KR100967728B1 - 전동 칫솔 - Google Patents

Abstract

전동 칫솔은 회전하거나 진동하는 제1 강모 캐리어를 구비하고 또한 헤드에 연결되어 움직이는 제2 강모 캐리어를 구비하는 헤드를 포함하고, 제2 강모 캐리어는 세척 향상을 위해 탄성중합체 벽을 포함할 수 있고 향상된 세척을 위해 치아에 칫솔질을 하는 동안 적어도 부분적으로 함몰하게 하는 약한 섹션을 포함할 수 있다.

강모, 칫솔, 캐리어, 헤드, 구동 장치

Description

전동 칫솔{POWERED TOOTHBRUSH}

본 발명은 전동 칫솔에 관한 것이며, 좀 더 구체적으로는, 각 섹션이 구강을 세척(청소) 및/또는 마사지하는 건강상의 효과를 입안의 부드럽고 단단한 조직에 제공하는 별개로 된 두 개의 섹션을 갖는 헤드를 구비하는 칫솔에 관한 것이다.

칫솔은, 예를 들어, 플라그와 음식물 찌꺼기를 제거하여 치아가 썩거나 병이 생기는 것을 방지하게 하는 것을 포함하여 많은 구강의 위생상 잇점을 제공한다. 칫솔은 치아 표면으로부터 더럽혀진 얇은 막을 제거하여 치아를 하얗게 하도록 돕는다. 또한, 칫솔질과 함께 결합된 강모는 자극 및 잇몸 조직의 향상된 건강을 위해 잇몸 조직을 마사지한다.

전동 칫솔은 상당 기간동안 이용되어 오고 있다. 전동 칫솔은 손으로 할 수 있는 것보다 훨씬 더 빠른 속도로 강모에 칫솔 운동을 전할 수 있다는 점에서 수동식(비 전동식) 칫솔에 비하여 잇점을 가지고 있다. 또한 다양한 형태와 방향으로 칫솔 운동이 이루어지게 할 수 있다. 사용자에 의한 칫솔의 수동 움직임과 함께 이러한 칫솔 운동은 수동식 칫솔 보다 월등한 세척을 제공한다. 일반적으로, 전동 칫솔은 칫솔 헤드를 교대로 구동시키는 전기 모터에 전원을 공급하는 일회용 또는 충전식 배터리에 의해 움직인다.

종래의 전동 칫솔은 치아를 닦기 위한 어떤 방법으로 회전하고 진동하는 강모 캐리어 부분을 구비한 브러쉬 헤드를 포함한다. 보통 강모 다발을 포함하는 강모는, 일 단부가 강모 캐리어 부분에 고정되어 있고 타 단부는 칫솔질을 하는 동안 치아 표면에 접촉하도록 자유롭게 되어 있는 상태로 균일하게 되어 있다. 다양한 강모 다발의 자유 단부는 강모가 굽혀질 때 어떤 변형이 일어날 수 있는 표면을 제공한다. 칫솔질이 되는 표면 포락선과 접촉하고 있을 때, 표면 포락선이 치아의 복잡한 표면에 순응하는데 도움이 되도록 강모는 변형될 수 있다. 사람의 치아는 일반적으로 상하 턱의 내부에 C 형상의 곡선으로 놓여 있고, 따라서 치아의 각 열은 볼록한 외부 곡선과 오목한 내부 곡선을 갖는다. 각 치아는 종종, 면이 평평하거나 오목하거나 볼록한, 매우 복잡한 표면을 갖고 있다. 강모와 치아 표면사이에서 보다 정확하게 형태를 갖출수록, 칫솔은 세척, 표백, 및/또는 자극에 있어서 효과적일 것이다.

종래의 전동 칫솔은 일반적으로 일반적으로 원형 또는 디스크형 강모 캐리어에 조밀한 원뿔형 또는 원통형 패턴으로 강모를 배열하고 있다. 전동 칫솔 헤드는 전통적으로 조밀하고, 일반적으로 원형인 면이고, 그 면으로부터 평평하게 깍아 다듬어진 강모 패턴이 연장한다. 이와 달리, 다른 헤드 형상 및 강모 패턴도 가능하다.

전동 칫솔의 한 예가 맥도우갈(McDougall)에 허여된 미국 특허 제5,625,916에 묘사되어 있고, 이것은 여기서 전체적으로 참고된다. 맥도우갈에서 볼 수 있는 칫솔은 칫솔 디스크 형상의 강모 캐리어를 갖고 있다. 강모 캐리어와 그에 따른 강모는 진동하는 방식으로 구동된다. 이러한 형태의 칫솔은 도1A내지 도1C와 관련하여 여기에서 설명된다. 칫솔(5)은 칫솔(5) 기부의 단부에 있는 손잡이부(10)와 칫솔(5) 말단부에 있는 헤드(11)를 포함한다. 손잡이부(10)는 전동 모터(14)와 배터리(15, 16)를 담는 격실을 갖는다. 헤드(11)는 보통 원형의 강모 홀더(캐리어)(13)를 포함한다. 회전 샤프트(12)는 모터(14)로부터 헤드(11)로 연장한다. 축 커플링(17)은 회전 샤프트(12)를 따라 위치되어, 회전 샤프트(12)가 모터(14)와 헤드(11)사이의 지점에서 분리되게 하도록 구성될 수 있다. 이것으로 인해 헤드(11)는 칫솔(5)에서, 예를 들어, 세척이나 서비스나 교체를 위해 분리될 수 있다.

헤드(11)는 강모 다발(19)을 담고 있는 강모 홀더(13)에 회전 피봇축을 제공하는 기둥(18)을 포함한다. 회전 샤프트(12)의 말단부는 회전 샤프트(12)의 길이방향 축으로부터 반지름방향으로 옮겨지는 저널 또는 오프셋(급격한 만곡부)(20)을 갖고, 회전 샤프트는 오프셋과 일체로 형성될 수 있다. 강모 홀더(13)는 오프셋(20)을 수용하는 슬롯(22)을 갖는다. 오프셋(20)과 슬롯(22)은 회전 샤프트(12)축과 기둥(18)의 길이방향 축의 교차점을 향하도록 구성된다. 모터(14)가 회전 샤프트(12)를 회전시킬 때, 오프셋(20)의 움직임은 회전 샤프트(12) 축에 대하여 원을 한정하고 슬롯(22)에 동력을 전달하도록 맞물려서 강모 홀더(13)는 회전 각A를 통해 기둥(18)에 대하여 진동하게 된다. 회전 각A는 강모 홀더(13)의 직경에 대한 샤프트(12) 축으로부터의 오프셋(20) 이동에 의해 한정된다.

상기와 같이 즉시 설명된 것과 같은 전동 칫솔이 수동 칫솔에 대한 잇점을 제공할 지라도, 여러 가지 제한을 받을 수 밖에 없다. 회전하거나 진동하는 강모 홀더(캐리어)에 전형적인 원형, 장방형, 또는 타원형의 칫솔 헤드를 제공하는 것은 움직이는 강모 홀더의 크기를 제한하고, 따라서 치아를 닦기 위해 이용할 수 있는 강모의 영역을 제한한다. 또한, 이를 닦는 동안 강모가 치아와 접촉하여 위치될 때, 잇몸과 같은 인접한 영역에 접하는 강모는 적게 된다. 따라서, 이러한 조밀한 강모 패턴이 이를 닦기 위해 제공되는 반면에, 표백과 자극은 최소로 된다.

작은 전동 강모 영역과 관련된 한계를 극복하려는 한 시도가 블라우스타인(Blaustein)등등에게 허여된 미국 특허 제 6,000,083호에서 보여진다. 블라우스타인 등에게 허여된 특허의 칫솔은 수동 칫솔과 유사한 강모 영역 패턴을 갖지만, 그 강모 영역은 전동 강모 섹션에 의해 간단히 교체될 수 있다. 그 결과로, 헤드는 전동식, 즉 움직이는 강모 섹션과 고정된 강모 섹션을 구비한다. 블라우스타인 등에 허여된 특허의 한계는, 고정된 강모 섹션이 수동 칫솔보타 더 나은 세척, 표백, 또는 자극을 제공하지 않는다는 것이다.

주식회사 브라운(Braun GmbH)의 국제출원번호 PCT/EP01/07615는 움직이는 두 개의 별도로 된 강모 파트를 갖는 전동 칫솔을 개시하고 있다. 각 강모 파트는 상이한 이동 영역과 형태를 가질 수 있다. 그러나, 오직 하나의 강모 파트만이 전력이 공급된다. 제1강모 파트의 움직임 주파수에 의해 부여되는 공진 효과에 의해 다른 비 전동식 강모 파트가 움직인다. 이러한 자유 공진은 많은 문제점을 유발시킨다. 첫 째로, 강모 파트 사이의 어떤 접촉은 비 전동식 강모 파트의 공진을 둔화시키거나 취소시킬 것이기 때문에, 비 전동식 강모 파트는 전동식 강모 파트와 별도로 떠다니게 된다. 이것은 그들 사이를 분리시켜 틈이 생기는 것을 피할 수 없게 한다. 이러한 틈은 헤드의 내부 작동을 물, 침, 치약 및 음식 찌꺼기와 같은 이물질에 노출시킨다. 이러한 이물질은 비 전동식 강모 헤드의 작동을 방해한다. 예를 들어, 비 전동식 강모 파트는 그 공진을 돕기위해 스프링이 장착된다. 이물질은 그 스프링 주위에 축적되어 그 기능을 방해하게 된다. 나아가, 음식물 입자들은 헤드에 남아 있을 수 있고, 입에 직접 들어갔을 바람직하기 않고 아니면 어쩌면 해로울 수 있는 미생물을 부패시키고 키우게될 것이다. 그러한 형태에 대한 다른 한계는, 비 전동식 강모 파트의 움직임이 치아와의 접촉에 의해 둔화될 수 있거나 공진 주파수로부터 전동식 파트의 주파수가 이동될 때 줄어들 수 있다는 것이다. 이것은 치아를 닦는 동안 치아나 잇몸에 의해 전동식 강모 파트에 대해 전해지는 압력에 기인하여 발생할 수 있다. 끝으로, 비 전동식 강모 파트는 전동식 파트에 입력되는 에너지의 일부일 뿐이다. 따라서, 비 전동식 강모 파트는 전동식 파트보다 세척에 있어서 덜 효율적이고, 칫솔의 전반적인 효과를 제한한다.

따라서, 전동식 또는 구동되는 강모나 그렇지 않다면 움직일 수 있는 강모의 더 넓은 영역을 통해 향상된 효과를 갖는 전동 칫솔이 기술분야에서 요구된다. 또한, 공지의 칫솔보다 향상된 표백 및/또는 자극을 갖는 칫솔에 대한 요구가 있다. 나아가, 제조 및 구입 비용에서 공지의 전동 칫솔에 필적할 수 있는 향상된 칫솔에 대한 요구가 있다.

전동 칫솔이 제공되고, 이는 근단부에 있는 손잡이와 말단부에 있는 헤드를 포함하고 손잡이부와 헤드 사이에는 목이 형성되어 있다. 한 실시예에 의하면, 헤드는 두 개의 별개로 된 가동부를 구비하며, 그 각각이 치아 표면과 그 주위의 영역에 접촉하도록 가동부로부터 연장하는 수 많은 강모 또는 탄성중합체 세척 부재를 갖도록 되어 있기 때문에 세척 및/또는 마사지하는 구강 건강의 효과를 제공한다. 칫솔은, 일반적인 전동 칫솔의 세척 효율을 보충하는 세척, 광택, 표백 작용을 하도록 움직임을 제1 가동부에 전달하는 구동 장치를 갖는다.

한 실시예에서, 움직이는 제1 헤드 파트는 한 세트 이상의 강모 다발을 지지하는 제1 강모 캐리어이다. 제1 강모 캐리어는 헤드에 장착되어 작동되며 구동 장치에 결합되어 제1 강모 캐리어는 칫솔 헤드에 평행하게 왔다갔다 회전 및/또는 진동한다. 바람직하게는, 제1 강모 캐리어는 회전방향으로 왔다갔다 진동한다. 제2 가동부는 헤드에 장착되어 작동하는 플랫폼(경질 재료 및/또는 탄성중합체 재료로 형성됨)을 포함하고 플랫폼의 제1 및 제2 측면에 형성된 곧게 선 탄성중합체 벽을 포함하는 제2 강모 캐리어로 되어 있다. 또한, 바람직하게, 제2 강모 캐리어는 곧게 선 탄성중합체 벽사이에 배치된 한 세트 이상의 강모를 포함한다. 칫솔질을 하는 동안, 강모와 탄성중합체 벽은 여기서 개시된 구강 보호의 잇점을 제공하기 위해 치아와 잇몸에 부딛힐 때 굽혀진다.

다른 실시예에서, 힘이 제2 강모 캐리어에 가해졌을 때 플랫폼이 약한 섹션을 따라 적어도 부분적으로 무너지도록, 플랫폼은 헤드의 길이방향 축에 평행하게 형성된 약한 섹션을 갖는다. 이 결과로, 탄성중합체 벽은 움직이고(예를 들어, 내부를 향해 굽혀짐) 한 세트 이상의 강모는 구강 보호 잇점을 제공한다.

또 다른 실시예에서, 제2 강모 캐리어는 "I-빔" 구조를 갖고, 이 구조에서, 플랫폼을 헤드에 연결시키는 웹과 헤드를 따라 연장하는 플랫폼을 포함한다. 플랫폼은 플랫폼에서 위를 향해 연장하는 한 세트 이상의 강모를 포함한다. 하나의 구성 형태를 따르면, 적어도 웹은 탄성중합체 재료로 형성되어 플랫폼과 그 일부로서 형성된 한 세트 이상의 강모가 굽혀질 수 있고 칫솔질을 하는 동안 움직일 수 있다. 또한, 플랫폼은 경질 재료 및/또는 탄성중합체 재료로 형성된 웹과 함께 합동으로 사용되는 탄성중합체 재료 및/또는 경질 재료로 형성될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 플랫폼은 칫솔질 하는 동안 굽혀지는 탄성중합체 측면 벽을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 특징과 잇점은 수반되는 도면과 함께 읽을 때, 앞서 기재된 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

본 발명의 앞서 설명한 특징과 다른 특징들은 본 발명의 실시예의 도면과 다음의 상세한 설명에 의해 보다 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

도1A는 헤드를 포함하고 있는 종래의 전동 칫솔의 정면 단면도.

도1B는 도1A의 칫솔 헤드의 부분 단면 측면도.

도1C는 도1A의 칫솔 헤드의 부분 단면 정면도.

도2는 제2섹션에 몇몇의 다른 실시예가 가능하다는 것을 나타내기 위해 제2섹션이 점선으로 보통 보여지는 제1 및 제2 섹션을 갖는 칫솔 헤드를 구비한 본 발명의 전동 칫솔의 정면 및 측면 사시도.

도3은 상기 제2섹션의 특정 실시예가 상세히 나타난, 도2의 전동 칫솔의 전동 칫솔 헤드 실시예의 정면 및 측면 사시도.

도4는 도3의 전동 칫솔 실시예의 전동 칫솔 헤드의 평면도.

도4A내지 도4C는 작동하는, 도3의 전동 칫솔 실시예의 전동 칫솔 헤드의 다른 실시예의 평면도 및 입면 단면도.

도5는 도3의 전동 칫솔 실시예의 전동 칫솔 헤드의 다른 실시예의 평면도.

도6A 및 도6B는 작동하는, 도3의 전동 칫솔 헤드의 다른 실시예의 입면 단면도.

도7은 치아와 맞물리는 도6A 및 도6B의 전동 칫솔의 전동 칫솔 헤드의 다른 실시에의 단면도.

도8은 경사진 상태에서 치아와 맞물리는 도6A 및 도6B의 전동 칫솔의 전동 칫솔 헤드의 다른 실시에의 단면도.

도9는 상기 제2섹션의 다른 실시예가 상세히 나타난 도2의 전동 칫솔의 전동 칫솔 헤드의 정면 및 측면 사시도.

도10은 상기 제2섹션의 다른 실시예가 상세하 나타난 도2의 전동 칫솔의 전동 칫솔 헤드의 정면 및 측면 사시도.

도11은 상기 제2섹션의 다른 실시예가 상세하 나타난 도2의 전동 칫솔의 전동 칫솔 헤드의 정면 및 측면 사시도.

도12는 본 발명의 전동 칫솔의 전동 칫솔 헤드의 다른 바람직한 실시예의 정면 및 측면 사시도.

도13은 도12의 전동 칫솔의 전동 칫솔 헤드의 정면 및 측면의 분해 사시도.

도14는 도12의 전동 칫솔의 전동 칫솔 헤드의 다른 실시예의 정면 및 측면의 분해 사시도.

도15A 내지 도15C는, 작동하는 도12의 실시예의 전동 칫솔 헤드의 입면 단면도.

도16은 상기 제2섹션의 다른 실시예가 상세히 보여지는 도2의 전동 칫솔의 전동 칫솔 헤드의 정면 및 측면 사시도.

도17은 상기 제2섹션의 다른 실시예가 상세히 보여지는 도2의 전동 칫솔의 전동 칫솔 헤드의 정면 및 측면 사시도.

도18은 상기 제2섹션의 다른 실시예가 상세히 보여지는 도2의 전동 칫솔의 전동 칫솔 헤드의 정면 및 측면 사시도.

도19A는 제1구조를 갖고 칫솔 헤드에서 사용하도록 된 탄성중합체 치아 보호 요소의 사시도.

도19B는 제2구조를 갖고 칫솔 헤드에서 사용하도록 된 탄성중합체 치아 보호 요소의 사시도.

도19C는 제3구조를 갖고 칫솔 헤드에서 사용하도록 된 탄성중합체 치아 보호 요소의 사시도.

도19D는 제4구조를 갖고 칫솔 헤드에서 사용하도록 된 탄성중합체 치아 보호 요소의 사시도.

도19E는 제5구조를 갖고 칫솔 헤드에서 사용하도록 된 탄성중합체 치아 보호 요소의 사시도.

우선 도2 내지 도11을 참고하면, 제1실시예에 의한 전형적인 전동 칫솔이 그려져 있고 일반적으로 도면부호 100으로 표시되어 있다. 칫솔(100)은 다양한 칫솔의 구성요소들을 수용하는 내부 격실(도시 안됨)을 한정하는 근단에 있는 손잡이(102)와, 칫솔(100)의 말단부에 있는 헤드(120)에서 말단부를 형성하는 목(110)에 의해 한정되는 브러쉬 섹션(104)을 포함한다. 손잡이(102)는 자유 근단(108)와 반대편의 목 단부(106)를 갖는다. 목(110)은 보통 제1단부(114)로부터 제2단부(116)까지 연장하며, 제1단부(114)는 손잡이(102)의 목 단부(106)에 위치하고 제2단부(116)는 헤드(120)에 위치한다. 즉, 목(110)은 손잡이(102)와 헤드(120)사이에서 연장하는 칫솔(110)의 일부분이다. 또한, 목(110)은 칫솔(100)의 여러 작동 요소를 수용하는 내부 격실(도시 안됨)을 한정한다. 헤드(120)는 칫솔(100)의 길이방향의 축과 보통 일직선이거나, 손잡이(102)에 대해 경사져 있는 목(110)에 장착될 수 있다.

한 실시예에 의하면, 목(110)과 손잡이(102)는 손잡이(102)의 목 단부(106)에서 목(110)을 손잡이(102)에 일체로 형성함으로써 하나의 부재로서 만들어질 수 있다. 다른 실시예에서, 목(110)은 목(110)의 목 단부(106)에서 손잡이(102)로부터 분리될 수 있다. 이러한 실시예에서, 손잡이(102)나 결합된 목(110)과 헤드(120) 중 어느 하나의 세척, 서비스, 및/또는 교체를 위해서 목(110)과 헤드(120)는 손잡이(102)로부터 제거될 수 있다. 목(110)이 손잡이(102)로부터 분리될 수 있을 때, 즉 교체할 수 있는 헤드(120)/목(110) 조립체인 경우, 제1 목 단부(114)는 종래의 기술을 사용하여 손잡이(102)에 분리할 수 있게 결합되는 연결장치(도시 안됨)를 포함할 수 있다.

손잡이(102)와 목(110)의 도시된 형상은 그 성격상 단지 예시적인 것이고, 손잡이(102) 및/또는 목(110)은 다른 수많은 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 손잡이(102)와 목(110)의 형상은 칫솔(100)의 사용자에게 인체공학적으로 효과적이고 만족스러워야 하고, 사용자가 쉽게 손으로 쥘 수 있고 고정하여 조작할 수 있는 칫솔을 제공하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 손잡이(102)는 손잡이(102)의 마주보는 양 측면에 형성된 다소 오목한 손가락 섹션(118)을 포함할 수 있다. 하나의 오목한 손가락 섹션(118)은 한 손의 엄지손가락을 수용하도록 디자인되고 다른 오목한 손가락 섹션(118)은 똑같은 손의 다른 손가락들을 수용하도록 디자인되어서, 사용자가 사용자의 손에 칫솔(100)을 적당하게 위치시키는 것을 돕는다. 하나 이상의 오목한 손가락 섹션(118)은 사용자가 오목한 손가락 섹션(118)에서 칫솔을 쥐는 것을 돕기 위해 늑골모양의 부재(ribs) 또는 다른 형태의 울퉁불퉁한 표면을 포함할 수 있다.

도3, 도9, 도10, 도11 이하 등등에 도시된 것처럼, 칫솔(100)의 헤드(120)는 헤드(120)의 내부 격실을 부분적으로 한정하는 헤드 베이스(160)를 포함한다. 헤드 베이스(160)는, 실제로 칫솔(100)의 말단부를 한정하는 둥글게 된 말단부(162)에서 끝나도록 만들어질 수 있다. 바람직하게, 헤드 베이스(160)는 목(110)의 제2단부(116)에 일체로 부착된다.

또한 헤드(120)는 헤드(120)의 가장 바깥쪽의 즉 말단부에 있는 것으로 도시되어 있는 움직일 수 있는 제1 강모 캐리어(180)을 포함한다. 제1 강모 캐리어(180)는 도1A 내지 도1C에 도시된 강모 홀더(13)의 구조와 동일하거나 유사한 구조를 가질 수 있다. 바람직하게, 움직일 수 있는 제1 강모솔 캐리어(180)는 회전하거나 회전식으로 진동하도록 되어있는 원형 단면을 갖는 디스크이다. 그러나, 움직일 수 있는 제1 강모 캐리어(180)는 디스크 형상을 갖는 것에 한정되지는 않고, 움직일 수 있는 제1 강모 캐리어(180)가 회전식으로 진동할 수만 있다면 계란 형상이나 타원형 또는 다른 일정한 또는 일정하지 않은 형상과 같은 수많은 다른 형상을 가질수 있다는 것을 이해할 수 있다. 원형 형상은 진동 운동을 수용하는데 최소량의 틈새(clearance)를 요구하므로 원형 형상이 바람직하다.

복수의 강모(152)는 움직일 수 있는 제1 강모 캐리어(180)에 결합되고 그로부터 외부로 연장한다. 여기에서 사용되는 용어 "강모"는 일반적으로 치아 보호 요소를 정의하며 치아 표면과 주위 영역(예를 들어, 잇몸 조직)에 밀접하게 접촉시켜 구강 건강에 이익(예를 들어, 치아 세척, 치아 광택, 치아 표백 등등)을 제공하는데 흔히 이용되거나 이용되기에 적합한 어떤 형태의 구조를 포함한다. 그러한 강모는 수많은 다른 형태의 형상과 크기를 갖도록 형성될 수 있는 개별적인 강모의 다발(즉 강모 세트)을 포함하지만 이에 한정되지는 않고, 또한 강모는 도19A 내지 도19E에 도시된 것과 같은 탄성중합체 부재, 즉 직선 또는 구불구불한 탄성중합체 벽 및/또는 탄성중합체 손가락이 될 수 있는 탄성중합체 부재의 형태일 수 있고, 또는 그 강모는 앞서 언급한 치아 보호 요소들의 어떤 조합을 포함할 수 있다. 설명된 것처럼, 강모 다발의 배열은 단지 전형적인 구조 또는 강모 패턴일 뿐이고, 종래의 방법(스테이플로 고정되거나, IMT 기술, 등등과 같은 방법)으로 헤드에 고정되는 다른 강모 구조가 이용될 수 있고 강모 다발은 동일하거나 다른 강모 재료(나일론 강모, 나선 강모, 고무 강모 등등과 같은 재료)로 형성될 수 있다는 것을 이해할수 있어야 한다. 나아가, 강모는 강모가 연장되어 나오는 칫솔의 표면에 일반적으로 수직이 되도록 배열될 수 있는 반면에, 강모의 일부 또는 전부는 칫솔 표면에 대해 다양한 각도록 경사질 수 있다. 특히 치아사이과 잇몸라인 아래와 같이 그 영역을 침투하기 어려운 경우에, 그러한 상이한 구조를 이용하면, 그 강모의 형태와 각도는 치아와 잇몸의 세척과 마사지를 향상시키는데에 도움이 된다.

도19A 내지 도19E는 강모(152)의 역할을 하는 여러 가지의 전형적인 탄성중합체 부재를 보여준다. 도19A는 얇은 스파이크의 형태를 하고 있는 탄성중합체 치아 보호 요소를 보여준다; 도19B는 몸통 스파이크 형태를 하고 있는 탄성중합체 치아 보호 요소를 보여준다; 도19C는 롤러 형태를 하고 있는 탄성중합체 치아 보호 요소를 보여준다; 도19D는 경사진 끝의 형태를 하고 있는 탄성중합체 치아 보호 요소를 보여준다; 도19E는 탄성중합체 벽의 섹션 형태를 하고 있는 탄성중합체 치아 보호 요소를 보여준다. 도19E의 탄성중합체 벽은 직선의 평평한 형상; 지그재그 형상; 구불구불한 형상 등등을 가질 수 있다. 상기 모든 탄성 중합체 치아 보호 요소들은 부드러운 결을 가질수 있고 또는 거친 표면을 가질수도 있다. 게다가, 탄성중합체 치아 보호 요소의 벽 섹션은 수직으로 곧은 직선이거나, 점점 가늘어지거나, 내부를 향하거나, 일단부를 향하거나 일단부를 향해 연장할 수 있다. 탄성 중합체 치아 보호 벽의 정상부는 평평한 표면을 가질수 있고 또는 거기에 형성된 돌출부(즉, 혹)나 이와 동일한 종류의 것을 가질수 있다.

칫솔(100)은 칫솔(100)의 어떤 부분의 움직임을 일으키는, 좀 더 구체적으로는 움직일 수 있는 제1 강모 캐리어(180)의 움직임을 유발하는 구동 장치를 포함한다. 어떤 공지된 기어식 형태의 구동 구조는, 미국 특허 제6,000,083호에 개시된 것처럼 또는 PCT 공보 WO 01/19281에 개시된 것처럼, 움직일 수 있는 제1 강모 캐리어(180)를 진동시키도록 사용될 수 있다. 한 전형적인 구동 장치는 맥도우갈에 허여된 미국 특허 제5,625,916호에 개시되어 있고, 이것은 여기서 이미 참조되었고, 적어도 목(110)(즉, 내부 격실)을 통해 연장하는 회전 구동 샤프트(200)를 포함한다. 바람직하게 구동 샤프트(200)는 도1A 내지 도1C에 도시된 샤프트(12)와 성질상 동일하거나 유사한 구조를 갖는다.

전동 칫솔(100)용 구동 장치는, 예를 들어, 회전 구동, 진동 구동, 편심 구동, 불균형으로 발생되는 구동, 하나 이상의 기어 장치를 갖는 구동 및/또는 이와 동일한 종류의 것들과 같이, 원하는 기능을 수행할 수 있는 어떠한 형태의 구동 장치라도 될 수 있다. 구동 장치는 전기 모터나 다른 종류의 모터의 형태로 실현될 수 있고, 이러한 구동 장치에 의한 움직임은 헤드(120)의 하나 이상의 섹션에 또는 강모 다발이나 탄성중합체 부재와 같은 브러쉬 섹션에 존재하는 다른 요소들에 전해질 수 있다. 이 움직임은 구동 샤프트(200)와 같은 구동 회전축을 통해 직접 전해질 수 있거나, 구동 회전축에 부착된 구동 기둥을 통해 전해질 수 있다. 칫솔(100)이 도1A 내지 도1C에 묘사된 전형적인 구동 장치와 동일하거나 유사한 진동하 는 구동 장치를 포함할 때, 손잡이(102)의 내부 격실은 구동 샤프트(200)에 연결되어 작동하는 모터와 하나 이상의 배터리와 같은 이 모터에 전원을 공급하는 전원을 수용한다.

칫솔(100)은, 헤드(120)에 장착되어 작동하는 제2 강모 캐리어(132)를 추가로 포함한다. 움직일 수 있는 제2 강모 캐리어(132)는 제1단부(136)와 제2단부(138)와 제1단부 중간점(140)과 제2단부 중간점(142)과 중간점(144)과 멀리 떨어진 측면(300)과 가까운 측면(302)와 상부 표면(304) 및 하부 표면(306)을 갖는 플랫폼(134)을 포함한다. 플랫폼(134)은 쉽게 구부려지는 얇은 플라스틱이거나 탄성중합체일 수 있는 지지부에 의해서 헤드 베이스(160)에 부착된다. 바람직한 실시예에서, 플랫폼(134)은 멀리 떨어진 측면(300)과 가까운 측면(302)에서 두 개의 섹션을 따라 부착된다. 플랫폼(134)은 단단한 경질의 재료로 형성될 수 있고 또는 탄성중합체 재료로 형성될 수 있다.

플랫폼(134)은 상부 표면(304)에 힘을 가하는 경우에 제2 강모 캐리어(132)의 움직임을 촉진하도록 내부에 합체되는 약한 섹션(308)을 가질 수 있다. 예를 들어, 길이방향 홈(즉, 틈)(330)은 하나 이상의 상부 표면(304)에 형성될 수 있다. 설명되는 실시예에서는, 단일의 홈(330)이 상부 표면(304)을 가로질러 형성되어 있다. 홈(330)은 플랫폼(134)내에서 길이방향으로 약한 섹션(308)을 형성한다. (소위 "리빙 힌지(living hinge)"라 불리는 것이 형성된다.)

도4A 내지 도4C는 두 개의 홈(330)을 포함하는 플랫폼(134)의 다른 실시예를 그리고 있다. 여기서, 중앙 섹션은 힘 A가 가해질 때 힌지를 형성하는 홈(308)에 대하여 변형될 수 있다. 도4B는 힘 A가 가해지기 전에 느슨한 상태에 있는 제2 강모 캐리어(132)를 나타낸다. 변형시키는 힘 또는 힘이라 할 수 있는, 힘 A가 표면 또는 상부 표면(304)에 가해질 때, 중앙 섹션이 헤드 베이스(160)를 향해 접혀지도록 함몰되고, 이 변형의 결과로 상부 표면(304)에 형성된 치아 보호 요소(152)와 수직 탄성중합체 요소(340)가 서로를 향해 내부로 굽혀지는 것을 도4C는 나타내고 있다.

도5는 다른 실시예에서의 약한 섹션(308)을 갖는 플랫폼(134)을 나타내고 있고, 여기서 개구(슬롯 또는 틈)(310)가 힌지를 더욱 유연하게 하는 이산된 다수의 약한 섹션을 한정하도록 약한 섹션(308)을 따라 형성되어 있다.

도6A의 단면은 상부 표면(304)에 힘이 가해지기 전 느슨한 상태에 있는 제2 강모 캐리어(132)의 다른 실시예를 나타낸다. 도6B는 힘 A가 상부 표면(304)에 가해진 후 힘을 받거나 변형된 상태에 있는 제2 강모 캐리어(132)와 플랫폼(134)을 나타낸다. 힘이 상부 표면(304)에 가해졌을 때, 상부 표면(304)은 하나 이상의 홈(330)에 의해 생성된 힌지에 대하여 변형된다. 이 결과로, 상부 표면(304)는 힌지 섹션을 따라 적어도 부분적으로는 함몰된다. 상부 표면(304)에 형성된 강모(152)는 도6B에 나타난 것처럼 이러한 변형의 결과로 서로에 대해 내부를 향하여 굽혀진다. 따라서 탄성중합체 제2 강모 캐리어(132)는 충격 흡수 특성을 갖는 힌지 블록으로 여겨질 수 있다. 가해진 힘이 제거되면, 제2 강모 캐리어(132)는 탄성중합체의 특성에 따라 느슨한 상태로 복귀한다.

도7 및 도8을 참고하면, 헤드(120)가 치아(500)와 접촉할 때 변형되는 움직임이 나타난 있는 것을 알 수 있다. 도7은 치아(500)의 측면에 대하여 가압되는 제2 강모 캐리어(132)를 나타내고 있고, 도8은 비스듬한 각도로 치아(500)에 대하여 가압되는 제2 강모 캐리어를 도시하고 있다. 이 양 도면은 플랫폼(134)과 이로부터 연장하는 강모 및 탄성중합체 요소의변형을 보여준다. 접촉을 확대하기 위해 수직 탄성중합체 요소(340)는 치아(500)의 표면에서 함몰된다. 이것은 세척, 표백, 마사지의 가치를 향상시킨다.

바람직하게, 상부 표면(304)으로부터 상방으로 연장하는 강모(152)는 (도9 내지 도11 및 도16 내지 도18에 도시된 것처럼) 탄성 중합체의 제2 강모 캐리어(300)와 일체로 형성된 복수의 탄성중합체 부재이다. 예를 들어, 강모(152)는 탄성중합체 제2 강모 캐리어(132)를 형성하는 동일한 몰딩 작용으로 형성될 수 있다. 따라서, 탄성중합체 제2 강모 캐리어(132)가 강모 캐리어로 설명되는 반면에, 이 제2 강모 캐리어(132)는 반드시 전통적인 나일론 강모를 포함해야할 필요는 없다는 것을 알아야 할 것이다.

도3, 도9 내지 도11 및 도16 내지 도18은 수많은 탄성중합체 부재와 탄성중합체 요소(340)을 도시하고 있다. 일반적으로 수직 탄성중합체 요소(340)는 플랫폼(134)의 멀리 떨어진 측면(300)과 가까운 측면(302)의 아주 가까이에 위치된다. 그러나, 단일의 수직 탄성중합체 요소 또는 그러한 수직의 탄성중합체 요소(340)의 조합은 제2 강모 캐리어(132)의 폭을 따라 연장할 수 있다. 이러한 수직 탄성중합체 요소(340)는 수 많은 상이한 형상과 실시예가 될 수 있다. 도3은 수직 벽을 나타내고; 도9는 요소가 곡선이고 제1단부(136)와 제2단부(138)에 가까운 곳에 부착 된 "나비 날개"를 도시하고 있고; 도10은 요소가 넓고 둥근 엣지로 된 돌출부를 갖는 "패들(노 모양의 막대기)" 구조를 도시하고; 도11은 요소가 함께 밀접하게 이격진 일련의 짧고 뾰족한 돌출부를 갖는 "용 이빨"을 나타내고 있으며; 도16은 곡선 형상의 요소를 그리고 있고; 도17은 좁고 밀접하게 이격진 돌출부인 "손가락"을 나타내며; 도18은 대향하는 플랩을 보여주고 있다. 어떻게 제2 캐리어가 힌지식으로 움직이는지 또는 어떻게 제2 캐리어가 헤드 베이스(160)에 장착되는지에 상관없이, 앞서 말한 실시예 중 어느 것이라도 어떤 제2 캐리어 위에서 교체될 수 있다는 것 또한 알수 있을 것이다.

도12 내지 도18은 본 발명의 전형적인 헤드의 또 다른 실시예를 보여준다. 손잡이(102)와 목(110)과 구동부 및 헤드 베이스(160)는 앞서 설명된 것과 똑같다. 그러나, 도12 및 도13을 보면, 움직일 수 있는 제2 강모 캐리어(132)는 "I-빔" 형태의 구조에 의해 상기 헤드 베이스(160)로부터 지지되고 있다. 제2 강모 캐리어(132)의 플랫폼(134)은, 강도를 증가시키기 위해 가능하면 경질의 중합체 코어와 함께 탄성중합체 재료로 구성될 수 있는 "I-빔" 형태의 구조 또는 웹(400)에 의해 지지되거나, 다른 실시예에 따르면, 경질의 웹(400)이 탄성중합체 플랫폼(134)과 함께 사용될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 웹(400)은 대략 제1단부 중간점(140)에서부터 대략 제2단부 중간점(142)까지 연장할 수 있다. 플랫폼(134)은 웹(400)에 대하여 굽혀지고 굴곡될 수 있다. 도14는 플랫폼(134) 하부 표면의 길이방향의 길이에 복수의 웹(400)이 놓여 있는 것을 도시하고 있다.

도15A 내지 도15C는 작동하고 있는 도12 내지 도14의 실시예를 보여준다. 도15B는 힘 B에 의해 멀리 떨어진 측면(300)을 향하여 웹(400)에 대해 기울어지는 플랫폼(134)을 나타낸다. 도15C는 힘 C에 의해 가까운 측면(302)을 향해 기울어지는 플랫폼(134)를 나타내며, 도15A는 정지중에 있는 플랫폼(134)을 보여준다.

도16 내지 도18은 설명된 발명과 함께 사용될 수 있는 수직 탄성중합체 요소(340)의 추가 실시예를 나타낸다.

또한, 상술된 실시예 중 어느하나에 있어서, 칫솔 헤드는 그 부근에서 수 많은 다른 위치에 배치된 수 많은 정지된 치아 보호 요소를 가질 수 있다는 것을 알아야 할 것이다.

여기에서 개시된 다양한 실시예의 칫솔(100)은, 치약과 같은 구강 보호 상품에서 사용할 수 있는 수 많은 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어, 칫솔(100)에 포함되는 많은 구성요소들은 플라스틱 재료로 형성된다. 따라서, 전동 칫솔(100)의 손잡이(102)와 헤드(120)는 폴리프로필렌(polypropylenes)과 폴리에틸렌(polyethylenes)과 같은 폴리올레핀(polyolefins)과, 나일론(nylons)과 같은 폴리아미드(polyamids)와, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate)와 같은 폴리에스테르(polyesters)로 만들어질 수 있다. 다른 적합한 재료로서 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate)와 스티렌 아크릴로니트레이트(styrene acroylonitrate)와 셀룰로오스 에스테르(cellulose esters)를 포함할 수 있고, 예를 들면 셀룰로오스 프로피온산(cellulose propionate)이 있다.

칫솔 보호 요소가 강모 다발의 형태인 경우에, 강모는 치아 위생에 적합한 가요성 재료로 제조될 수 있다. 일반적으로, 강모에 적합한 재료는 나일론과 같은 폴리아미드나 폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutylene terephthalate)와 같은 폴리에스테르이다. 치아 보호 요소가 탄성중합체 부재로 된 경우에, 치아 보호 요소는 블록 혼성중합체와 같은 상당히 많은 수의 적절한 탄성중합체 재료로 제조될 수 있다. 선호되는 블록 혼성중합체는 스티렌(예를 들어, 스티렌 에틸렌 부타디엔 스티렌 또는 스티렌 부타디엔 스티렌), 폴리올레핀(예를 들면, 폴리프로필렌/에틸렌 프로필렌 디아민 수정 시스템(즉, 합성 고무)), 폴리아미드(예를 들면, 폴리아미드2 또는 폴리아미드 6), 폴리에스테르(예를 들면, 폴리에스테르 에스테르 또는 폴리에테르 에스테르), 폴리우레탄(예를 들어, 폴리에스테르우레탄, 폴리에테르우레탄 또는 폴리에스테르에테르우레탄)을 포함한다.

따라서, 바람직한 실시예에 적용된 바와 같이 본 발명의 기본적인 신규한 특징들이 보여지고 설명되고 지적되었지만, 본 발명의 정신과 범위를 이탈하지 아니하면서 당업자는 설명된 장치의 형태와 세부사항 그리고 그 작용에 있어서 여러 가지 생략과 대체 그리고 변경을 할 수 있다. 예를 들어, 동일한 결과를 수행하기위해 실질적으로 동일한 방법으로 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 구성요소 및/또는 단계를 조합하는 모든 것은 본 발명의 범위내에 있다는 것을 명백히 꾀할 수 있다. 설명된 한 실시예에서 다른 실시예로 요소를 대체하는 것 또한 고려될 수 있다. 또한, 도면은 반드시 축척에 따라 그려질 필요는 없고, 단지 개념적인 것이라는 것을 이해해야 한다. 따라서, 첨부된 청구범위에 의해 나타나는 것으로서만 한정되어야 한다.

Claims (32)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 일단부에 형성된 목을 갖는 손잡이부와;

   목에 결합되고 외부 표면을 구비하는 헤드로서, 헤드에 결합되고 제1 강모 캐리어를 회전식으로 또는 진동식으로 움직이도록 제1 구동 장치에 연결되어 작동하고 외부를 향해 연장하는 하나 이상의 강모 세트를 갖는 제1 강모 캐리어와, 헤드에 결합되고 상부 표면으로부터 외부를 향해 연장하는 하나 이상의 강모 세트를 갖는 플랫폼을 포함하고 이 플랫폼은 힘이 제2 강모 캐리어에 가해질 때 플랫폼이 하나 이상의 약한 섹션을 따라 함몰되어 하나 이상의 강모 세트가 움직이게 하도록 헤드의 길이방향 축에 평행하게 내부에 형성된 하나 이상의 약한 섹션을 갖는 제2 강모 캐리어를 추가로 포함하는 헤드를,

   포함하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
7. 제6항에 있어서, 제1 강모 캐리어는 헤드의 외부 표면에 평행하게 진동하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
8. 제6항에 있어서, 제1 강모 캐리어는 왔다갔다하는 방식으로 진동하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
9. 제6항에 있어서, 제1 강모 캐리어는 회전방향으로 진동하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
10. 제6항에 있어서, 제2 강모 캐리어는 힘이 가해질 때 헤드의 외부 표면에 수직한 방향으로 움직이는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
11. 제6항에 있어서, 구동 장치는 제1 강모 캐리어를 구동하는 구동 단부를 갖는 모터 구동식 샤프트를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
12. 제6항에 있어서, 하나 이상의 약한 섹션은 플랫폼에 형성된 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
13. 제6항에 있어서, 하나 이상의 약한 섹션은 플랫폼의 제1단부에서 제2단부까지 연장하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
14. 제6항에 있어서, 하나 이상의 약한 섹션은 이 약한 섹션을 따라 형성된 하나 이상의 개구를 갖고, 하나 이상의 개구는 하나 이상의 약한 섹션을 두 개 이상의 약한 섹션으로 분할하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
15. 제6항에 있어서, 플랫폼은 경질 재료 및 탄성중합체 재료중 적어도 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
16. 제6항에 있어서, 제2 강모 캐리어는 플랫폼의 제1 측면을 따라 형성된 제1 탄성중합체 벽과 플랫폼의 대향하는 제2 측면을 따라 형성된 제2 탄성중합체 벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
17. 제16항에 있어서, 플랫폼은 플랫폼의 제1측면과 제2측면에서 헤드에 부착되는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
18. 제16항에 있어서, 제1탄성중합체 벽과 제2탄성중합체 벽 각각의 형상은 선형, 나비 날개, 패들, 용 이빨, 웨이브, 및 대향하는 플랩으로 구성되는 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
19. 제6항에 있어서, 하나 이상의 약한 섹션은 서로 평행하게 형성된 복수의 약한 섹션을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
20. 제19항에 있어서, 복수의 탄성중합체 세척 부재는 두 개의 약한 섹션사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
21. 제19항에 있어서, 복수의 약한 섹션은 각각, 플랫폼의 상부 표면에 형성된 홈의 형태인 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
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