JP5120964B2

JP5120964B2 - 歯ブラシ

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Description

本発明は、ブラシに加わり過ぎた力を吸収するとともに、歯の凸凹した場所や、歯と歯の隙間を清掃するのに効果的にブラッシングできる歯ブラシに関するものである。

従来の技術に、ブラシに加わる圧力を制御したり、歯の凸凹部分を効果的に清掃するために、弾性材をブラシの取り付け部分やブラシ台座に使ったり、弾性材の代わりに、袋状の中に気体や液体を入れて、ブラシの取り付け部分の下に使用して、圧力を制御するような技術が数多くあった。たとえば、下記実開昭５１−１１０７６１号の特許文献１のようにブラシ台座に弾性材を使用したものや、特開２００１−１９０３３３号の特許文献２のように、刷毛束を各々弾性体に埋め込んだもの、さらには特開２００１−８７３５号の特許文献３のように、気体や液体の入った弾性体を使ったものなどである。また、経済性や省資源を図るために、ブラシの付いたブラシ台座を着脱可能にした特開平０６−３０４０２２号の特許文献４などである。

従来の歯ブラシにおいて、ブラシに加わる圧力を吸収し、凸凹した歯に平均的にブラシが当たるようにするために、ブラシを弾性材に埋め込んだものや、ブラシの下に弾性材を取り付けて圧力を吸収しようとするものは、弾性変化がなければ、目的を達成出来ないことになるわけで、凸凹した歯の凸凹量を弾性材で得る為には、弾性材や弾性体を厚くする、または弾性材を伸ばして目的を達成するには、伸び量を確保する為、柔らかい物を使用する必要があった。そのためブラシの取り付け部分は圧力が加わっていない時が弾性力が一番弱く、最大のぐらつきとなり、弾性量を大きく得ようとすると、弾性した後の復元に時間がかかる事になる。また、歯と歯の隙間に入ったブラシや細かい動きのブラッシングには歯ブラシとしての効果を発揮出来ないことになる。弾性材が歯ブラシヘッドの柄の上部に取り付けてあるものは、構造上、歯ブラシヘッド部を小さくすることが難しくなってしまい、細かい部分を効率良くブラッシングするには、不適切でもある。また、ブラシの付いたブラシ台座の着脱可能な歯ブラシにおいては、従来のより長期にわたり歯ブラシの柄を使用出来るものとし、ブラシ台座を着脱可能にして、消耗品の部分であるブラシを含めたブラシ台座部分を、材料の無駄なく、消耗部分のみを交換可能とすることにより、使用者、生産者ともに経済性、コスト面にすぐれ、省資源を図ることにある。

前記特許文献１は、歯ブラシヘッドの柄の上に取り付けられた弾性材にブラシを取り付けたものであり、目的を達成させたいならば、弾性量を得る為に、柔らかく厚めの弾性材を使用することになる。そのため、ブラシの取り付け部分の弾性力は、ブラシに圧力が加わっていない時が最小となり、ぐらつきが大きく、歯に加わる圧力が少ない場合のブラッシングには不向きである。一つ例をあげるならば、歯と歯の隙間に入ってしまったブラシは圧力が加わっていないため、ブラシの取り付け部分の大きなぐらつきにより、とくに細かく動かすブラッシングの場合、ブラッシング効果が薄れてしまう。歯にはある程度の力、基本的には、歯に当てるブラシの力は２００グラム位が適切圧と言われていて、ブラシの力が歯に加わっていなければ、清掃効果は薄れてしまうわけである。また、弾性の仕方を調査すると、ブラシの取り付け部分のぐらつきは、弾性変化前が一番大きく、弾性材が圧縮するとともに、弾性材の弾性力が強くなっていき、小さくなることになる。また、柔らかい弾性材であればあるほど、ブラシに加わった力を吸収することはできるが、弾性変形した後の復元にも時間がかかることになり、ブラッシング中の歯の凸凹の変化に効率良く迅速な対応ができないことになる。

前記特許文献２は、刷毛束の取り付け部分に単体で弾性材が取り付けてあり、伸びる構造になっているものも含めて、歯の凸凹部に刷毛束を効率よく当てさせるために傾斜するようにした物である。しかしながら、細かく動かすブラッシングをするには、歯と歯の隙間に入った刷毛束や歯の凹んだ所に入った刷毛束は、刷毛束が傾斜する構造のために、他の部分よりも、歯に加わる力が逃げることになり不適切である。前記特許文献１の課題と同じく、弾性材が弾性変形していない時が弾性材は一番柔らかく、弾性変形量が増していくごとに硬さを増していく。凸凹した歯に効率良くブラシを平均した力で当てるためには、伸びやすい、または縮みやすい柔らかめの弾性材を使用しなければ目的を達成することは難しい。また、その場合は、硬めの弾性材を使った時よりもブラシの復元に時間がかかることになり、細かい動きのブラッシングには不向きである。

前記特許文献３は、ブラシの取り付け部分の下に液体や気体が入った弾性体を使い、その弾性体の圧力を制御出来るようにして、目的を達成させようとしたものであるが、構造が複雑になってしまうのと、安定した弾性力が得られないということがある。弾性体に気体を入れている場合、気圧が違う場所や違う時、または温度の変化、例えば気温、温水、体温などによるものや、弾性を繰り返すことによる気体の圧力の上昇などで、ブラッシング中にも弾性体の中の気体の圧力が変わってしまうことがあり、弾性力が変わってきてしまう。気体漏れが生じた場合は、弾性体が変形したまま戻らない、水が入る等。また漏れが無い場合でも温度変化や気圧変化による弾性力変化、または、水滴、結露が生じる場合があり、不衛生を連想させられる場合もある。なにより、本来の安定した弾性力が失われてしまう。毎回変わってしまう圧力を一定に保つのは、制御出来たとしても、かえって難しいものになってしまう。液体が入っているものも、液体の流動に時間がかかり、弾性体が変形した後の復元に時間がかかってしまう。漏れが生じれば、弾性体の変形が戻らない等、また、前記特許文献１の課題と同じようなことになってしまい、かえって複雑になった分、コスト高や口の中に入れる歯ブラシにとっては、あってはならない液漏れの心配もある。

前記特許文献４は、歯ブラシヘッド部のブラシ台座を着脱可能にしたものであり、交換可能である。従来は、ブラシ台座に歯ブラシヘッドの柄の材料と同質に近い硬質の合成樹脂を使っており、着脱を繰り返すたびに、歯ブラシヘッドの柄のブラシ台座取り付け部分は摩擦で消耗していくことになる。また、歯ブラシヘッドの柄とブラシ台座の取り付け部分に少しでも隙間があれば、ブラッシング時に擦り合わさることになって、ブラッシング時間が増えるとともに、がたつきが大きくなっていき、磨耗してはいけない歯ブラシヘッドの柄のブラシ台座の取り付け部分が消耗することになる。そのため長期にわたり使用すると、ブラッシング中に、がたつきにより起きる振動などの不快感や、交換したてのブラシ台座が外れやすくなっていく危険性もある。

本発明は、上記のような問題を解決し、ブラシに加わり過ぎた力を吸収すると共に、歯の凸凹した場所や歯と歯の隙間に入ったブラシでも安定した力で効率よく清掃ができるようにし、ブラシが歯に加える力を最適な力に近づけて、安定した弾性力と大きな弾性量を獲得し、ブラッシングに有効に働くようにする歯ブラシを提供することにある。

本発明は、上記のような点に鑑みたもので、上記の課題を解決するために、歯ブラシのヘッド部に輪形状の穴を開孔し、この輪形状の穴を開孔したヘッド部に所要のブラッシングのためにブラシを植設したブラシ台座をその内側を空洞とするとともに、上記ブラシ台座の裏面を洗浄可能に、内側の空洞に空気が出入り可能にヘッド部の輪形状に開孔した穴に連通状態に底面が開孔状態である半球形状の所要の弾性構造体として配設したことを特徴とする歯ブラシを提供するものである。

また、請求項２のように、ブラシ台座のブラシに２００グラム〜２５０グラムの適度なブラッシング力、ないし５００グラム以上のかなり強いブラッシング力でブラッシング可能な所要の弾性構造体のブラシ台座とし、輪形状としたヘッド部にブラシ台座をヘッドと一体的に形成して配設したことを特徴とする歯ブラシを提供するものである。

さらに、請求項３のように、ブラシ台座のブラシに２００グラム〜２５０グラムの適度なブラッシング力、ないし５００グラム以上のかなり強いブラッシング力でブラッシング可能な所要の弾性構造体のブラシ台座とし、ヘッド部の内周部または外周部に凹んだ溝を設け、ブラシ台座をその溝にはめ込んで取り付けるために所定径の輪形状の下部として、ヘッド部にブラシ台座を交換可能に着脱自在に形成したことを特徴とする歯ブラシを提供するものである。

本発明にあっては、請求項１のように、歯ブラシのヘッド部に輪形状の穴を開孔し、この輪形状の穴を開孔したヘッド部に所要のブラッシングのためにブラシを植設したブラシ台座をその内側を空洞とするとともに、上記ブラシ台座の裏面を洗浄可能に、内側の空洞に空気が出入り可能にヘッド部の輪形状に開孔した穴に連通状態に底面を開孔状態とした半球形状の所要の弾性構造体として配設したことによって、歯のブラッシングの際にブラシ台座が変形し過ぎるのを防止できるとともに、ブラシ台座の裏面がヘッド部の輪形状に開孔した穴に連通状態となってブラシ台座の裏面の洗浄が可能であり、ヘッド部の輪形状の穴を介して空洞に入り込むことになる水や唾液などの空洞の出入りに抵抗が大きいものも含めて、ヘッド部の輪形状の穴を介して空気の出入りに抵抗がないことにより、ブラシ台座が凹みの変形をしてからの復元が早く、細かい動きのブラッシングや、歯の凸凹した場所や、歯と歯の隙間などを効果的に清掃でき、さらに歯や歯茎に加わり過ぎた時の圧力を吸収し、損傷を軽減できる。
また、ブラシの取り付け部分の弾性材自身の弾性力は、ブラシ台座が凹みの変形をしている時でも、ブラシに加わる力の大、小に関係なく、弾性力を残して、安定した弾性力と弾性量を獲得して、ブラッシングに有効に働くようにでき、歯の凸凹な場所、歯と歯の隙間などのブラシの入りやすさの変化が小さく、変形している最中でも最適力に近い安定したブラシからの力を歯に加えられて清掃できる。特に一番奥の歯などに有効である。

また、請求項２のように、ブラシ台座のブラシに２００グラム〜２５０グラムの適度なブラッシング力、ないし５００グラム以上のかなり強いブラッシング力でブラッシング可能な所要の弾性構造体のブラシ台座とし、輪形状としたヘッド部にブラシ台座をヘッドと一体的に形成して配設したことによって、適度な安定した弾性力と弾性量でブラッシングでき、歯の凸凹な場所、歯と歯の隙間などを最適力に近い安定したブラシからの圧力を歯に加えられてブラッシングできるものである。
そして、強い力がブラシに加わってしまった場合、たとえばブラシに力が加わり過ぎて、弾性構造体が限界まで変形してしまった場合でのブラッシングでも、効果的に力を吸収し、歯にブラシが包み込むように向きを変え、ブラシ密度も増えることで、清掃効果、弾性効果を持続し、歯と歯茎の間にもブラシが入りやすくなる効果もあり、また歯を削り過ぎたり、歯茎などの損傷を軽減することもできる。さらに、ブラシ台座の変形の凹みが使用者に伝わるため、力の加え過ぎを通知する効果もある。
なお、介護用として、他の人がブラッシングする場合でも、力の加え過ぎが判り、歯や歯茎の損傷を抑えることができる。また、歯ブラシの柄を握る手に障害があったり、うまく力の加減ができない人や高齢者にも有効である。そしてまた、弾性構造体を一段下に落として、力が加わった場合の弾性材の逃げを柄の穴の内側で押さえるようにして、弾性構造体の弾性力を増せるため、柔らかめの弾性材を使って、弾性構造を作れる。そして、弾性構造体に力が加わり、凹みの変形が始まるまでの力を同じにできると共に、ブラシの取り付け部分の弾性力を弱めに、変形終了してからはヘッドの穴を通して弾性しやすくできる。

さらに、請求項３のように、ブラシ台座のブラシに２００グラム〜２５０グラムの適度なブラッシング力、ないし５００グラム以上のかなり強いブラッシング力でブラッシング可能な所要の弾性構造体のブラシ台座とし、ヘッド部の内周部または外周部に凹んだ溝を設け、ブラシ台座をその溝にはめ込んで取り付けるために所定径の輪形状の下部として、ヘッド部にブラシ台座を交換可能に着脱自在に形成したことによって、上記のようにブラッシングできるとともに、ブラシ台座の輪形状の部分を歯ブラシヘッドの溝への着脱ができて、装着されると強力に固定される。また、下記するように輪形状の弾性材の表面も弾性材でできているため、歯ブラシヘッドの材質より、かなり柔らかい材質となり、従来の着脱可能なブラシ台座のように着脱を繰り返すごとに起きる取り付け接触部の摩擦や、ブラッシング時に発生する可能性が大きいことになる取り付け部分の動きによる摩擦で、歯ブラシヘッドのブラシ台座の取り付け部分を消耗させることはない。また、上記したように消耗品であるブラシ台座を交換できるため、歯ブラシの柄は従来のよりも長期にわたり使用できることになる。また、輪形状の弾性材が消耗していったとしても、がたつきによる振動は起きづらく、歯ブラシヘッドからも外れにくい。

なお、ヘッドの表面または／および周部の溝の表面に凸凹を設けることにより、弾性材が凸凹に合わせて形状を変えられ、輪形状の弾性材やブラシ台座が、ブラッシング時に発生しやすい、ねじれ、滑りを最小限に抑えるようにできる。したがって、ブラシ台座である弾性構造体の弾性力が変化してしまうのと、摩擦による消耗を抑えられ、着脱可能なブラシ台座が歯ブラシヘッドから容易に外れてしまうことも、凸凹を設けることにより、さらに防止できる。

本発明のその他の特徴、効果については、以下において述べられる。本発明は、如何なる環境の国や、場所などにおいても、ブラシの取り付け部分の弾性力も含めて、ブラッシングに最適な力に近い弾性力を獲得でき、安定した弾性力と弾性量を得ることができる。したがって、歯の凸凹な場所、歯と歯の隙間などを効果的に清掃でき、ブラシ台座を着脱可能にし、交換可能とすれば、さらに使用者、生産者ともに経済性、コスト面に優れ、省資源を図れる歯や歯茎に優しい小さな歯ブラシヘッドの歯ブラシを作ることができる。

本発明の一実施例の一部省略した斜視図、同上の歯ブラシヘッドの柄からブラシ台座を取り外した状態を上方から見た歯ブラシヘッド部の斜視図、図１の矢視Ａ−Ａａ拡大断面図、ブラッシングの使用状況説明図、同上の図１の矢視Ａ−Ａａの他の実施例の拡大断面図、同上の歯ブラシヘッド部を上方から見たブラシ台座部の斜視図、図６の矢視Ｂ−Ｂａの断面図、本発明のブラシ台座の一部に強い力が加わり始めた時の一部切欠した使用状況説明斜視断面図、図８の使用状況時の矢視Ｃ−Ｃａの断面図、同上のブラシ台座に強い力が加わっている時の使用状況説明斜視図、図１０の使用状況時の矢視Ｄ−Ｄａの断面図、ブラシを取り付けていない状態のブラシ台座に、上から見て、ブラシ台座に丸く切り込みを入れた斜視図、ブラシを取り付けていない状態のブラシ台座に、歯ブラシヘッドの柄に対して直角に切り込みを入れた斜視図、図１２の、上から見て丸く切り込みを入れたブラシ台座の矢視Ｆ−Ｆａの拡大断面図、図１３の歯ブラシヘッドの柄に対して直角に切り込みを入れたブラシ台座の矢視Ｅ−Ｅａの拡大断面図、従来の弾性材を使用した歯ブラシと、本発明の歯ブラシとの力と変形量の違いをグラフにした説明図、着脱可能のブラシ台座を装着するための、柄の穴の外側に溝と凸凹を設けた歯ブラシヘッドの柄の斜視図、ブラシを取り付けていない状態の本発明のブラシ台座に、輪形状の弾性材を一体成型して脱着可能にしたブラシ台座を下から見た斜視図、弾性力を備えた合成樹脂が入った状態説明用の拡大図、図１９の矢視Ｈ−Ｈａの断面斜視図、歯ブラシヘッドの溝の表面を凸凹させた状態説明用の断面斜視図。

以下、本発明の実施の形態について詳しく説明する。図１は本発明にかかわる歯ブラシの斜視図であり、歯ブラシを構成している歯ブラシの柄１のヘッド１ａとブラシ台座２とは一体形成されているものである。図２は、図１のブラシ３が付いた半球形状の弾性構造体のブラシ台座２を取り外した歯ブラシヘッド１ａの部分を上から見た斜視図である。歯ブラシヘッド１ａには輪形状に貫通した穴５が開いていて表面は凸凹７している。この穴５は弾性構造体のブラシ台座２が変形し過ぎないようにすることと、ブラシ台座２の弾性材の裏面１２の洗浄、また、変形するたびに、空洞１１に存在する空気などの出し入れを行う穴である。また、ブラシ台座２が着脱可能な場合、図２のブラシヘッド１ａの穴５の内側には、溝６を設けて、後述のように溝６の表面を凸凹７させることができる。

図３は図１のＡ−Ａａ部分の断面図である。このブラシ台座２の材料の一部となる弾性材は、例えばシリコンなどであるが、温度変化等に強く耐久性に優れ、人体に影響のない弾性材ならば、これに限定されない。この弾性材の硬質は、歯４の凸凹量を得ることが大きな目的ではないため、（歯４の大きな凸凹量は弾性構造体の凹みの変形で得ることが目的である）従来のより硬質の弾性材を使えることになる。この弾性材は歯ブラシヘッド１ａを被って形成されて底面を開孔状態とし、ブラシ台座２の弾性材の裏面１２の洗浄、また、変形するたびに、空洞１１に存在する空気などの出し入れができるようにしている。空洞１１を有する半球形状のブラシ台座２の断面図なので、弾性材の裏面１２から見ると、ブラシの束ねた元１３が弾性材に埋め込まれているために、少し弾性材の裏面１２の表面が凸凹になっているのがわかる。弾性材の裏面１２から見て、半球形状にした弾性材の厚さは、本発明では同じにしてあるが、すべての場所の弾性材の厚さが同じであるとは限定されない。

ブラシ３の一束一束は、一本一本抜けないように、ブラシの束ねた元１３を溶着するか、合成樹脂やプラスチックなどで固めてから埋め込む方法や、製作するうえでの一体形成で、毛止め強度は問題なく達成できる。ブラシ３は歯ブラシヘッド１ａに対して垂直にその先端の面が平らに揃うように、半球形状のブラシ台座２に取り付けてあるため、中央付近のブラシ３の長さと外側付近のブラシ３の長さは違うことになる。ブラシ台座２の中央に向かってブラシ３の長さが徐々に短くなっていくことになるので、同じ材質、同じ太さのブラシ３を使った場合、中央付近のブラシ３の方が、ブラシ３自身の弾性力が強いため硬く、歯茎に当たりやすい外側付近のブラシ３は中央付近より柔らかいブラシ３になる。ブラシ３の一束一束はすべて同じ長さにしなくても、一番長い先端面が揃えばいいわけで、すべて同じ長さとは限定されないが、本発明は生産コストを考えて同じ長さにした。また、歯ブラシヘッド１ａの凸凹７は弾性材が確実に固定されるように設けたものである。一体形成で構成するために接着剤等を使ってもいいが、本発明は使用者の安全性と生産者のコスト面を考えて凸凹７を設けて接着剤等使わず一体形成した。

上記弾性構造体のブラシ台座２にブラシ３をヘッド１ａに垂直にしてブラシ３の先端面を平らに揃えて植設すると、中央付近と外側付近のブラシ３の長さが変わるため、ブラシ３の材質、太さ等変えることなく、歯茎に当たりやすい外側付近のブラシ３を中央付近より柔らかくできることにより、歯茎に優しいものとなる。そのため、種類の違うブラシ３を組み合わせなくても、同等の効果を得られる場合もあるので、生産コスト面にも貢献できる。また、ブラシ台座２である弾性構造体の中央付近の方が、外側付近より弾性構造体の凹みによる弾性変形しやすい場所であることと、中央付近のブラシ３に歯ブラシのヘッド１ａに対して垂直に加わった力は、ブラシ台座２にその表面に対して垂直に力が加わるために、弾性効果を得られやすいことになり、短めで硬めのブラシ３でも好都合である。半球形状にした弾性構造体のブラシ台座２にブラシ３を束にして多数取り付けると、弾性材だけで半球形状にしたときの弾性力よりも、大きな弾性力を有するようにできる。

図４は、本発明の歯ブラシをブラシ３に加わる力を２００グラム〜２５０グラム程度でブラッシングしている使用状況の説明図である。弾性構造体のブラシ台座２はまだ大きく変形しておらず、ブラシ３一束一束が弾性材に埋め込まれていることと、弾性構造体が凹みの変形を始める前の少ない潰れによる力の吸収程度でのブラッシング状態のものである。この状態を保ったままブラッシングすることが望ましい。

図５は、歯ブラシヘッド１ａとブラシ台座２が一体形成されているもので、弾性構造体に歯ブラシヘッド１ａに対して垂直に力が加わった場合、外側に弾性材に加わった力の逃げが大きいと、弾性構造体の凹みの変形を始める前の潰れによる弾性力は小さくなってしまうことになる。同じ材質、厚さの弾性材で作った弾性構造体で潰れによる弾性力を増すために、弾性構造体を一段下に落として歯ブラシヘッド１ａと形成することにより、力が加わった時の弾性材の逃げがすべて歯ブラシヘッド１ａの穴５の内側で押さえられることになり、図３より弾性構造体の凹みの変形を始めるまでの弾性力を、弾性材の材質や厚さを変えることなく増すことができる。このため、ブラシ３取り付け部分の弾性力を同じにしたまま弾性構造体の弾性力を変えることができる。この場合の図１のＡ−Ａａの断面図が図５である。また、図６は、図５の歯ブラシヘッド１ａを被っている弾性構造体のブラシ台座２を歯ブラシヘッド１ａの柄１から外したものを上から見た斜視図で、そのＢ−Ｂａの断面図が図７である。

図８は、ある一部のブラシ３に力が大きく加わってしまった場所ができてしまい、弾性構造体自体が凹みの変形を始めて圧力を吸収し始めた使用状況の説明斜視断面図である。この場合は、ブラシ台座２の中央より、前方のブラシに大きな力が加わっているため、ブラシ台座２の前方から変形の凹みが始まっていることがわかる。この図８のＣ−Ｃａの断面図が図９である。変形により凹んだ所は、ブラシ３が凹みの中央に向かって向きを変えていることがわかる。このブラシ３が向きを変えることが、歯４にブラシ３が密着しようと働くため、力を吸収している時でも、清掃効果は落ちにくい。この後、力を抜けば、素早く復元することになる。また、ブラシ台座２の凹みの変形始めから凹みの変形終了までのブラシ３の取り付け部分の弾性力は、弾性力を残した状態で保たれていることになる。

図１０は、本発明のさらに他の実施形態を示すもので、ブラシ３に力が加わり過ぎてしまった場合の使用状況の説明斜視図である。本発明の弾性構造体のブラシ台座２の最大変形量に近いが、この状態でもブラッシング効果は維持できる。ここからの変形は使用上想定していないが、この状態からさらにブラシ３に力が加わった場合は、弾性材自身が穴５を通して逆に伸びて弾性することになるので、効果は持続する。そして、ブラシ３自身の弾性力が、弾性材の弾性力より小さくなると、弾性材の弾性変形は止まり、ブラシ３自身の変形が大きくなっていくことになる。弾性構造体の変形終了の位置は、特にブラシ密度も増し、ブラシ３からの力が加わっているために凹んでいることになるため、変形により凹んだ場所の中央以外のブラシ３は、凹みの中央に向きを変えている。このため、歯４に密着しようと働く。図１０の状態のＤ−Ｄａの断面図が図１１である。

図１２、図１３は、それぞれ本発明のさらに他の実施形態を示すもので、判りやすく説明するために、ブラシ台座２にまだブラシ３が取り付けていない状態だが、ブラシ台座２が弾性の初段階で起きる潰れによる変形初めを、変形しやすくした歯ブラシヘッド１ａ部分の斜視図である。図１２はブラシ台座２に歯ブラシヘッド１ａの柄１に対して直角に切り込み１０を入れてあり、図１３は上から見て丸く切り込み１０を入れてある。
このため２００グラム程度でのブラッシング中に、ほどよい弾性が得られる。そこから先の弾性では、切り込み１０部分の隙間がなくなることにより弾性力が増す。図１２のＥ−Ｅａの断面図が図１４、図１３のＦ−Ｆａの断面図が図１５である。

図１６のグラフは、従来の歯ブラシと本発明の歯ブラシで、仮に、ブラシの材質や太さを同じにして、ブラシの長さは、従来の歯ブラシのブラシの長さを、本発明の弾性構造体に取り付けてある一番長いブラシとを同じ長さとし、ブラシ台座を上から見てブラシ全体の表面積を同じとして、両方ともブラシ先端面が揃っていることと仮定していることを条件にしている。そして、従来の歯ブラシのように、弾性材や弾性体をブラシの取り付け部分やブラシ台座に使用して、歯の凸凹や力の加え過ぎを弾性材や弾性体で吸収することを目的とした歯ブラシと、本発明の歯ブラシの、力と変形量の違いをグラフにした説明図である。ブラシに加える圧力の加え方は、徐々に歯ブラシヘッド１ａに対して垂直にブラシ全部に力を加えていく。従来の歯ブラシの弾性材や弾性体の変形と、本発明の弾性構造体の変形の違いを説明すると、従来の歯ブラシは、力を加え始めが大きく弾性変形して行き、徐々に弾性変形量は減っていく。本発明の弾性構造体にしたブラシ台座２の歯ブラシは、弾性変形の流れを説明すれば、まず、ブラシ３に加わった力は、ブラシ取り付け部分の弾性材自身の弾性と、弾性構造体が、凹みの変形を始める前に、半球形状の弾性構造体の潰れが生じることでの弾性である。力が大きくなっていくと、凹みの変形しやすい場所である弾性構造体の中央付近から凹みの変形が始まっていくことになる。何故ならば、弾性構造体の中央付近は、ブラシから伝わった力が、弾性材の表面に対して垂直に力が加わりやすい場所であること。もう一つは、ブラシ３の長さが外側付近より短いため、外側付近より硬質なブラシ３になっていることにより、ブラシ３自身の弾性力が大きい。そのため、ブラシ３自身が力を吸収しづらく、弾性材に直に力が加わるためである。弾性構造体が凹みの変形を始めたと同時に、変形した場所のブラシ３の取り付け部分の弾性材自身の弾性変形は、弾性構造体の凹みの変形が進むにつれて、弾性構造体の中央付近から外側に向かって徐々に変形の進行が止まっていくことになる。何故ならば、歯ブラシヘッド１ａに対して垂直にブラシ台座２に取り付けられたブラシ３は、弾性構造体の凹みの中央に向かって向きを変化させることになるためである。そのため、ブラシ３の取り付け部分の弾性材に加わる力が変化するためである。

また、中央付近のブラシ３は弾性構造体が凹みを始めることで、ブラシ３に加わった力は、弾性材自身から弾性構造体の凹みに移行し、中央付近のブラシの取り付け部分の弾性材自身の弾性変形は進行が止まることになる。弾性構造体の凹みの変形終了後は弾性材自身が伸びることにより弾性し、その弾性が限界に到達した後はブラシ３自身が変形していくことになる。ブラシ台座２を半球形状の弾性構造体にしたことにより、仮に、ブラシ全部に平均的に力が、歯ブラシヘッド１ａの柄に対して垂直に加わり始めた場合、前記従来の歯ブラシと同じだけの変形量を得るには、本発明の弾性構造体は、従来の前記歯ブラシより強い力を必要とする。したがって、力の加わり初めの弾性変形量は従来の前記歯ブラシより少なく、弾性構造体の凹みの変形始めから変形終わりまでは、ブラシ３の取り付け部分の弾性材自身の弾性力を維持して保ちながらブラシ台座２である弾性構造体の凹みの変形量も大きく、変形終了後は穴５を通して弾性材が伸びて弾性することにより、徐々に弾性材自身の弾性量は減っていくことになる。よって、従来の前記歯ブラシより、ブラシの取り付け部分の弾性力を維持し保ちながら、大きな変形量を得ることができることになる。前記載の説明を判りやすくし、力と変形量のグラフにしたものである。

このように、従来のブラシの取り付け部分に弾性材を設けた歯ブラシは、初めの弾性変形始めは力が要らず、大きな弾性変形量に従い、弾性材の縮みや圧縮が進んでいけばいくほど大きな力を加えないと、弾性変形は進まないことになる。本発明の弾性構造体のブラシ台座２を使えば、力加え始めからブラシ台座２の凹みの変形が開始するまでには、力を加え始めの時間軸でとらえると、ブラシ台座２が凹みの変形を開始するまでの弾性変形量は少ないことになり、ブラシ台座２の凹みの変形始めから凹みの変形終わりの時点があるとすれば、それに必要な時間は、変形量にしては短く、そこには大きな力が要らないことになる。したがって、最終変形終わりの位置に向かって、ブラシ３に力が加わっていった場合、従来のブラシの取り付け部分やブラシ台座に弾性材を設けた物は限界点が早く、そこまでの到達時間も早いが、本発明の弾性構造体を使えば、ブラシ３の取り付け部分の弾性材の弾性力は大きく変化しなく、弾性力を残したまま弾性構造体の変形量が大きく、変形終了した後には、弾性材が穴５を通して逆に伸びるため（図１０参照）、かなり強い５００グラム以上の力が加わった場合でも、歯４や歯茎、ブラシ３の損傷を減らすことができる。ブラッシングしている状況で簡単に説明すれば、従来の弾性材は、弾性初めが一番柔らかく、弾性変形始めから徐々に硬さが増していく。本発明の弾性構造体のブラシ台座２は、初め硬く、ブラシ台座２の凹みの変形始めから終わりは力をあまり必要としないが、ブラシ３が中央に集まり密集することと、歯に向きを変えて接触したブラシ３が、ブラシ台座２の凹みの変形を阻止しようとする抵抗もあり、変形するのを助け、本発明のブラシ台座２の凹みの変形終了後からは、徐々に硬くなることになる。力を抜けばブラシ台座２は素早く復元することになる。

図１７は、本発明のさらに他の実施形態を示すもので、ヘッド１ａにブラシ台座２が着脱可能なもので、判りやすくするために、ブラシ３は取り外してあり、消耗品であるブラシ台座部分を着脱可能にすることにより、交換可能としたブラシ台座２を下から見た斜視図である。本発明のブラシ台座２と効果は同じであるが、ブラシ台座２には、歯ブラシヘッド１ａに取り付けて固定させるための輪形状の弾性材８が一体成型されている。この輪形状の弾性材８の弾性力と伸縮を利用し、歯ブラシヘッド１ａに固定されることになる。二種類の取り付け方法を考えた。一つ目は図１８の斜視図から判るように、歯ブラシヘッド１ａの穴５の外側に溝６が設けられているものに取り付ける方法、二つ目は図２の歯ブラシヘッド１ａの穴５の内側に溝６が設けられているものに取り付ける方法である。一つ目の図１８に取り付ける場合、輪形状の弾性材８の直径の外径の大きさは、歯ブラシヘッド１ａに設けた溝６の直径の内径の大きさより小さくできており、輪形状の弾性材８を歯ブラシヘッド１ａの溝６の一部に引っ掛け伸ばして全体を溝６にはめ込んで固定させる。二つ目の歯ブラシヘッド１ａの穴５の内側の溝６に固定させる場合、輪形状の弾性材８の直径の外径の大きさは溝６の直径の内径の大きさと同じか少し大きいことになる。また、この場合、図１９から判るように、輪形状の弾性材８の中に、弾性力を備えた合成樹脂９が入っている。この合成樹脂９の材料は合成樹脂製とは限定されなく、金属製でもいいが、本発明では、安全性と省資源を考え合成樹脂製とした。この弾性力を備えた合成樹脂９が入った輪形状の弾性材８を窄めて溝６にはめ込んで復元し固定される。この合成樹脂９の弾性力は輪形状の弾性材８が溝６から容易に外れてしまうことを防止する。図１９のＨ−Ｈａの断面斜視図が図２０である。この合成樹脂９を入れた輪形状の弾性材８は、歯ブラシヘッド１ａに取り付ける場合でも有効に働くこととなる。この場合は窄めて溝に入れるのではなく、輪形状の弾性材８を広げて、溝６の一部に入れて復元させ、図１９から判るように、合成樹脂９が入っていない部分を伸ばして全体を溝６にはめ込む方法で容易に固定できる。

図１８の溝６を設けたヘッド１ａは、着脱可能なブラシ台座２を装着し固定させるための歯ブラシヘッドであるが、輪形状の弾性材８が収納される溝６を設けてあり、ブラシ台座２や輪形状の弾性材８が滑らず動かないように、溝６の表面、もしくは歯ブラシヘッド１ａの表面を凸凹７させてある。輪形状の弾性材８は、弾性力と溝６と凸凹７により、強力に固定されるため、ブラッシング時の小さな力で、ブラシ台座２が歯ブラシの柄１、ヘッド１ａから外れたりすることを防止すると共に、弾性材の摩擦による消耗を防止する。図２１は、歯ブラシヘッド１ａの溝６の表面を凸凹させた状態の断面斜視図で、ブラシ台座２を上記のように装着できる。

本発明は、口腔衛生分野における、特に日常での歯のブラッシングや、介護用、その他での歯のブラッシングに使用する歯ブラシに利用することができる。

１…歯ブラシの柄１ａ…ヘッド２…ブラシ台座３…ブラシ
５…穴６ …溝７…凸凹８…輪形状の弾性材９…合成樹脂１０…切り込み１１…空洞

実開昭５１−１１０７６１号特開２００１−１９０３３３号特開２００１−８７３５号特開平０６−３０４０２２号

Claims

歯ブラシのヘッド部に輪形状の穴を開孔し、この輪形状の穴を開孔したヘッド部に所要のブラッシングのためにブラシを植設したブラシ台座をその内側を空洞とするとともに、上記ブラシ台座の裏面を洗浄可能に、内側の空洞に空気が出入り可能にヘッド部の輪形状に開孔した穴に連通状態に底面を開孔状態とした半球形状の所要の弾性構造体として配設したことを特徴とする歯ブラシ。
ブラシ台座のブラシに２００グラム〜２５０グラムの適度なブラッシング力、ないし５００グラム以上のかなり強いブラッシング力でブラッシング可能な所要の弾性構造体のブラシ台座とし、輪形状としたヘッド部にブラシ台座をヘッドと一体的に形成して配設した請求項１に記載の歯ブラシ。
ブラシ台座のブラシに２００グラム〜２５０グラムの適度なブラッシング力、ないし５００グラム以上のかなり強いブラッシング力でブラッシング可能な所要の弾性構造体のブラシ台座とし、ヘッド部の内周部または外周部に凹んだ溝を設け、ブラシ台座をその溝にはめ込んで取り付けるために所定径の輪形状の下部として、ヘッド部にブラシ台座を交換可能に着脱自在に形成した請求項１に記載の歯ブラシ。