의 길이라 부른다.

핸들체(15)는, 전체로서 긴 형상으로 일체 성형된 것이며, 예를 들어 수지를 재료로 한 사출 성형에 의해 제작할 수 있다. 핸들체(15)의 구성 재료로서, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리시클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트(PCT), 폴리아세탈(POM), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리스티렌(PS), 아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌 수지(ABS), 셀룰로오스프로피오네이트(CP), 폴리아릴레이트, 폴리카르보네이트, 아크릴로니트릴·스티렌 공중합 수지(AS) 등을 들 수 있다. 이들 수지 재료 중, 강도가 높고, 헤드부를 박육화하기 쉽다는 점에서는, POM, PBT, PEN 등의 재료를 사용하는 것이 바람직하다.

특히 폴리프로필렌은, 폴리아세탈 등의 수지에 비해 일반적으로 범용성이 높고, 가공하기 쉬워 비용이 낮은 반면, 굽힘 탄성률이 낮다는 성질을 갖는다. 예를 들어 폴리아세탈의 굽힘 탄성률이 대략 2500MPa 정도인 것에 비해, 폴리프로필렌의 굽힘 탄성률은 대략 1500 내지 2000MPa 정도이다. 그 때문에, 종래라면, 헤드부가 얇고, 넥부가 가는 칫솔의 재료로서 폴리프로필렌은 사용하기 어려운 재료였다. 그런데, 후술하는 본 실시 형태의 칫솔의 형상을 채용함으로써, 폴리프로필렌 등의 굽힘 탄성률이 비교적 낮은 수지도 사용할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서 핸들체(15), 특히 넥부(13)의 구성 재료의 굽힘 탄성률은 1000MPa 이상 2200MPa 이하인 것이 바람직하다. 굽힘 탄성률이 1000MPa 미만이면, 넥부(13)를 가늘게 했을 때에 충분한 강도를 얻을 수 없을 우려가 있다. 또한, 굽힘 탄성률이 2200MPa를 초과하면, 경도가 증가하는 반면, 물러질 우려가 있다.

상기한 수지는 1종의 수지를 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상의 수지를 병용해도 된다. 또한, 핸들체(15)는, 핸들부(14)의 일부 또는 전부가 연질 수지로 피복되어 있어도 된다. 핸들부(14)의 일부 또는 전부가 연질 수지로 피복되어 있음으로써, 사용자가 핸들부(14)를 쥐었을 때의 손의 피트감이 향상되고, 파지한 손가락이 미끄러지는 것을 방지할 수 있다. 연질 수지로서, 예를 들어 바람직하게는 쇼어 A 90 이하의 수지, 보다 바람직하게는 쇼어 A 10 내지 40의 수지를 들 수 있다. 이러한 연질 수지로서는, 예를 들어 폴리올레핀계 엘라스토머, 스티렌계 엘라스토머, 폴리에스테르계 엘라스토머, 폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머 등의 엘라스토머 수지, 실리콘 등을 들 수 있다.

핸들체(15)의 전체의 길이는, 조작성 등에 관하여 결정할 수 있다. 핸들체(15)의 전체의 길이는, 예를 들어 100 내지 200mm 정도이다.

헤드부(12)는, 평면으로 보아 4개의 정상부가 곡선으로 코너 컷(corner cut) 된 대략 사각형의 평판상의 형상을 갖는다. 헤드부(12)의 상면인 식모면(12a)에는, 복수의 식모 구멍(12h)이 마련되어 있다. 용모가 묶인 모속(17)이 각 식모 구멍(12h)에 심어 마련됨으로써, 복수의 모속(17)을 포함하는 식모부(11)가 형성되어 있다. 복수의 식모 구멍(12h) 중, 헤드부(12)의 가장 선단부측에 위치하는 식모 구멍(12h)과 헤드부(12) 선단부까지의 거리(d1)와, 헤드부(12)의 가장 기단부측에 위치하는 식모 구멍(12h)과 헤드부(12) 기단부까지의 거리(d2)는 동등하게 설정되어 있다. 환언하면, 후술하는 넥부(13)와 헤드부(12)의 경계 위치(K1)는, 헤드부(12)의 가장 기단부측에 위치하는 식모 구멍(12h)으로부터 거리(d1)와 동등한 거리만큼 넥부(13)측으로 이격된 위치이다.

헤드부(12)의 치수는, 구강 내 조작성 등의 특성을 감안하여 결정된다. 헤드부(12)의 폭은, 지나치게 크면 구강 내에서의 조작성이 저하되고, 지나치게 작으면 식모되는 모속(17)의 수가 지나치게 적어져, 청소 효과가 손상되기 쉽다. 이 때문에, 헤드부(12)의 폭은, 예를 들어 5mm 내지 16mm 정도로 설정된다.

헤드부(12)의 길이는, 지나치게 길면 구강 내에서의 조작성이 손상되기 쉽고, 지나치게 짧으면 식모되는 모속(17)의 수가 지나치게 적어져, 청소 효과가 손상되기 쉽다. 이 때문에, 헤드부(12)의 길이는, 예를 들어 10mm 내지 33mm의 범위에서 설정된다.

식모 구멍(12h)의 형상은 특별히 한정되지 않으며, 진원, 타원 등의 원형이어도 되고, 삼각형, 사각형 등의 다각형이어도 된다. 식모 구멍(12h)의 수량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 10개 내지 60개의 범위로 설정된다. 식모 구멍(12h)의 직경은 모속(17)의 굵기에 따라 결정되며, 예를 들어 1mm 내지 3mm의 범위로 설정된다. 식모 구멍(12h)의 배열 패턴은 특별히 한정되지 않으며, 소위 격자상, 지그재그상 등, 어떠한 배열 패턴이어도 된다.

모속(17)을 구성하는 용모로서는, 직경이 모끝을 향해 점차 작아지는 용모(테이퍼모), 모끝의 둥근부를 제외하고 외경이 대략 동일한 용모(스트레이트모)를 들 수 있다. 용모의 재질은, 예를 들어 6-12 나일론, 6-10 나일론 등의 폴리아미드, PET, PBT, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT), PEN, 폴리부틸렌나프탈레이트(PBN) 등의 폴리에스테르, PP 등의 폴리올레핀, 올레핀계 엘라스토머, 스티렌계 엘라스토머 등의 합성 수지 재료를 사용할 수 있다. 이들 수지 재료는 1종 단독으로 사용되어도 되고, 2종 이상이 조합되어 사용되어도 된다. 또한, 용모는 코어부와 코어부의 외측에 마련된 적어도 1층 이상의 시스부를 갖는 다중 중심 구조여도 된다.

용모의 단면 윤곽은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 진원형, 타원형 등의 원형, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등의 다각형, 별형, 세잎 클로버형, 네잎 클로버형 등을 들 수 있다.

용모의 굵기는 특별히 한정되지 않으며, 단면 윤곽이 원형인 경우, 예를 들어 3mil 내지 11mil(1mil=1/1000inch=0.025mm)가 된다. 모속은, 모두가 동일한 굵기의 용모로 구성되어 있어도 되고, 2종 이상의 상이한 굵기의 용모가 조합되어 있어도 된다. 모 기장은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 6mm 내지 12mm로 설정된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 핸들부(14)의 선단부측에 있어서의 식모면(12a)측에는, 중심 위치(곡률 중심)가 식모면(12a)과는 반대측(도 2에서는 핸들부(14)보다도 하측)에 배치되고, 측면으로 보아 식모면(12a)측이 볼록해지는 원호 윤곽의 곡면(14a)이 형성되어 있다. 마찬가지로, 핸들부(14)의 선단부측에 있어서의 식모면(12a)과 반대측에는 중심 위치가 식모면(12a)과는 반대측에 배치되고, 측면으로 보아 식모면(12a)측이 볼록해지는 원호 윤곽의 곡면(14b)이 형성되어 있다.

또한, 넥부(13)의 후단부측에 있어서의 식모면(12a)측에는, 중심 위치(곡률 중심)가 식모면(12a)측(도 2에서는 핸들부(14)보다도 상측)에 배치되고, 측면으로 보아 식모면(12a)측이 오목해지는 원호 윤곽의 곡면(13a)이 형성되어 있다. 보다 상세하게는, 넥부(13)는, 헤드부(12)와 교차하는 장축 방향의 선단부측 영역으로부터 후단부측 영역에 걸쳐서 핸들부(14)의 두께 방향의 식모면(12a)측의 면(곡면 또는 평면)이, 장축 방향 및 두께 방향과 직교하는 폭 방향으로부터 본 측면으로 보아 식모면(12a)측이 오목해지는 원호 윤곽의 곡면(13a)을 형성하여 만곡되어 있다. 곡면(13a)의 곡률 중심은, 당해 곡면(13a)보다도 두께 방향으로 상측에 배치되어 있다. 마찬가지로, 넥부(13)의 후단부측에 있어서의 식모면(12a)과 반대측에는 중심 위치(곡률 중심)가 식모면(12a)측(상측)에 배치되고, 측면으로 보아 식모면(12a)측이 오목해지는 원호 윤곽의 곡면(13b)이 형성되어 있다.

곡면(13a) 및 곡면(14a)은, 각각 핸들부(14)의 길이 방향으로 진행됨에 따라, 측면으로 볼 때에 있어서의 접선과 식모면(12a)의 교차각이 연속적으로 변화되지만, 곡면(13a)과 곡면(14a)의 교차부에 있어서는 접선끼리의 교차각이 0도 또는 180도가 아닌 각도(α1)로 교차한다. 그 때문에, 곡면(13a)과 곡면(14a)의 교차부에 있어서는 능선(K2)이 형성되어 있다.

곡면(13b) 및 곡면(14b)에 대해서도, 각각 핸들부(14)의 길이 방향으로 진행됨에 따라, 측면으로 볼 때에 있어서의 접선과 식모면(12a)의 교차각이 연속적으로 변화되지만, 곡면(13b)과 곡면(14b)의 교차부에 있어서는 접선끼리의 교차각이 0도 또는 180도가 아닌 각도(α2)로 교차한다. 그 때문에, 곡면(13b)과 곡면(14b)의 교차부에 있어서는 능선(K3)이 형성되어 있다. 따라서, 넥부(13) 및 핸들부(14)는, 능선(K2, K3)을 사이에 둔 길이 방향의 일방측이 측면으로 보아 식모면(12a)측이 볼록해지는 원호 윤곽의 곡면(14a, 14b)과, 능선(K2, K3)을 사이에 둔 길이 방향의 타방측이 측면으로 보아 식모면(12a)측이 오목해지는 원호 윤곽의 곡면(13a, 13b)으로 연결됨으로써, 측면으로 보아 대략 S자상으로 형성되어 있다.

넥부(13)의 후단부측의 경계는, 능선(K2, K3)에 의해 정의된다. 따라서, 능선(K2, K3)보다도 후단부측은 핸들부(14)가 배치되어 있는 범위이며, 헤드부(12)가 배치되어 있는 범위와 핸들부(14)가 배치되어 있는 범위 사이의 범위에 넥부(13)가 배치되어 있다.

핸들부(14)의 선단부측에 있어서의 식모면(12a)측의 단부(측면으로 보아 능선(K2)보다도 후단부측)는 손가락 댐부(19)가 된다. 손가락 댐부(19)의 선단부측의 정점은, 능선(K2)으로 규정된다. 이 정점 위치(능선(K2))는 도 1에 도시된 바와 같이, 정면으로 보아 헤드부(12)에 대하여 최단 거리가 되는 정점의 위치이다. 사용자는, 손가락 댐부(19)에 엄지 손가락을 대도록 하여 핸들부(14)를 잡음으로써, 칫솔(1)을 안정적으로 조작할 수 있다.

넥부(13)는, 헤드부(12)와 핸들부(14)를 일체로 접속한다. 넥부(13)는 일례로서, 헤드부(12)와 넥부(13)의 경계 위치(K1)(넥부(13) 선단부)로부터 조금 핸들부(14) 근처로 이격된 위치가 가장 가늘고, 작은 단면적으로 되어 있으며, 당해 단면적인채로 후단부측으로 연장되고, 후단부측에 있어서 핸들부(14)와의 경계(K2)까지 점차 확경되는 형상으로 형성되어 있다. 이와 같이, 넥부(13)가 헤드부(12)측으로부터 핸들부(14)측을 향해 서서히 굵어짐으로써, 칫솔(1)을 다양한 쥐는 법이나 닦는 법으로 사용했을 때에도 넥부(13)의 휨이 흡수되어, 사용성이 우수하다. 단, 사용감의 관점에서 넥부(13)는 탄력성을 갖고, 적절하게 휠 필요가 있다.

넥부(13)의 길이는, 헤드부(12)를 구강 내에 삽입했을 때에 넥부(13)가 입술에 닿기 때문에, 25mm 내지 70mm인 것이 바람직하다.

도 1에 도시한 바와 같이, 칫솔(1)의 파지 중심 위치(G1)는 핸들부(14) 상에 위치한다. 파지 중심 위치(G1)는, 능선(K2)으로부터 핸들부(14)의 후단부측으로 37mm 이격된 위치로서 정의한다.

칫솔의 잡는 법으로서, 손가락 댐부 부근에 엄지 손가락을 대고, 손바닥 전체로 핸들부를 쥐는 「팜 그립」과, 손가락 댐부 부근에 엄지 손가락을 대고, 펜을 쥐도록 하여 잡는 「펜 그립」이 알려져 있다. 본 발명자들은, 다양한 칫솔을 각각의 잡는 법으로 쥔 경우에 칫솔을 조작할 때에 힘이 가해지는 위치를 예의 검토하였다. 그 결과, 손가락 댐부 정점(능선(K2)의 위치)으로부터 평균하여 37mm의 위치에 손가락의 일부가 닿고, 이 개소가 조작점의 중심 중 하나가 된다는 것이 명확해졌다. 따라서, 이 위치를 파지 중심이라 정의한다. 또한, 이 위치는 많은 일반적인 칫솔의 무게 중심 위치와 대략 일치한다는 것도 동시에 명확해졌다.

도 2에 도시한 바와 같이, 칫솔(1)의 파지 중심 위치(G1)에 있어서의 핸들부(14)의 두께 방향 중심점(G2)과 식모부(11)의 중심 위치(S1)(도 1 참조)에 있어서의 헤드부(12)의 두께 방향 중심점(S2)을 연결하는 가상적인 직선을 직선(N)이라 하면, 직선(N)은 평면(P)보다도 상방(+Z 방향)에 위치한다. 환언하면, 핸들체(15)는, 파지 중심 위치(G1)를 갖는 핸들부(14)가 헤드부(12)의 식모면(12a)보다도 식모부(11)측에 위치하도록 구부러진 형상을 갖고 있다.

본 발명자들은 핸들체가 대략 직선상으로 연장되는 종래의 칫솔에 있어서, 헤드부를 얇게, 넥부를 가늘게 하면, 헤드부나 넥부가 휘어, 식모부가 헤드부의 배면측(도 2에서 말하면 -Z축 방향)으로 변위되기 쉬워진다는 것을 알아내었다. 특히 브러싱을 행했을 때에 넥부가 휘면, 식모부가 통상의 위치보다도 헤드부의 배면측(즉, 이나 잇몸으로부터 이격되는 방향)으로 변위되어, 핸들부에 가한 힘이 식모부에 충분히 전달되기 어려워진다. 그 결과, 핸들부의 조작성이 현저하게 저하된다는 것을 알 수 있었다.

그래서, 본 발명자들이 예의 검토한 결과, 상술한 본 실시 형태의 칫솔(1)과 같이, 식모면(12a)을 구성하는 평면(P)보다도 식모부(11)측으로 핸들체(15)의 핸들부(14)측을 구부리고, 또한 직선(N)과 평면(P)이 이루는 각도(θ) 등의 파라미터를 최적화하면, 핸들체(15)의 구부러짐에 의해 헤드부(12)나 넥부(13)의 휨을 상쇄할 수 있다는 것에 상도하였다. 이와 같이, 본 실시 형태의 칫솔(1)에 의하면, 헤드부(12)를 얇게, 넥부(13)를 가늘게 한 경우에 헤드부(12)나 넥부(13)가 휘었다 해도, 핸들 조작성을 양호하게 유지할 수 있으며, 구강 내 조작성과 핸들부 조작성의 양쪽이 우수한 가능한 칫솔(1)을 실현할 수 있다.

이하, 본 실시 형태의 칫솔(1)에 있어서, 특징적인 설계 파라미터에 대하여 설명한다.

[헤드부의 두께(t)]

헤드부(12)의 두께(t)는, 얇을수록 구강 내 조작성을 높일 수 있지만, 지나치게 얇으면 헤드부(12)의 강도가 불충분해지기 쉽다. 이 때문에, 헤드부(12)의 두께(t)는 핸들체(15)의 구성 재료, 굽힘 탄성률 등을 감안하여 결정할 수 있다. 헤드부(12)의 두께(t)는, 2.0mm 내지 4.0mm의 범위로 설정된다. 헤드부(12)의 두께(t)는, 2.5mm 내지 3.5mm 정도인 것이 보다 바람직하다.

[넥부의 최소 폭(W1)]

넥부(13)의 최소 폭(W1)은, 작을수록 구강 내 조작성을 높일 수 있지만, 지나치게 작으면 넥부(13)의 강도가 불충분해지기 쉽다. 이 때문에, 넥부(13)의 최소 폭(W1)은, 핸들체(15)의 구성 재료, 굽힘 탄성률 등을 감안하여 결정할 수 있다. 넥부(13)의 최소 폭(W1)은, 3.0mm 내지 4.5mm로 설정된다. 넥부(13)의 최소 폭(W1)은, 3.5mm 내지 4.3mm 정도인 것이 보다 바람직하다.

[넥부의 최소 두께(D1)]

넥부(13)의 최소 두께(D1)는, X축 방향에 있어서 넥부(13)의 폭이 최소가 되는 위치의 넥부(13)의 두께로서 규정할 수 있다. 즉, 본 실시 형태의 칫솔(1)에 있어서는, 넥부(13)의 연장 방향에 직교하는 단면의 형상이 대략 원형이고, X축 방향에 있어서 넥부(13)의 폭이 최소가 되는 위치와 두께가 최소가 되는 위치는 일치한다. 단, 넥부(13)의 연장 방향에 직교하는 단면의 형상은 반드시 원형이 아니어도 되고, 예를 들어 다각 형상이어도 된다. 또한, 넥부(13)의 연장 방향에 직교하는 단면의 형상은 X축 방향의 위치에 따라 상이해도 되고, 넥부(13)의 폭이 최소가 되는 위치와 두께가 최소가 되는 위치는 반드시 일치하지 않아도 된다.

넥부(13)의 최소 두께(D1)는 넥부(13)의 최소 폭(W1)과 마찬가지로, 작을수록 구강 내 조작성을 높일 수 있지만, 지나치게 작으면 넥부(13)의 강도가 불충분해지기 쉽다. 이 때문에, 넥부(13)의 최소 두께(D1)는 핸들체(15)의 구성 재료, 굽힘 탄성률 등의 조건을 감안하여 결정할 수 있다. 넥부(13)의 최소 두께(D1)는, 3.0mm 내지 4.5mm로 설정된다. 넥부(13)의 최소 두께(D1)는, 3.5mm 내지 4.3mm 정도인 것이 보다 바람직하다. 본 실시 형태의 경우, 넥부(13)의 연장 방향에 직교하는 단면의 형상이 대략 원형이기 때문에, 폭과 두께는 동일하다. 즉, 넥부(13)의 최소 직경은 3.0mm 내지 4.5mm가 바람직하고, 3.5mm 내지 4.3mm가 보다 바람직하다.

여기서, 넥부(13)에 있어서의 선단부 영역과 후단부 영역의 형상 인자에 대하여 설명한다.

넥부(13)에 있어서의 선단부 영역(헤드부(12)와의 경계 위치(K1)와, 경계 위치(K1)로부터 후단부측으로 10mm 이격된 위치 사이의 영역)은 구강 내에 들어가고, 또한 청소 부위 주변과의 물리적 간섭이 많은 영역이다. 따라서, 구강 내 조작성의 관점에서, 당해 영역에 있어서의 헤드부(12)의 식모면(12a)측의 측면으로 볼 때의 형상은, 당해 식모면(12a)과 동일 평면 상(평평한 상태), 혹은 평행한 관계에 있는 것이 바람직하다. 그 때문에, 넥부(12)의 두께를 D로 하고, 측면으로 보아 식모면(12a)을 포함하는 평면을 경계로 하여 넥부(12)의 상기 평면보다 상측의 두께를 D11, 하측의 두께를 D12(D=D11+D12)로 하면, 넥 선단부 영역에서는 항상 D12>D11, 또한 D12와 D11의 비는 일정하게 추이(상기 선단부 영역에 있어서의 D11/D12의 변화는 1.0±0.15의 범위)되는 것이 바람직하다.

넥부(13)에 있어서의 후단부 영역(능선(K2)과, 능선(K2)으로부터 선단부측으로 20mm 이격된 위치 사이의 영역)은 상술한 선단부 영역과는 달리, 구강 내에 들어가는 경우는 적다. 후단부 영역은, 박형 헤드, 미세 넥에 의한 지나친 휨을 억제하기 위해(즉, 구강 내 조작성과 핸들부 조작성을 향상시키기 위해), 적절한 파지 중심점 각도(θ)와 파지 중심점 높이(h)를 성립시키기 위한 형상 변화를 부여하는 역할을 담당한다. 특히 후단부 영역에 있어서의 식모면(12a)측의 형상(상측)은, 상기 파지 중심점 각도(θ)의 설정에 주체적으로 기여하기 때문에, 측면으로 볼 때의 형상은, 상기 선단부 영역과 비교하여 급한(곡률이 큰) 원호 형상으로 설정된다. 또한, 이 형상 변화에 따라 두께가 증가하기 때문에, 브러싱에 의한 부하가 집중되기 쉬운 넥부(12)의 근원에 있어서, 휨 제어가 가능하게 된다.

한편, 후단부 영역에 있어서의 배면측(하측)은, 상기 상측의 측면으로 볼 때에 있어서의 형상 변화에 맞춰서 마찬가지의 원호 형상을 형성하지만, 상기 휨을 억제하기 위해 두께를 증가시킬 필요가 있기 때문에, 상기 상측과 비교하면, 완만한(곡률이 작은) 원호 형상으로 형성된다. 이 때에, 능선(K2)으로부터 헤드부(12)측(선단부측)으로 20mm 이동한 위치에 있어서의 상기 두께 D11을 두께 D11(20), 능선(K2)으로부터 선단부측으로 10mm 이동한 경우를 두께 D11(10), 능선인 경우를 두께 D11(0)로 하고, 두께 D12도 마찬가지로 나타내면, 하기의 관계가 성립된다.

(1) 능선(K2)으로부터 선단부측으로 20mm 이격된 위치에 있어서:

당해 위치의 두께 D 중, 상측의 두께 D11이 차지하는 비율은 40±10％이다.

능선(K2)으로부터 선단부측으로 10mm 이격된 위치에 있어서:

당해 위치의 두께 D 중, 상측의 두께 D11이 차지하는 비율은 40％ 이상 90％ 이하, 바람직하게는 60％ 이상 80％ 이하이다.

0mm(능선(K2))의 위치에 있어서:

당해 위치의 두께 D 중, 상측의 두께 D11이 차지하는 비율이 45 이상, 바람직하게는 75％ 이상, 보다 바람직하게는 80％, 85％ 이상이 더욱 바람직하다. 상한값에 대해서는 95％ 이하인 것이 바람직하고, 90％ 이하가 보다 바람직하다.

두께 D11의 비율은, 각도(θ)가 커질수록 값이 커진다. 또한, 헤드부(12)를 박형으로 하면 두께 자체가 적기 때문에, 소정의 각도(θ)를 얻기 위해서는 상측의 두께 D11의 비율이 보다 커진다.

두께 D11의 비율이 하한값 이하인 경우, 스트레이트 형상에 가까워져 소정의 파지 중심점 각도가 얻어지지 않는다. 또한, 각도를 부여할 수 있다고 해도, 넥부(13)의 근원에 있어서 두께 D12가 필요 이상으로 커져, 미세 넥으로서의 효과가 저하된다. 두께 D12가 상한값을 초과하면, 넥부(13)의 만곡이 빠른 단계에서 시작되기 때문에, 적절한 파지 중심점 각도가 부여되기 어렵고, 또한 구강 내 조작성도 저하된다.

(2) 능선(K2)으로부터 선단부측으로 20mm 이격된 위치와, 능선(K2)으로부터 선단부측으로 10mm 이격된 위치에 있어서의, 두께 D11의 변화(D11(10)/D11(20))는 1.2 이상, 바람직하게는 1.4 이상, 보다 바람직하게는 1.7 이상이다. 또한, 두께 D11의 변화(D11(10)/D11(20))의 상한은 2.5이다.

능선(K2)으로부터 선단부측으로 20mm 이격된 위치와, 능선(K2)으로부터 선단부측으로 10mm 이격된 위치에 있어서의, 두께 D11의 변화(D11(10)/D11(20))가 상기한 하한값 미만인 경우에는, 넥부(13)의 근원까지 스트레이트 형상이 계속되기 때문에, 소정의 파지 중심점 각도가 얻어지지 않는다. 능선(K2)으로부터 선단부측으로 20mm 이격된 위치와, 능선(K2)으로부터 선단부측으로 10mm 이격된 위치에 있어서의, 두께 D11의 변화(D11(10)/D11(20))가 상기한 상한값을 초과하는 경우에는, 넥부(13)의 만곡이 빠른 단계에서 시작되기 때문에, 적절한 파지 중심점 각도가 부여되기 어렵고, 또한 구강 내 조작성도 저하된다.

능선(K2)으로부터 선단부측으로 10mm의 위치와 0mm의 위치에 있어서의 D11의 변화는 1.4 이상, 바람직하게는 1.8 이상, 보다 바람직하게는 1.9 이상이다. 선단부측으로 10mm의 위치와 0mm의 위치에 있어서의 D11의 변화의 상한은 3.0이다.

능선(K2)으로부터 선단부측으로 10mm의 위치와 0mm의 위치에 있어서의 D11의 변화가 상기한 하한값 미만인 경우에는, 넥부(13)의 근원까지 스트레이트 형상이 계속되기 때문에, 소정의 파지 중심점 각도가 얻어지지 않는다. 능선(K2)으로부터 선단부측으로 10mm의 위치와 0mm의 위치에 있어서의 D11의 변화가 상기한 상한값을 초과하는 경우에는, 넥부(13)의 만곡이 빠른 단계에서 시작되기 때문에, 적절한 파지 중심점 각도가 부여되기 어렵고, 또한 구강 내 조작성도 저하된다.

능선(K2)으로부터 선단부측으로 20mm 이격된 위치와, 능선(K2)으로부터 선단부측으로 10mm 이격된 위치에 있어서의, 두께 D12의 변화율(D12(20)/D12(10))은 1.3 이상, 바람직하게는 1.4 이상이다.

능선(K2)으로부터 선단부측으로 10mm의 위치와 0mm의 위치에 있어서의 두께 D12의 변화는 1.3 이상, 바람직하게는 1.4 이상이다.

상기 하한값 이하인 경우에는, 상측의 형상 변화에 맞춰서 하측이 만곡되지 않게 되고, 손가락 댐부가 불필요하게 두꺼워 잡기 어려워진다. 상한값은 특별히 없지만, 동 구간에 있어서의 상측의 변화를 상회하지 않는 것이 바람직하다.

능선(K2)의 위치의 두께(D11(0)+D12(0))의 범위는 7mm 이상 15mm 이하가 바람직하고, 8.4mm 이상 13.5mm 이하가 보다 바람직하고, 8.8 이상 10mm 이하가 더욱 바람직하다.

[헤드부 기단부부터 손가락 댐부 선단부간 거리(a)]

헤드부(12)의 기단부(넥부(13)와 헤드부(12)의 경계 위치(K1))로부터 손가락 댐부(19)의 선단부(넥부(13)와 핸들부(14)의 경계(K2)) 사이의 거리(a)는, 클수록 식모부(11)가 구강 내의 깊숙한 곳까지 닿아, 구강 내의 구석구석까지 청소 효과를 높일 수 있는 반면, 넥부(13)의 휨이 커진다. 한편, 거리(a)는, 작을수록 넥부(13)의 휨을 작게 할 수 있지만, 식모부(11)가 구강 내의 깊숙한 곳까지 닿기 어려워진다. 그래서, 거리(a)는 핸들체(15)의 구성 재료, 굽힘 탄성률 등의 조건에 따라서도 상이하지만, 예를 들어 25mm 내지 70mm 정도로 설정된다.

[파지 중심점 각도(θ)]

칫솔(1)의 파지 중심 위치(G1)에 있어서의 핸들부(14)의 두께 방향 중심점(G2)과 식모부(11)의 중심 위치(S1)에 있어서의 헤드부(12)의 두께 방향 중심점(S2)을 연결하는 직선(N)과, 식모면(12a)을 구성하는 평면(P)이 이루는 각도(θ)를 이하, 파지 중심점 각도(θ)라 부른다.

파지 중심점 각도(θ)는, 지나치게 크면, 핸들부(14)의 연장 방향과 헤드부(12)의 연장 방향의 차이가 커지고, 핸들부(14)의 조작성이 저하된다. 또한, 파지 중심점 각도(θ)는, 지나치게 작으면 핸들체(15)의 형상이 직선적으로 되어, 본 실시 형태의 본래의 효과가 얻어지지 않는다. 이들을 감안하여, 파지 중심점 각도(θ)는 5.0도 이상 10.0도 이하로 설정된다. 파지 중심점 각도(θ)는 6.0도 이상 8.0도 이하가 보다 바람직하다.

[파지 중심점 높이(h)]

칫솔(1)의 파지 중심 위치(G1)에 있어서의 핸들부(14)의 두께 방향 중심점(G2)과, 식모면(12a)을 구성하는 평면(P) 사이의 거리를 파지 중심점 높이(h)라 정의한다.

파지 중심점 높이(h)는, 6.0mm 이상 15.5mm 이하로 설정된다. 파지 중심점 높이(h)는, 하한에 있어서는 7.0mm 이상이 바람직하고, 상한에 있어서는 15.0mm 이하가 바람직하고, 14.5mm 이하가 보다 바람직하고, 13.5mm 이하가 더욱 바람직하고, 12.0mm 이하가 한층 더 바람직하고, 11.0mm 이하가 특히 바람직하다. 상하의 범위로서는 7.0mm 이상 15.0mm 이하가 바람직하고, 7.0mm 이상 14.5mm 이하가 보다 바람직하고, 7.0mm 이상 13.5mm 이하가 더욱 바람직하고, 7.0mm 이상 12.0mm 이하가 한층 더 바람직하고, 7.0mm 이상 11.0mm 이하가 특히 바람직하다.

[실시예]

이하, 실시예를 나타내어 본 발명을 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니며, 그의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경하여 실시할 수 있다.

표 1에 나타내는 사양에 따라, 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 4의 칫솔을 사출 성형법에 의해 제작하였다. 상기한 칫솔에 있어서 핸들부의 폭, 길이, 두께 및 형상은, 모두 동일하게 하였다. 표 1에 기재된 각종 수지를 사출 성형하여, 도 1 및 도 2에 기재된 헤드부, 넥부 및 핸들부의 일체 성형물을 얻었다. 식모 구멍의 배열은, 헤드부의 선단부로부터 넥부를 향해 3구멍×1열, 4구멍×6열, 3구멍×1열로 하였다. 헤드부의 폭·길이는 표 1에 기재한다. PBT제 필라멘트로 이루어지는 테이퍼용 모(7.5mil)의 모속을, 평선식 식모에 의해 헤드부에 심어 마련하여 칫솔을 제작하였다.

각 시료의 평가 항목으로서는, 구강 내 조작성과 핸들 조작성의 2개의 항목을 예시하였다. 구강 내 조작성에 대해서는, 「매우 우수함」을 「◎」라 하고, 「우수함」을 「○」라 하고, 「약간 떨어짐」을 「△」라 하고, 「매우 떨어짐」을 「×」라 하였다. 마찬가지로, 핸들 조작성에 대해서도 「매우 우수함」을 「◎」라 하고, 「우수함」을 「○」라 하고, 「약간 떨어짐」을 「△」라 하고, 「매우 떨어짐」을 「×」라 하였다.

표 1에 나타낸 바와 같이, 비교예 1의 칫솔은 파지 중심점 각도(θ), 파지 중심점 높이(h)가 모두 본 발명의 수치 범위로부터 벗어나 있다. 즉, 비교예 1의 칫솔은, 핸들체가 비교적 직선상에 가까운 형상을 갖고 있다. 그 때문에, 비교예 1의 칫솔은 구강 내 조작성 및 핸들 조작성이 떨어져 있는 것이 확인되었다. 또한, 비교예 2의 칫솔은, 헤드부 두께(t), 넥부의 최소 폭(W1) 및 넥부의 최소 두께(D1)가 본 발명의 수치 범위로부터 벗어나 있다. 그 때문에, 비교예 2의 칫솔은 구강 내 조작성이 떨어져 있는 것이 확인되었다. 또한, 비교예 3의 칫솔은, 파지 중심점 높이(h)가 본 발명의 수치 범위로부터 벗어나 있으며, 구강 내 조작성 및 핸들 조작성이 떨어져 있는 것이 확인되었다. 비교예 4의 칫솔은, 파지 중심점 각도(θ), 파지 중심점 높이(h)가 모두 본 발명의 수치 범위로부터 벗어나 있으며, 구강 내 조작성 및 핸들 조작성이 떨어져 있는 것이 확인되었다.

이에 비해, 실시예 1 내지 10의 칫솔은, 헤드부 두께(t), 넥부의 최소 폭(W1), 넥부의 최소 두께(D1), 파지 중심점 각도(θ) 및 파지 중심점 높이(h)의 모든 파라미터가 본 발명의 수치 범위 내에 들어 있다. 이에 의해, 넥부가 휘어도 구강 내 조작성, 핸들 조작성의 양쪽이 우수한 칫솔인 것이 확인되었다.

일반적으로 평선식 식모를 채용한 경우, 헤드부에 평선 박아 넣음에 의한 스트레스가 가해진다. 헤드부가 얇은 경우, 힘이 가해졌을 때의 변형에 대한 강도가 낮은 반면, 넥부가 굵고 강도가 높으면, 이를 닦을 때의 스트레스가 헤드부에 집중되어, 헤드부의 휨이 커지고, 사용성이 저하되는 경우가 있다. 이 경우, 본 실시 형태의 칫솔(1)과 같이 넥부를 가늘게 하고, 어느 정도의 휨성을 갖게 함으로써, 이를 닦을 때의 스트레스를 헤드부로부터 넥부 전체로 분산시킬 수 있어, 사용성이 향상된다. 그 때문에 평선식 식모의 경우, 본 발명의 효과를 특히 현저하게 얻을 수 있다.

1: 칫솔
11: 식모부
12: 헤드부
12a: 식모면
13: 넥부
14: 핸들부
17: 모속

Claims

복수의 모속을 포함하는 식모부와,
상기 식모부가 식모면에 마련된 헤드부와,
상기 헤드부에 연장 마련된 넥부와,
상기 넥부에 연장 마련된 핸들부를 구비한 칫솔로서,
상기 헤드부의 두께가 2.0mm 이상 4.0mm 이하이고,
상기 넥부의 최소 폭 및 최소 두께가 3.0mm 이상 4.5mm 이하이고,
상기 넥부의 후단부측에 있어서의 상기 식모면측에는, 중심 위치가 당해 식모면측에 배치되며, 측면으로 보아 상기 식모면측이 오목해지는 원호 윤곽의 곡면이 형성되고,
상기 칫솔의 파지 중심 위치에 있어서의 상기 핸들부의 두께 방향 중심점과 상기 식모부의 중심 위치에 있어서의 상기 헤드부의 두께 방향 중심점을 연결하는 직선과, 상기 식모면을 구성하는 평면이 이루는 각도가 5.0도 이상 10.0도 이하인 것을 특징으로 하는 칫솔.
제1항에 있어서, 상기 넥부의 구성 재료의 굽힘 탄성률이 1000MPa 이상 2200MPa 이하인 것을 특징으로 하는 칫솔.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 넥부의 구성 재료가 폴리프로필렌 수지인 것을 특징으로 하는 칫솔.