(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
柄と、ヘッド（１）と、そのくぼみ（６）内に係止する態様で挿入可能であるケア部分（２）とを備えた歯のケア装置であって、前記ケア部分（２）は前記ヘッドの背面（１０）上の弾性圧力ピース（１３）により取出すことができ、前記ケア部分の背面に圧力が働くと作用し、前記ヘッド（１）は、前記背面（１０）上に前記圧力ピース（１３）により閉じられ、かつ中に前記ケア部分（２）が係合する開口部（１１）を有し、前記圧力ピースが柔軟なプラスチックディスク（１４）として構成され、その周囲端縁が前記開口部（１１）の壁に封止する態様で固定されることを特徴とする、装置。
【請求項２】
前記ケア部分（２）はその背面に前記ヘッド（１）の前記くぼみ（６）内に位置するピン（１２）を有し、前記ピン（１２）は前記開口部（１１）内に係合し前記ディスク（１４）に達することを特徴とする、請求項１に記載の歯のケア装置。
【請求項３】
前記ピン（１２）は前記開口部（１１）内に案内されることを特徴とする、請求項２に記載の歯のケア装置。
【請求項４】
前記ディスク（１４）は前記ヘッド（１）の前記背面（１０）の表面と同じ高さで縁において終わり、その中央に向かって外側へ湾曲していることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の歯のケア装置。
【請求項５】
前記ディスク（１４）は前記ヘッド（１）とは異なるプラスチック材料で作られることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかに記載の歯のケア装置。
【請求項６】
前記ディスク（１４）はエラストマで作られることを特徴とする、請求項５に記載の歯のケア装置。
【請求項７】
前記ディスク（１４）は前記ヘッド（１）と視覚的に区別されることを特徴とする、請求項５または６に記載の歯のケア装置。
【請求項８】
前記ディスク（１４）は積極的、非積極的または一体となる態様（self-substance manner）で前記ヘッド（１）の前記開口部（１１）内に挿入さ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歯のケア装置。
【請求項９】
前記ディスク（１４）は前記ヘッド（１）の射出成形に関連して金型内のプロセスにおいて成形され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歯のケア装置。
【発明の詳細な説明】
この発明は、柄と、ヘッドと、ヘッドのくぼみ内に係止する態様で挿入可能なケア（care）（保全、保護、世話）部分とを備えており、ヘッドの背面上の弾性圧力ピースによりケア部分の背面に圧力作用が働くことによりケア部分を取出すことができる歯の保護および口腔衛生装置に関する。
前述のタイプの歯のケア装置は特に歯ブラシとして用いられているため、以後、後者にのみ言及する。しかしながら、これらはまた、歯茎をマッサージするためまたは歯間の間隙のケアのためだけに用いられる装置をも含む。
歯ブラシは他の種類のブラシと比べて非常に頻繁に必要となる。その理由は正しい口腔衛生のため（毎日多くて３回まで）頻繁に使用する必要があるためと、このことから急速に摩耗するためである。さらに、他のブラシでは許容可能である比較的限られた摩耗の場合でさえ、歯ブラシでは交換して常に最適の有効度を保つようにしなければならない。
ドイツでは年間約１億５千万本という歯ブラシの高い消費量のため、廃棄および資源の保護の問題が増大しつつある。これは、摩耗のため使用不可能となる材料の割合は材料全体と比較して非常に小さい上、廃棄されるべき材料全体は１００％のリサイクルの場合でさえ、同じ製品に加工することができないためである。これは、リサイクルされた材料では、たとえば歯ブラシの毛材料には極めて重大である高品質の要件をもはや満たすことができないためである。交換可能なブラシ部分を備えた公知のブラシによればブラシ部分が摩耗した後に交換することだけは根本的に可能になるとはいえ、この問題はこれまで前面に出ていなかった。また、クリーニングブラシ、ボディブラシ、美容ブラシなどの標準のブラシの場合では、使用期間がかなり長いことと、利用不可能な材料と未だ利用可能な材料との材料比が歯ブラシほど不釣り合いではないことから、この問題は比較的重要ではない。
最後に、歯ブラシに関しては特別な特徴を考慮しなければならず、それは歯ブラシがあらゆる年齢層およびあらゆる教育レベルの人々により正しく使用できなければならないことであり、そのため、ブラシ部分の交換は非常に簡単な態様で、限られた力を使うだけで行なうことが可能でなければならないが、同時にその部分は十分に安定し接合されていなければならない。
現在、市場には実質的に２つのシステムが存在する。いわゆる交換ヘッドブラシ（ＥＰ  ０  １９９  ８４９  Ｂ１、ＤＥ  ９４  ２０  ４０５  Ｕ１）の場合、毛を備えたヘッド全体が柄に取外し可能に固定されている。その係止固定手段は、柄の縦軸に実質的に横方向に柄の上に位置付けられ、かつヘッドのショルダー上に位置付けられ、縦軸方向においてヘッドと柄との組立により係合する。逆に、２つの部分は縦軸方向に引離すことにより外すことができる。こうした交換ヘッドブラシは使用および衛生の観点からは満足のいくものである。しかしながら、毛が摩耗すると廃棄物となるヘッドのプラスチックの割合は依然としてかなりのものである。さらに不利なことに、固定手段はヘッドと柄との間の遷移領域、つまり、使用中に最も大きな曲げ力が作用する領域に位置付けられている。しかしながら、固定手段のための構造上の手段により歯ブラシが弱くされているのは丁度この領域なのである。これは、使用上の理由から柄とヘッドとの間は細長く、任意には弾性のあるネックを備えることが望ましいが、それはこのような交換ヘッドブラシでは実現できないため特に深刻である。そのため、ヘッドが、より厚みのある柄の細長いネックと係止するという交換ヘッドブラシが既に提案されている。このため、使用上の利点は実質的に維持されるとはいうものの、これはプラスチック廃棄物の量がより大きくなるという犠牲を払った上で達成されている。さらに、どの交換ヘッドブラシでも、不正確に係止されている場合、または使用中に係止システムが故障した場合に口腔内で深刻な怪我が生じ得るという危険をはらんでいる。
請求項１のプリアンブルによる歯ブラシが属する他の公知のシステムでは、毛は薄いプレートの形である支持部に固定され、前記ブラシ部分はフレームまたはケーシング状のヘッド内に交換可能な態様で係止される（ＤＥ  ３０  ３８  ８９５、ＤＥ  ３７  ２４  ６４０）。支持部の周囲表面にはレッジ状キャッチ（ledge-like catch）が設けられ、ケーシングには対応する溝状のくぼみがある。支持部はまた、その背面にピンを有し、このピンはケーシングの底にある穴の中に係合し、ヘッドの背面に露出した圧力表面を形成する。支持部はヘッド内に係止され、ピンにかかる圧力により押出すことができる。毛が摩耗した場合に交換すべきプラスチックの部分は最小限に減少し、交換可能なブラシ部分は使用される材料の割合が少ないため安く製造できる。しかしながら、交換ヘッドブラシと比較すると衛生および構造上の問題が生じる。支持部とケーシング側部との間に必然的に存在する間隙内は完全に乾燥せず、汚れが堆積し、細菌が蓄積する。これは多かれ少なかれ、ヘッドと支持部との間の間隙全体について当てはまることである。
そのため、支持部にはその毛の側に弾性のある周囲の縁部（border）が備えられており（ＤＥ  ３７  ２４  ６４０  Ｃ２）、その背面はケーシング側部の前面に封止する態様で係合する。これは、支持部をケーシング内に引き込む対応する引張力と、この結果対応する高い係止力とを前提とする。代わりに、このことからブラシ部分の挿入および取出しが困難になる。自動閉鎖により係止されるため、係止手段はこれに対応する体積の大きい性質のものでなければならず、このためヘッドのかなりの壁の厚みを要する。さらに複雑なものとしては、支持部とケーシングとの間のすべての封止面上に平らな弾性のシール（seal）が設けられ、これが対応する予め与えられる高い張力により同時にブラシ部分を保持する構造（ＤＥ  ２９６  ００  ３９８  Ｕ１）がある。張力はケーシング側部により完全に吸収されなければならず、このためケーシング側部は必然的に短期間の後に幅が広がり、もはやブラシ部分を確実に高い信頼性を持って保持することができなくなる。
支持部の周囲に係止レッジ（ledge）を分割態様で（portionwise manner）提供する他の提案（ＤＥ  ９１  ０９  ６２５  Ｕ１、ＤＥ  ４４  ３４  ６１７  Ａ１）では、間隙の封止が対応して減少する。なぜなら、係止レッジおよびくぼみは封止表面に位置付けられており、一方では封止表面のぴったりとした係合（snug engagement）、他方では信頼性のある係止を確保するため非常に狭い公差を守らなければならないからである。射出成形した部品と、ヘッドおよび柄に必要な安価なプラスチックとでこのような公差を達成するのはほとんど不可能である。さらに、ケーシング側部には常に係止力による弾性張力がかかっている。プラスチックは張力の下では耐クリープ性ではないため（低温流れ（cold flow））、ケーシング側部の張力は非常に急速に減少し、そのため、側部と支持部との間の間隙は大きくなり、汚れおよび細菌の浸透を助長することになる。プラスチックが疲労するにつれ、公差の増大が生じることに使用者はほとんど気付くことがなく、歯を磨く際にのみ係止手段の故障に気付き得る。ブラシ部分が使用中に外れることがあると、これも口腔および歯肉の怪我に繋がることがある。
ブラシ部分とヘッドとの非常に安定した耐久性のある接続は公知の歯ブラシ（ＤＥ  ４１  ０４  ３１４  Ａ１）においてもたらされ、この歯ブラシでは、支持部の背面上に２つの相互のＶ字型レッジが形づくられ、これは支持部の長さ全体にわたっている。これらは、ヘッド上のＶ字型の態様で外へと開くスロット内に係合し、このスロットもまたその縦軸の長さ全体にわたっている。挿入する際、レッジは内側へ互いに向かって、Ｖ字型スロットの最も狭い断面を通ることができる程度にまで変形しなければならず、次に前記スロット内で広がる。そのため、係止接続の弾性的に変形される部分は、材料疲労がさほど問題にならない交換部分に位置する。係止接続をもたらしたりこれを外したりするのに必要なレッジにかかる変形力は非常に高いため、ブラシ部分は特別に適合させた道具を用いてでなければ押出す、またはてこの作用で出すことができない。そのような特別な道具が必要であることは、消費者にとって、これに対応する高いシステムコストが繋がるのみならず、市場がこのシステムを実用上、受入れる際に不利な印象を与える。これはまた、怪我を避けるための要件、すなわちブラシ背面の滑らかな形状の要件を満たすことが不可能であることにも当てはまる。さらに、この歯ブラシは衛生上の理由からも全く許容することができない。なぜなら、スロットおよびレッジはいくつかの亀裂を形成し、そこに汚れ、練り歯磨きの残りおよび細菌が堆積し得るためである。以上のことは、別の公知の構造（ＵＳ  ４  ５４３  ６７９）にも当てはまり、この構造は支持部上に拡張式ピンを備え、これはヘッドの背面のＶ字形通し孔内に係合する。
圧力ピースとして背面上に露出したピンを備えたすべての構造において、既に説明した汚れの浸透および細菌の蓄積の問題が生じる。さらに、ヘッドの背面が滑らかではなく、使用回数が増えるにつれ間隙およびくぼみが大きくなることがある。背面の表面の凹凸から口内の怪我につながることもある。
前述の欠点は既に述べた実施例（ＤＥ  ３７  ２４  ６４０  Ｃ２）においてかなり取除かれており、この実施例では、背面上のケーシングは閉じられ、閉じられた線に沿ったケーシングの底壁の厚みがいわゆるフィルムヒンジ（film hinge）とほぼ同じ態様で弱められているため、弱められた線内の底部領域は弾性のある接続により残り部分の底部領域に接続されている。結果生じる圧力ピースは、指で圧力を加えると外すことができ、ケア部分を取外すのに支持部に直接作用させることができる。この構造のさらなる利点は、圧力ピースの取出し機能を考慮することなく係止手段の製造公差を狭く選択できることである。しかしながら、この構造では必然的に圧力ピース上で小さいストロークまたは行程しか可能ではない点で不利である。さらに、圧力ピースのばね特性を確実にするためにヘッドを比較的高品質のプラスチックで作らなければならない。また、圧力ピースおよび底部のはね状の接続の領域において疲労による割れが容易に生じ得る。さらに、ばね結合は必然的に、壁の厚さを減じヘッドの背面上に間隙を設けることを要するため、衛生上の要件もまた十分に満たされず、ここでも口腔内で怪我が起こり得る。
この発明の課題は、特殊な衛生上の要件を満たし使用特性を改善する態様で上述の構造の歯のケア装置を構成することである。
この発明によれば、この課題は、ヘッドの背面上に、圧力ピースにより閉じられ、かつ中にケア部分が係合する開口部を設けることと、圧力ピースを柔軟なプラスチックディスクとして構成し、これをその周囲端縁により壁開口部上に封止する態様で係合させることにより解決される。
この発明による構造は実質的に３つの部分を含む。すなわち、柄を任意に備えたヘッドと、ヘッドのくぼみ内に挿入され少なくとも部分的にヘッド開口部内に係合するケア部分と、柔軟なプラスチックディスクとして構成され開口部の壁に縁に封止する態様で固定される別個の圧力ピースとを含む。
この構造では、ケア部分およびヘッドの係止接続のための製造公差は圧力ピースの取出し機能とは無関係である。そのため、係止接続の設計はもっぱら、使用機能、すなわち係止および解除に向けることができる。開口部の壁への圧力ピースの装着の性質および圧力ピースの材料は、もっぱら意図される用途に鑑みて選択することができる。取出しに必要な弾性はディスクの設計のみからもたらされるため、ヘッドを形成するケーシングを弱めることはなく、圧力ピースの行程を機能上最適にできる。ヘッド内の開口部は気密封止されているため、滑らかな表面が得られる。さらに外側へ開く間隙およびその結果生じる衛生上の問題は避けられる。
取出しの際の圧力ピースの行程およびそのばね挙動は使用上の観点から最適化することができ、これは、使用者がこの機能に知覚的または聴覚的に気づき、任意には、前記効果が圧力ピースの機能と区別される係止接続の対応するデザインにより補助される態様でなされる。
好ましくは、ケア部分はその背面にヘッドくぼみ内に位置付けられるピンを有し、このピンは開口部内に係合しディスクに達しており、好ましくは開口部内に案内される。
このことから、ヘッド内のケア部分の隙間のない構成がもたらされ、特にピンの案内を通してヘッド内へのケア部分の挿入が容易になる。ケア部分のピンおよびヘッドの開口部は挿入および取出しの両方に対して最適な位置に設けることができる。
有利には、ディスクはヘッドの背面の表面と同じ高さで縁において終わり、中央に向かって外側へ湾曲している。
この凸面の結果、取出しプロセスの際に「カチッと音のする効果」（“clicking effect”）をもたらすことが可能となり、これにより要求される目的、つまりヘッドからのケア部分の解除、が適切に示される。また、圧力ピースを盲人が知覚できるようにしてもよい。
ディスクをヘッドとは異なるプラスチック材料で作ることもでき、そのため材料の観点からも圧力ピースの機能を最適化できる。さらに、ディスクを視覚的にヘッドと区別し、圧力ピースの機能を目で見えるようにしてもよい。
好ましくは、ディスクはエラストマで作られ、これは圧力ピースの機能を永久的に確実にし、取出しの際に掴み効果（gripping effect）をもたらすと同時に、最終的に口腔内での怪我を防ぐ。
ディスクはヘッド開口部内に積極的または非積極的に挿入してもよく、またはヘッドの射出成形の間に金型内のプロセスを用いて成形してもよい。
この発明は以下に、非限定的な実施例および添付の図面に関連してさらに詳しく説明される。
図１    切欠いた再現された歯ブラシのヘッドの縦断面図である。
図２    図１のＩＩ−ＩＩの断面図である。
図３    図１のＩＩＩ−ＩＩＩの断面図である。
図４    図３に対応する歯ブラシヘッドの別の実施例の断面図である。
図面に示される実施例は歯ブラシの形である歯のケアおよび口腔衛生装置に関し、そこではヘッド１のみが示されている。後者に図１の右側において従来の柄を接続してもよく、これはヘッド１と一体に射出成形される。歯のケア装置は交換可能なケア部分２を有し、これは例示の実施例ではプレート状プラスチック支持部３と、支持部３に公知の態様で接続される複数の毛束５の毛仕上面４とを含む。ヘッド１はその下側においてトラフ状（trough-like）くぼみ６を有し、その輪郭および外形は支持部３のそれと対応する。
交換可能なケア部分２またはその支持部３は、ヘッド１のくぼみ６内に弾性のある態様で係合され、係止接続を解除することにより交換することができる。例示の実施例では、支持部が少なくとも２つの面する側上に（図３）個別の突出部７またはレッジ状のリブ（ledge-like rib）を有し、これはヘッドのサイドプレート９上の対応するくぼみ８に対応する。ヘッド１内のくぼみ６の内側外形とキャリア３の外側外形とは互いに厳密な公差において一致しているため、ケア部分のヘッド１内でのぴったりとした座り（snug seating）が確実にされる。
ヘッド１はその背面１０上に通し開口部１１を有し、この中に支持部３上に形作られるピン１２が係合し、ピン１２は開口部１１内に案内される。
開口部１１の領域においてたとえばエラストマでできた弾性ディスク１４の形である圧力ピース１３が設けられ、これがヘッド１の背面１０上の開口部１１を閉じ、高さが同じである態様で通り、背面１０の表面内へ入る。ディスク１４は背面１０の表面輪郭と比べて幾分か凸状であり、その中央にフィンガートラフ（finger trough）１５を有する。
ディスク１４は支持部３上のピン１２に係合するため、ディスク４に圧力が加えられると圧縮力がピン１２に伝達され、ケア部分２を取出すことができ、これに伴って係止接続７、８が解除される。
図１から図３に示される実施例では、ディスク１４はヘッド１の射出成形の間、これに封止する態様でかつ非積極的に接続されるか、または金型内のプロセスを用いて結合される。
図４による実施例では、ヘッド１上のくぼみ６と交換可能なケア部分２の支持部３とは構造が異なる。図１から図３による実施例と同様、ヘッド１は開口部１１を有するが、その壁はくぼみ６内へ引込まれ、その自由端において厚くなった部分１６を有し、これは支持部３の背面上のばねキャッチ（spring catch）１７と協働する。この目的のため、ばねキャッチ１７の内部には厚くなった部分１６に適合されるくぼみ１８がある。当然ながら、逆に、個別に立っている壁部分の形で内側へ突出する壁を弾性のある態様で構成することも可能である。
この実施例では、支持部３はまたピン１９を有し、これは図１から図３とは異なり、開口部１１内には案内されない。圧力ピース１３はここでもディスク１４の形であり、開口部１１にわたっているが、この場合では開口部１１の内壁上の突出部２０に縁に固定される。ディスク１４は機械的に挿入してもよく、またはここでもヘッド１に金型内のプロセスにおいて接続してもよい。ディスク１４を固定するため、溶接または結合も可能である。
摩耗したケア部分２の取出しも同様に、ディスク１４に圧力を働かせ、これがピン１９に伝達され、係止接続１６、１７、１８が解除されることにより行なわれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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