JPH0866235A - 歯ブラシ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 口腔内で異物感がなく、然も把持部に加えた
操作に対する植毛台座の応答性が良く、使用感の優れた
歯ブラシを提供すること。 【構成】 歯ブラシ１０において、植毛台座１３の先端
から45mmの位置における首部太さが幅と厚みともに5.8m
m 以下であり、かつ首部１２及び植毛台座１３の固有振
動数が厚み方向の縦振動と幅方向の横振動ともに120Hz
以上であるもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は口腔内を刷掃するに好適
な歯ブラシに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、把持部に首部を介して植毛台座を
支持してなる歯ブラシにおいて、特開平5-15411 号公報
に記載の如く、首部を細長く、植毛台座を小さくするこ
とにより、口腔内の隅々まで刷掃可能とするものが提案
されている。これは、刷掃時に口腔内に入る首部、植毛
台座を小寸法化し、結果としてそれらの首部、植毛台座
が唇、前歯、歯茎等にあたりにくくし、使用上の異物感
を感じさせないようにしたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、従来技術
において、首部を過度に細くすると、首部及び植毛台座
の固有振動数が過度に小さくなり、使用上の応答性が悪
くなる。即ち、首部及び植毛台座の固有振動数が過度に
小さくなると、刷掃の際に歯列の凹凸により首部及び植
毛台座に発生する振動の振幅倍率が大きくなり、口腔内
で暴れる如くになる。

【０００４】即ち、本発明者の研究結果によれば、刷掃
の際に、歯列の凹凸により首部及び植毛台座に強制振動
が発生し、 Ａ：強制振動の振幅、Ａst：静たわみ、Ａ／Ａst：振幅
倍率 ω：強制振動の振動数、ωn ：首部及び植毛台座の固有
振動数、ω／ωn ：振動比とすると、 振動比＝0 のとき振幅倍率＝1 となり応答性良好 振動比＝1 のとき振幅倍率＝∞となり応答性最悪（共振
現象） となる。そして、 ωn の減少→振動比の増大→振幅倍率の増大→口腔内で
の暴れ（応答性不良） ωn の増大→振動比の減少→振幅倍率の減少→口腔内で
の暴れ抑制（応答性良）となる。

【０００５】本発明は、口腔内で異物感がなく、然も把
持部に加えた操作に対する植毛台座の応答性が良く、使
用感の優れた歯ブラシを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、把持部に首部を介して植毛台座を支持してなる歯ブ
ラシにおいて、植毛台座の先端から45mmの位置における
首部太さが幅と厚みともに5.8mm 以下であり、かつ首部
及び植毛台座の固有振動数が厚み方向の縦振動と幅方向
の横振動ともに120Hz 以上であるようにしたものであ
る。

【０００７】請求項２に記載の本発明は、請求項１に記
載の本発明において更に、前記首部太さが、少なくとも
幅寸法に関して、植毛台座の側に向けて先細となるテー
パ状をなすようにしたものである。

【０００８】請求項３に記載の本発明は、請求項２に記
載の本発明において更に、前記首部太さの幅寸法が、植
毛台座の先端から65〜75mmの位置での幅を5.5 〜6.5mm
、植毛台座との接続部での幅を4.0 〜5.0mm とし、そ
れらの中間をテーパ状としてなり、前記首部太さの厚み
寸法が、植毛台座の先端から65〜75mmの位置での厚みを
5.0 〜6.0mm 、植毛台座との接続部での厚みを3.5 〜4.
5mm とし、それらの中間をテーパ状としてなるようにし
たものである。

【０００９】請求項４に記載の本発明は、請求項２又は
３に記載の本発明において更に、前記植毛台座が、長さ
を20.5〜21.5mm、幅を10.5〜11.5mmとし、先端面を幅2.
0 〜3.0mm の平面、先端面と側面における該先端面から
4.5 〜5.0mm の位置との間を円弧面としてなるようにし
たものである。

【００１０】請求項５に記載の本発明は、請求項４に記
載の本発明において更に、前記植毛台座が、厚みを5.5m
m 以下としてなるようにしたものである。

【００１１】

【作用】請求項１に記載の本発明によれば下記〜の
作用がある。 首部において植毛台座の先端から45mmの位置は、人の
一般的な口腔内サイズにおいて、植毛台座を奥歯まで挿
入したときに前歯にあたる部分である。そして、この位
置での首部太さを幅と厚みともに5.8mm 以下の細径とし
たから、口腔内での使用時に異物感を与えない。

【００１２】首部及び植毛台座の固有振動数を厚み方
向の縦振動と幅方向の横振動ともに120Hz 以上としたか
ら、刷掃の際に歯列の凹凸により首部及び植毛台座に発
生する振動の振幅倍率を小さく抑えることが可能にな
り、応答性が良好になり、口腔内で暴れない。

【００１３】尚、本発明にあっては、首部太さを単に細
くすると首部及び植毛台座の固有振動数が軽減して使い
心地が悪くなるので、固有振動数を120Hz 以上としなが
ら首部太さを5.8 mm以下に細くすることとしたものであ
る。

【００１４】上記、より、口腔内で異物感がな
く、然も把持部に加えた操作に対する植毛台座の応答性
が良く、使用感の優れた磨き易い歯ブラシとなる。

【００１５】請求項２に記載の本発明によれば下記の
作用がある。 首部太さを植毛台座の側に向けて先細テーパとするこ
とにより、奥歯磨き時に前歯によりあたりにくくするこ
とができる。尚、首部は奥歯の内側面磨き時に前歯に最
もあたり易く、この奥歯の内側面磨き時の歯ブラシ姿勢
はその幅方向を口腔内の上下方向に向けるものとなるか
ら、先細テーパは首部太さの幅寸法において採用するこ
とに特に意味がある。

【００１６】請求項３に記載の本発明によれば下記の
作用がある。 首部太さの幅寸法として、植毛台座の先端から65〜75
mmの位置での幅を5.5〜6.5mm 、植毛台座との接続部で
の幅を4.0 〜5.0mm とし、それらの中間をテーパ状とす
る。また、首部太さの厚み寸法として、植毛台座の先端
から65〜75mmの位置での厚みを5.0 〜6.0mm 、植毛台座
との接続部での厚みを3.5 〜4.5mm とし、それらの中間
をテーパ状とする。これにより、(a) 歯の内側磨き時に
首部が歯にあたりにくい、(b) 歯のどの部分を磨くとき
にも、首部が唇にあたりにくく、使用上の異物感を感じ
させない。

【００１７】請求項４に記載の本発明によれば下記の
作用がある。 植毛台座が、長さを20.5〜21.5mm、幅を10.5〜11.5mm
とし、先端面を幅2.0〜3.0mm の平面、先端面と側面に
おける該先端面から4.5 〜5.0mm の位置との間を円弧面
とすることにより、奥歯の側面磨き時に、植毛台座の先
端面回りが歯茎にあたりにくく、使用上の異物感を感じ
させない。

【００１８】請求項５に記載の本発明によれば下記の
作用がある。 植毛台座が厚みを5.5mm 以下とすることにより、(a)
奥歯咬合面磨き時に顎の開きを小さくでき、(b) 奥歯外
側面磨き時に頬への圧迫を小さくでき、使用上の異物感
を感じさせない。

【００１９】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す平面図、図２
は図１の側面図、図３は植毛台座を示す模式図、図４は
固有振動数の計測装置を示す模式図、図５は本発明例と
比較例とを示す説明図、図６は各歯ブラシ首部の固有振
動数計測結果を示す説明図、図７は異物感評価を示す説
明図、図８は応答性評価を示す説明図、図９は磨き易さ
評価を示す説明図、図１０は本発明例と比較例の総合評
価を示す図表である。

【００２０】歯ブラシ１０は、ポリプロピレン、ナイロ
ン６等の合成樹脂からなり、把持部１１に首部１２を介
して植毛台座１３を支持する。植毛台座１３には、不図
示のブリッスルが植毛される。把持部１１は、首部１２
との接続部側に親指当て部１４を備えている。

【００２１】然るに、歯ブラシ１０は、首部１２と植毛
台座１３の寸法、首部１２及び植毛台座１３の固有振動
数を以下の如くに定めている。 (A) 首部１２の寸法（図１〜図３） 植毛台座１３の先端面１３Ａから45mmの位置における首
部１２の太さを、幅Ａ0 と厚みＢ0 ともに5.8mm 以下
（より好適には5.5 mm以下）とする。

【００２２】更に、首部１２の太さを、少なくとも幅寸
法に関して、植毛台座１３の側に向けて先細となるテー
パ状とする。

【００２３】そして、具体的には、首部１２の太さの幅
寸法は、植毛台座１３の先端面１３Ａからの距離Ｌが65
〜75mm（本実施例では69.03mm ）の位置での幅Ａ1 を5.
5 〜6.5mm （最も好適には6.28mm）、植毛台座１３との
接続部での幅Ａ2 を4.0 〜5.0mm （最も好適には4.62m
m）とし、それらの中間をテーパ状とするのが良い。

【００２４】また、具体的には、首部１２の太さの厚み
寸法は、植毛台座１３の先端面１３Ａからの距離Ｌが65
〜75mm（本実施例では69.03mm ）の位置での厚みＤ1 を
5.0〜6.0mm （最も好適には5.44mm）、植毛台座１３と
の接続部での厚みＢ2 を3.5〜4.5mm （最も好適には3.9
7mm）とし、それらの中間をテーパ状とするのが良い。

【００２５】(B) 植毛台座１３の寸法（図１〜図３） 植毛台座１３の長さＣを20.5〜21.5mm（最も好適には2
1.17mm ）、幅Ｄを10.5〜11.5mm（最も好適には11.2m
m）、先端面１３Ａを幅Ｅ2.0 〜3.0mm の平面、先端面
と側面における該先端面からの距離Ｋが4.5 〜5.5mm
（最も好適には5.0mm）の位置との間をＲ3mm 、Ｒ15m
m、Ｒ5mm の３つの曲率半径の円弧を連ねた円弧面とし
ている。

【００２６】また、植毛台座１３は、厚みＦを5.5mm 以
下としている。具体的には、植毛台座１３の先端側の厚
みＦ1 を5mm 、首部１２との接続部側の厚みＦ2 を4mm
としている。

【００２７】(C) 首部１２及び植毛台座１３の固有振動
数 歯ブラシ１０において、植毛台座１３の質量をｍ1 、首
部１２の質量をｍ2 、首部の剛さをｋとするとき、首部
１２及び植毛台座１３の固有振動数ｆは、下記(1) 式の
如くである。

【数１】

【００２８】そして、歯ブラシ１０においては、首部１
２及び植毛台座１３の固有振動数を厚み方向の縦振動
（ｆ1 ）と幅方向の横振動（ｆ2 ）ともに120Hz 以上、
より好適には150Hz 以上としている。

【００２９】尚、首部１２及び植毛台座１３の固有振動
数は図４の計測装置を用いて下記(1) 〜(4) により計測
した。

【００３０】(1) 歯ブラシ１０の植毛台座１３よりブリ
ッスルを削除し、これと同じ重量の強磁性体板２０を同
部分に貼り付ける。

【００３１】(2) 把持部１１の親指当て部１４をチャッ
ク装置２１に固定する。

【００３２】(3) 植毛台座１３に設けた強磁性体板２０
の下にソレノイド２２を置き、ファンクションジェネレ
ータ２３から一定電圧の正弦波を入力すると、ソレノイ
ド２２は同正弦波の磁界を発生し、それに伴って植毛台
座１３に貼り付けられている強磁性体板２０を磁力で引
張り植毛台座１３は上下する。

【００３３】(4) レーザー変位計２４の検出ヘッド２４
Ａにより植毛台座１３の上下振動を計測し、オシロスコ
ープ２５に表示する。この際、入力波形のある周波数の
ときに振動の変位は急激に大きくなり、この周波数が固
有振動数ｆとなる。そして、歯ブラシ１０の首部１２が
厚み方向に振れるようにチャック装置２１に固定されて
いれば縦振動の固有振動数ｆ1 が得られ、首部１２が幅
方向に振れるようにチャック装置２１に固定されていれ
ば横振動の固有振動数ｆ2 が得られるものとなる。

【００３４】また、首部の太さと首部及び植毛台座の固
有振動数の関係は次のようになる。首部の長さ方向の太
さが変化しない、例えば幅Ａ、厚みＢの楕円柱状の首部
については、首部の長さ一定、首部及び植毛台座のヤン
グ率、比重一定という条件下で、

【数２】 となる。これらの関係を(1) 式にあてはめると、首部の
幅Ａ、厚みＢを小さくすると、首部及び植毛台座の固有
振動数は小さくなる。つまり、首部の太さを細くする
と、首部及び植毛台座の固有振動数は小さくなる。この
傾向は、首部の長さ方向の太さが変化するような首部に
対しても、単純に首部全体の太さを細くするような場合
にあてはまる。

【００３５】以下、本実施例の作用について説明する。 首部１２において植毛台座１３の先端面１３Ａから45
mmの位置は、人の一般的な口腔内サイズにおいて、植毛
台座１３を奥歯まで挿入したときに前歯にあたる部分で
ある。そして、この位置での首部太さを幅と厚みともに
5.8mm 以下（より好適には5.5 mm以下）の細径としたか
ら、口腔内での使用時に異物感を与えない。

【００３６】首部１２及び植毛台座１３の固有振動数
を厚み方向の縦振動と幅方向の横振動ともに120Hz 以上
としたから、刷掃の際に歯列の凹凸により首部１２及び
植毛台座１３に発生する振動の振幅倍率を小さく抑える
ことが可能になり、応答性が良好になり、口腔内で暴れ
ない。

【００３７】尚、上記実施例にあっては、首部太さを単
に細くすると首部１２及び植毛台座１３の固有振動数が
軽減して使い心地が悪くなるので、固有振動数を120Hz
以上としながら首部太さを5.8 mm以下に細くすることと
したものである。

【００３８】上記、より、口腔内で異物感がな
く、然も把持部１１に加えた操作に対する植毛台座１３
の応答性が良く、使用感の優れた磨き易い歯ブラシ１０
となる。

【００３９】首部太さを植毛台座１３の側に向けて先
細テーパとすることにより、奥歯磨き時に前歯によりあ
たりにくくすることができる。尚、首部１２は奥歯の内
側面磨き時に前歯に最もあたり易く、この奥歯の内側面
磨き時の歯ブラシ姿勢はその幅方向を口腔内の上下方向
に向けるものとなるから、先細テーパは首部太さの幅寸
法において採用することに特に意味がある。

【００４０】首部太さの幅寸法として、植毛台座１３
の先端から65〜75mmの位置での幅を5.5 〜6.5mm 、植毛
台座１３との接続部での幅を4.0 〜5.0mm とし、それら
の中間をテーパ状とする。また、首部太さの厚み寸法と
して、植毛台座１３の先端から65〜75mmの位置での厚み
を5.0 〜6.0mm 、植毛台座１３との接続部での厚みを3.
5 〜4.5mm とし、それらの中間をテーパ状とする。これ
により、(a) 歯の内側磨き時に首部が歯にあたりにく
い、(b) 歯のどの部分を磨くときにも、首部が唇にあた
りにくく、使用上の異物感を感じさせない。

【００４１】植毛台座１３が、長さを20.5〜21.5mm、
幅を10.5〜11.5mmとし、先端面１３Ａを幅2.0 〜3.0mm
の平面、先端面１３Ａと側面における該先端面１３Ａか
ら4.5 〜5.0mm の位置との間を円弧面とすることによ
り、奥歯の側面磨き時に、植毛台座１３の先端面回りが
歯茎にあたりにくく、使用上の異物感を感じさせない。

【００４２】植毛台座１３が厚みを5.5mm 以下とする
ことにより、(a) 奥歯咬合面磨き時に顎の開きを小さく
でき、(b) 奥歯外側面磨き時に頬への圧迫を小さくで
き、使用上の異物感を感じさせない。

【００４３】以下、本実施例の具体的実施結果について
説明する。本発明例１、２、３、比較例１、２の各歯ブ
ラシについて、首部及び植毛台座の固有振動数、首部太
さ、首部テーパ、材質、異物感評価、応答性評価、磨き
易さ評価を試験し、図１０の総合評価を得た。

【００４４】(1) 首部及び植毛台座の固有振動数（図
６、図１０） 各歯ブラシの縦振動の固有振動数（ｆ1 ）、横振動の固
有振動数（ｆ2 ）を前述図４の固有振動数計測装置を用
いて計測し、図６の結果を得た。本発明例１の歯ブラシ
の縦振動の固有振動数（ｆ1 ）は159.38Hz、横振動の固
有振動数（ｆ2）は185.00Hz、本発明例２の歯ブラシの
縦振動の固有振動数（ｆ1 ）は190Hz 、横振動の固有振
動数（ｆ2 ）は190Hz 、本発明例３の歯ブラシの縦振動
の固有振動数（ｆ1 ）は120Hz ，横振動の固有振動数
（ｆ2 ）は120Hz であった。尚、比較例１は首部の固有
振動数の点では本発明の範囲内にあり、比較例２はこの
点で本発明の範囲外にある。

【００４５】(2) 首部太さ（図５、図１０） 植毛台座の先端から45mmの位置における首部太さは、本
発明例１において幅5.3mm と厚み4.4mm であり、幅と厚
みともに5.8mm 以下である。また、本発明例２において
幅4.5mm と厚み4.5mm であり、幅と厚みともに5.8mm 以
下である。また、本発明例３において幅と厚みともに5.
8 mmである。尚、この首部太さの点において、比較例２
は本発明の範囲内にあり、比較例１は本発明の範囲外に
ある。

【００４６】(3) 首部テーパ（図５、図１０） 本発明例１、２は、首部太さが幅方向、厚み方向とも
に、植毛台座の側に向けて先細となるテーパ状を付与さ
れている。尚、首部テーパの点において、比較例２は本
発明の範囲内にあり、比較例１は本発明の範囲外にあ
る。

【００４７】(4) 材質（図１０） 本発明例１、３、比較例１はポリプロピレンからなり、
本発明例２はナイロン６からなり、比較例２はポリカー
ボネイト飽和ポリエステル樹脂からなる。

【００４８】(5) 異物感評価（図７、図１０） 本発明例１、２は、首部太さと首部テーパとも本発明の
範囲内にあることから、口腔内使用時の異物感（邪魔に
感ずるか否か）の評価点（スコア）は高い。また、本発
明例３は、首部太さが本発明の範囲内にあることから、
口腔内使用時の異物感（邪魔に感ずるか否か）の評価点
（スコア）は高い。

【００４９】尚、比較例２も、首部太さと首部テーパと
も本発明の範囲内にあることから、口腔内使用時の異物
感の評価点は高い。

【００５０】これに対し、比較例１は首部太さと首部テ
ーパとも本発明の範囲外にある。このため、比較例１
は、口腔内使用時の異物感の評価点は低い。

【００５１】(6) 応答性評価（図８、図１０） 本発明例１、２、３は、首部の固有振動数（ｆ1 ，ｆ2
）の点で本発明の範囲内にあることから、把持部に加
えた操作に対する植毛台座の応答性の評価点は高い。

【００５２】比較例１も、首部の固有振動数（ｆ1 ，ｆ
2 ）の点で本発明の範囲内にあることから、把持部に加
えた操作に対する植毛台座の応答性の評価点は高い。

【００５３】比較例２は首部の固有振動数（ｆ1 ，ｆ2
）の点で本発明の範囲外にあり、応答性の評価は低
い。

【００５４】(7) 磨き易さ（図９、図１０） 本発明例１、２、３は磨き易さの評価が高い。この磨き
易さの評価は、比較例２では中位、比較例１では低い。

【００５５】尚、この磨き易さの評価において、本発明
例１と比較例２は平均評価点がほぼ同じであるが、標準
偏差が大きく違う。歯ブラシの商品として考えるとき、
安定した評価を得るためには標準偏差が小さい方が良い
ので、本発明例１の評価を高くした。

【００５６】以上、本発明の実施例を図面により詳述し
たが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明歯ブ
ラシの材質は、本発明が限定する形状寸法において、本
発明が限定する首部の固有振動数を実現できるものであ
れば、ポリプロピレン、ナイロンに限らず、ポリカーボ
ネイト、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢ
Ｔ（ポリブチレンテレフタレート）、プロピオネート、
ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、飽和ポリエステル樹脂を単独ま
たは複数を混ぜてあっても良い。

【００５７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、口腔内で
異物感がなく、然も把持部に加えた操作に対する植毛台
座の応答性が良く、使用感の優れた歯ブラシを得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例を示す平面図である。

【図２】図２は図１の側面図である。

【図３】図３は植毛台座を示す模式図である。

【図４】図４は固有振動数の計測装置を示す模式図であ
る。

【図５】図５は本発明例と比較例とを示す説明図であ
る。

【図６】図６は各歯ブラシ首部の固有振動数計測結果を
示す説明図である。

【図７】図７は異物感評価を示す説明図である。

【図８】図８は応答性評価を示す説明図である。

【図９】図９は磨き易さ評価を示す説明図である。

【図１０】図１０は本発明例と比較例の総合評価を示す
図表である。

【符号の説明】

１０ 歯ブラシ １１ 把持部 １２ 首部 １３ 植毛台座

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金田 高之 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会 社内 (72)発明者 長谷 規子 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会 社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 把持部に首部を介して植毛台座を支持し
   てなる歯ブラシにおいて、 植毛台座の先端から45mmの位置における首部太さが幅と
   厚みともに5.8mm 以下であり、 かつ首部及び植毛台座の固有振動数が厚み方向の縦振動
   と幅方向の横振動ともに120Hz 以上であることを特徴と
   する歯ブラシ。
2. 【請求項２】 前記首部太さが、少なくとも幅寸法に関
   して、植毛台座の側に向けて先細となるテーパ状をなす
   請求項１記載の歯ブラシ。
3. 【請求項３】 前記首部太さの幅寸法が、植毛台座の先
   端から65〜75mmの位置での幅を5.5 〜6.5mm 、植毛台座
   との接続部での幅を4.0 〜5.0mm とし、それらの中間を
   テーパ状としてなり、 前記首部太さの厚み寸法が、植毛台座の先端から65〜75
   mmの位置での厚みを5.0 〜6.0mm 、植毛台座との接続部
   での厚みを3.5 〜4.5mm とし、それらの中間をテーパ状
   としてなる請求項２記載の歯ブラシ。
4. 【請求項４】 前記植毛台座が、 長さを20.5〜21.5mm、幅を10.5〜11.5mmとし、 先端面を幅2.0 〜3.0mm の平面、先端面と側面における
   該先端面から4.5 〜5.0mm の位置との間を円弧面として
   なる請求項２又は３に記載の歯ブラシ。
5. 【請求項５】 前記植毛台座が、厚みを5.5mm 以下とし
   てなる請求項４記載の歯ブラシ。