KR100277423B1 - 로터리 브리슬 지지체를 구비한 전기 칫솔 - Google Patents

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킨터 바우츠, 볼프강 포르벡
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Abstract

본 발명은 왕복 운동 또는 회전 운동을 할 수 있는 회전축(34)를 지닌 전기식 칫솔(24)에 관한 것이다. 칫솔부(24)상에 회전가능하게 장착된 브리슬 받침쇄(35)의 회전축(54)는 축(34)의 회전축선(52)에 거의 수직이다. 거의 평행하게 편심된 로드(102)는 축(34) 내부에 이동가능하도록 수용된다. 회전축(54)에 대해 거의 평행하게 편심되어 있는 핀(112)는 브리슬 받침쇄(38)의 링 쇼울더(61 )에 유지된다. 핀(112)는 로드(102)의 자유단에 배치된 아이릿(103)을 관통하여 연장되고 로드내에서 이동된다. 축(34)는 회전 또는 왕복 운동을 하면, 이 운동은 로드(102), 아이릿(103) 및 핀(112)에 의해 브리슬 받침쇄(38)로 전달된다. 브리슬 받침쇄(38)은 축(34)가 왕복 또는 회전 운동을 수행하도록 구동되는 것과 무관하게 회전 교번 운동을 항구적으로 수행한다.

Description

로터리 브리슬 지지체를 구비한 전기 칫솔
제1도는 본 발명에 따라 샤프트이 교번 운동을 수행하도록 구동되는 전기 칫솔의 브러시부의 실시예 1의 개략적인 단면도이고,
제2(a)도 내지 제2(c)도는 제1도의 II-II선을 따라 취한 브러시부의 개략적인 단면도이며,
제3도는 본 발명에 따른 샤프트이 회전 운동하도록 구동되는 전기 칫솔의 브러시부의 실시예 2의 개략적인 단면도이고,
제4도는 제3도의 IV-lV선을 따라 취한 브러시부의 개략적인 단면도이며,
제5도는 본 발명에 따라 구성된 전기 칫솔의 브러시부의 실시예 3의 개략적인 단면도이고,
제6도는 본 발명에 따라 구성된 전기 칫솔의 브러시부의 실시예 4의 개략적인 단면도이며,
제7(a)도 내지 제7(e)도는 브리슬 지지 구조체상에 전동 요소를 배치시키는 것에 관한 실시예 5의 개략적인 측면도 및 다수의 단면도이고,
제8(a)도 내지 제8(e)도는 브리슬 지지 구조체상에 전동 요소를 배치시키는 것에 관한 실시예 6의 개략적인 측면도 및 다수의 단면도이며,
제9도는 본 발명에 따라 구성된 전자식 칫솔의 브러시부의 실시예 7의 개략적인 단면도로, 브리슬 지지 구조체는 회전 축선 둘레로의 요동 운동 및 회전 축선 방향으로의 이송 운동할 수 있는 것을 도시한다.
다음의 상세한 설명은 참조로서 본 명세서에 포함된 개시된 요소에 대해 처음에 언급한 본 출원인의 독일 특허 출원 공개 DE 39 37 850 A1호를 기초로 한다. 특히, 독일 출원 공개 DE 39 37 870 A1호의 제1도와 연관된 전기 칫솔의 통상의 명세서를 참조했다.
실시예 1에 있어서, 제1도는 보다 상세하게 도시하지 않은 방식으로 전기 칫솔의 손잡이 부분에 결합되기에 적합한 브러시부(24)를 도시한다. 브러시부(24)는 샤프트 부재(75)가 그 위에 배치된 샤프트(34)를 수용하는 중공 장착관(36)을 구비한다. 더 상세하게 도시하지 않는 방식으로, 샤프트(34)는 칫솔의 손잡이 부분내에 수용된 전기 모터에 결합되고, 모터는 샤프트(34)를 교번 방향으로 회전시킨다. 이것은 화살표(140)에 의해 제1도에 도시된다.
칫솔의 손잡이부로부터 멀리 있는 칫솔의 단부에서, 장착관(36)은 상방으로 열린 컵 형상의 소켓(50)에 결합된다. 소켓(50)은 브리슬 지지 구조체(38)와, 브리슬(45)을 이송시키고 소켓(50)의 개방부를 덮는 장착판(44)을 수용한다. 장착판(44)으로부터 멀리 이격된 소켓(50)의 측면에, 단부 폐쇄 보어(blind-end bore; 57)가 내부에 형성된 엘리베이션부(elevation; 63)가 마련된다. 단부 폐쇄 보어(50)는 브리슬 지지 구조체(38)가 회전 가능하게 장착된 축(56)을 수용한다.
넓어져서 엘리베이션부(63)와 면하는 단부에 환상 견부(肩部, 61)를 형성하는 트러니언(trunnion, 59)은 단부 단부 폐쇄 보어(55)에 의해 축(56)상에 배치된다. 장착판(44)과 함께 형성된 부시부(58)는 트러니언(59)상에 배치되어 확실히 맞물린다.
이것의 환상 견부(61)를 지닌 트러니언(59) 및 브리슬(45)을 지닌 장착판(44)을 구비하는 완전한 브리슬 지지 구조체(38)는 축(56)에 의해 형성된 회전 축선(54) 둘레에 회전 가능하게 장착된다. 동등하게, 샤프트 부재(75)를 지닌 샤프트(34)는 샤프트(34)에 의해 형성된 회전 축선(52) 둘레에 회전 가능하도록 장착되며, 이 회전 축선은 장착관(36) 및 브러시부(24)의 종방향 중심선을 동시에 나타낸다. 브리슬 지지 구조체(38)의 회전 축선(54)은 샤프트(34)의 회전 축선(52)으로 각져서 연장되며, 이 각도는 적합하게는 90°이다.
샤프트 부재(75)내에는 편심 보어(100)가 소켓(50)과 면하는 이것의 단부에 형성되고, 이 보어는 상기 회전 축선(52)에 대해 상대적으로 이격되어 샤프트(34)의 회전 축선(52)에 거의 평행하게 연장된다. 보어(100)의 샤프트 부재(75)로부터 돌출하는 이것의 자유단에는 아이릿(eyelet, 103)이 있는 로드(102)가 수용된다. 보어(100)의 직경은 로드(102)의 직경보다 다소 크다. 이런 방식으로, 로드(102)는 보어(100) 내에서 이것의 축선 둘레를 회전하고 축방향으로 전후 이동할 수 있다.
샤프트 부재(75)에 인접한 환상 견부(61)의 면적에 있어서, 브리슬 지지 구조체(38)의 회전 축선(54)에 대해 상대적으로 이격되어 이 회전 축선(54)에 평행하게 연장된 편심 보어(110)가 형성된다. 보어(110)내에는 환상 견부(61) 너머로 돌출하는 자유단이 로드(102)의 아이릿(103)을 관통하여 연장되는 핀(112)이 삽입되어 있다. 아이릿(103)의 직경은 핀(112)의 직경보다 다소 크며, 따라서 아이릿(103)은 핀(112) 둘레로 회전하고 핀(102)의 축방향으로 전후 이동할 수 있다.
그 결과, 브러시부(24)의 로드(102) 및 그에 따른 샤프트(34)는 아이릿(103)을 통해 핀(112)과 브리슬 지지 구조체(38)에 결합된다.
전기 칫솔의 작동 상태시 커플링의 작동 형태를 제2(a)도 내지 제2(c)도와 관련하여 설명한다. 제2(a)도가 중간 부분의 커플링을 도시한 반면에, 제2(b)도 및 제2(c)도는 2개의 말단 위치를 도시한다.
샤프트(34)와 샤프트 부재(75)가 화살표(130)로 표시된 방향으로 회전 축선(52)를 중심으로 회전하게 되면, 그 결과 로드(102)는 제2(a)도에 도시된 하방향으로 이동한다. 아이릿(103)과 핀(112)에 의해 판상 견부(61) 및 그에 따른 브리슬 지지 구조체(38)는 화살표(131)로 표시된 방향으로 샤프트(56) 둘레를 회전하게 된다. 이 회전 운동이 발생함에 따라, 로드(102)는 샤프트 부재(75)에 대한 핀(112)의 증가한 거리를 보상하도록 보어로부터 특정 길이 만큼 이동한다. 동시에 아이릿(103)은 축(56) 둘레를 환상 견부(61)가 회전하는 것을 보상하기 위하여 핀(112) 둘레를 회전한다. 화살표(130,131)로 표시된 회전 운동은 제2(b)도에서 도시된 말단 위치에 도달할 때까지 계속된다.
제2(b)도에서 도시된 말단 위치에 있어서, 샤프트 부재(75)는 방향이 바뀌어 화살표(133) 방향으로 회전한다. 샤프트 부재(75)의 회전 운동은 로드(102), 아이릿(103) 및 핀(112)를 통해 환상 견부(61) 및 브리슬 지지 구조체(38)에 전달되며, 따라서 브리슬 지지 구조체(38)는 화살표(134) 방향으로 회전한다. 이 회전운동이 발생함에 따라, 핀(112)과 샤프트 부재(75)의 제1상대적 거리는 감소되어, 초기에 로드(102)는 보어(100)내에 보다 깊게 맞물리게 된다. 그러나, 제2(a)도에서 도시된 중간 위치를 벗어나면, 로드(102)는 보어(100)로부터 재이동하여, 그 결과 점진적으로 거리를 증가시킨다. 또한, 아이릿(103)은 이들 모두가 회전 운동하는 동안에 핀(112) 둘레를 회전한다.
제2(c)도에 도시된 다른 말단 위치가 확보되면, 회전 방향은 제2(c)도에서 화살표(136,137)로 도시한 바와 같이 다시 바뀐다. 로드(102)는 보어(100) 내부로 다시 이동하고, 아이릿(103)은 핀(112) 둘레를 다시 회전한다. 제2(a)도에 도시된 중간 위치에 이르면 전체 사이클이 완료된다.
따라서, 전체적으로는, 로드(102), 아이릿(103) 및 핀(112)을 통해 전달된 샤프트(34)의 교번 회전 운동에 대해 브리슬 지지 구조체(38)가 교번 회전 운동을 동등하게 수행하도록 한다.
브리슬 지지 구조체(38)에 의해 이동된 회전 각도의 범위는 보어(100)와 샤프트(34)의 회전 축선(52)의 상대 거리를 선택하고 또한 보어(100)와 브리슬 지지 구조체(38)의 회전 축선(54)의 상대 거리를 선택함으로서 조절된다. 브리슬 지지 구조체(38)의 회전 각도의 양호한 범위는 약 +/-35° 정도이다.
제3도에서 도시된 브러시부(24)의 실시예 2는 제1도와 관련하여 설명한 실시예 1와 거의 동일하다. 따라서, 실질적으로 상이한 특징만을 다음에서 보다 상세하게 후술한다.
제3도의 브러시에 있어서, 샤프트(34)는 회전 운동을 수행한다. 이것은 화살표(145)로 표시된다. 제3도의 브러시부(24)는 환상 견부(61)의 보어(110)내에 삽입된 핀(114)을 포함한다. 제1도의 핀(112)과 같이, 핀(114)은 상기 회전 축선(54)에 대한 상대적 거리만큼 이격되어 브리슬 지지 구조체(38)의 회전 축선(54)에 거의 평행하게 배치된다. 제3도의 핀(114)은 제1도의 핀보다 길다.
로드(102), 아이릿(103) 및 핀(114)에 의해 수행되는 샤프트(34)와 브리슬 지지 구조체(38) 사이의 커플링 작동 형태는 제4도와 관련하여 다음에서 보다 상세하게 설명된다.
샤프트(34)와 샤프트 부재(75)가 제4도의 화살표(145)로 표시된 바와 같이 회전 축선(52) 둘레를 회전하게 되면, 그 결과 로드(102)는 회전 축선(52)에 대해 상하로 연속적으로 이동한다. 로드(102)가 아이릿(103)을 통해 핀(114)에 결합되면, 환상 견부(61)와 브리슬 지지 구조체(38)는 축(56) 둘레를 회전하게 된다. 로드(102)의 상하 이동 결과, 환상 견부(61)의 회전 운동은 제4도에서 화살표(146)로 표시된 바와같이 교번하는 시퀀스에서의 역방향 회전 운동이다.
샤프트(34)가 회전하면, 로드(102)는 보어(100) 내부에서 축방향으로 전후 이동을 한다. 또한, 아이릿(103)은 핀(114)에 대해 요동하고 핀(114)의 축방향으로 상하 이동을 한다. 전체적으로는, 로드(102), 아이릿(103) 및 핀(114)을 통해 전달되는 샤프트(34)의 회전 운동이 브리슬 지지 구조체(38)의 교번 회전 운동으로 전달되는 것을 알 수 있다.
전술한 바와 같이, 또한 본 실시예에 있어서, 브리슬 지지 구조체(38)에 의해 이동된 회전 각도의 범위는 로드(102) 또는 핀(114)과 샤프트(34)의 회전 축선(52,54) 및 브리슬 지지 구조체(38)의 각각의 상대 거리를 선택함으로써 조절한다. 약 +/-35°의 범위의 회전 각도가 좋다.
제5도에서 도시된 브러시부(24)의 실시예 3은 제1도 내지 제4도의 실시예 1 및 실시예 2와 부분적으로 동일하다. 따라서, 상이한 특징만을 다음에서 설명한다.
제5도에서 도시된 브러시부(24)의 샤프트(34)와 샤프트 부재(75)는 회전 및 교번 운동을 수행할 수 있다. 이것은 화살표(150,155)로 제5도에 도시된다. 교번 운동을 수행할 때, 짧은 핀(112)이 사용되고, 반면에 회전 운동에는 긴 핀(114)이 사용된다.
제5도의 실시예 3에 있어서, 제5도의 브러시부(24)의 중요한 차이점은 축(56)이 제1도 내지 제4도의 실시예에서와 같이 단부 폐쇄 보어(57)내에 수용되는 대신, 볼 베어링(120)내에 수용된 베어링 볼(122)을 구비한다는 점이다. 본 실시예에 있어서, 볼 베어링(120)은 브러시부(24)의 엘리베이션부(63)내에 장착되며 그에 따라 축(56)은 지점(124) 둘레로 피벗한다.
다른 차이점은 로드(102)가 축방향으로 그것의 보어(100) 내부에 고정되어 있다는 점이다. 이것은 로드(102)가 보어(100)내에서 그 축선 둘레로 회전할 수 있지만 축선 방향으로 이동이 불가능하다는 것을 의미한다.
샤프트(34)가 회전 또는 교번 운동을 수행하면, 그 결과 제1도 내지 제4도와 관련하여 환상 견부(61) 및 그에 따른 브리슬 지지 구조체(38)는 전술한 바와 같이 교번 회전 운동하게 된다. 그러나, 로드(102)가 이것의 보어(100)내에서 축방향으로 고정되어 있기 때문에, 연속적으로 변화하는 샤프트 부재(75)에 대한 핀(112,114)의 거리는 보상될 수 없다. 그 결과, 환상 견부(61)와 그에 따른 전체 브리슬 지지 구조체(38)가 이 변화하는 거리를 보상해야 한다. 이것은 축(56)의 피벗 베어링에 의해 달성되며 브리슬 지지 구조체(38)는 지점(124) 둘레를 선회할 수 있게 된다. 이와 같이, 브리슬 지지 구조체(38)는 교번 회전 및 요동 운동을 모두 수행한다.
제6도는 브러시부(24)가 브리슬의 외측 및 내측링을 포함하는 실시예 4를 도시한다. 간단히, 이들 2개의 브리슬 링은 회전 축선(54)과 함께 동심으로 배치된 외측 환상 견부(61a)와 내측 환상 견부(61b)로서 제6도에 도시된다. 외측 환상 견부(61a)는 브리슬(45a)을 이송시키고, 반면에 내측 환상 견부(61b)는 브리슬(45b)을 이송시킨다. 제6도의 실시예에서, 또한 브리슬(45a,47b)은 그 후 평판 또는 링 운반체내에 유지될 수 있으며, 제1도 내지 제5도의 실시예에서 개시된 방식으로 환상 견부(61a,61b)에 연결될 수 있다.
샤프트 부재(75)는 회전 축선(52)에 대해 이격되고 편심되어 평행하게 배치된 2개의 보어(100a,100b)를 구비하며, 각각의 보어는 각각의 로드(102a,102b)를 수용한다. 로드(102a,102b)는 각각의 보어(100a,100b)내에서 회전 및 축방향 이동을 한다. 로드(102a,102b)의 자유단에서, 각각의 아이릿(103a,103b)이 구비된다.
핀(112a)이 삽입된 보어(110a)가 외측 환상 견부(61a)내에 형성된다. 핀(112a)은 브리슬 지지 구조체(38)의 축(56)의 회전 축선(54)에 평행하게 편심되어 배치된다. 또한 핀(112a)은 아이릿(103a)을 관통하고, 아이릿(103a)은 핀 둘레를 회전하며 핀의 축방향으로 전후 이동 가능하다.
상응하게는, 환상 견부(61b)내에는 보어(110b)가 형성되고, 보어 내부에는 아이릿(103b)을 관통하여 더 연장된 핀(l12b)이 삽입된다.
제6도에서 명확해진 바와 같이, 보어(100a,100b)는 샤프트(34)의 회전 축선(52)에 대해 편심되어 대향 측면에 배치된다. 로드(102a,102b)를 아이릿(103a,103b)을 통해 핀(112a,l12b)에 결합시킴으로써, 외측 환상 견부(61a) 및 내측 환상 견부(61b)는 반대 방향으로 교번 회전 운동을 수행한다. 또한, 제6도의 실시예에 있어서, 샤프트(34)의 교번 회전 운동은 양 브리슬 링의 반대 방향으로 교번 회전 운동으로 변환된다.
제7도는 로드(102) 및 핀(112)을 구비한 전동 요소(214)의 배치에 대한 실시예 5를 도시한다. 브리슬 지지 구조체(38)내에는 브리슬 지지 구조체(38)의 하측부(202)를 향해 개방되어 있고 로드(102)와 일체로 형성된 핀(112)을 수용하는데 사용되는 보어(200)가 편심되어 배치된다. 전동 요소(214)는 T자 형상이고, 짧은 비임은 핀(112)에 의해 형성되고 긴 비임은 로드(102)에 의해 형성된다. 유리하게는, 로드(102)는 핀(112)보다 직경이 작다. 브리슬 지지 구조체(38)의 중심부에서, 보어(200)는 브리슬 지지 구조체의 측벽(204)을 향한 틈새(206)를 구비하고, 이 틈새(206)내에는 로드(102)가 수용되어 전동 요소(214)가 브리슬 지지 구조체(38)상에 장착된 후 축방향으로 미끄러지고 측방으로 회전할 수 있다. 전동요소(214)를 장착하기 위하여, 측벽(204)을 향해 반경 방향으로 연장되고 연장부(212)에 의해 형성된 협소부(210)를 적합하게 포함하는 종방향의 슬롯 개방부(208)는 브리슬 지지 구조체(38)의 보어(200)의 하부에 구비된다. 브리슬 지지 구조체(38)상에 전동 요소(214)를 장착하기 위하여, 이것의 핀(112)은 보어(200) 내로 안내되고 상방 축방향으로 힘을 받고, 로드(102)는 조립 작업이 수행됨에 따라 종방향 슬롯 개방부(208)내에 수용된다. 협소부(210)는 직경이 감소된 로드(102)를 용이하게 통과시키고, 핀(112)의 하부는 연장부(212)에 의해 보어(200) 내에 고정 위치된다.
제8도에 있어서, 브리슬 지지 구조체(38)의 보어(200)의 하부에는, 하측부(202)를 향해 개방되고 측벽(204)에 구비된 다른 노치(218)와 연결된 편심된 코드형 노치(216)가 구비된다. 재차, 전동 요소의 핀(112)은 보어(200)로 안내되고, 그 과정에서 로드는 후방 경사부에서 틈새(206)로부터 이격되어 흔들림에 따라, 노치(216)에 의해 수용될 수 있다. 전동 요소(214)는 로드(102)가 노치(208)내에 맞물릴 때까지, 보어(200)의 축방향으로 상방으로 이동된다. 이렇게 해서, 전동요소(214)가 핀(112) 둘레로 외측 반경 방향으로 흔들릴 수 있어서 로드(102)가 틈새(206)내에 수용된다. 핀(112)의 양단부는 보어(200)내에 배치되고, 부가적인 고정 기능이 보어(200)내에 구속된 전동 요소(214)에 의해 제공된다.
제7도 및 제8도의 2개의 실시예는 제1도 내지 제6도의 실시예에 따른 바람직한 방식으로 결합될 수 있는 것을 이해한다. 제9도는 선행 실시예의 요소와 동일한 요소가 상응하는 참조 번호로 지정된 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 다음에서, 구성과 기능의 차이점만을 설명한다. 구동 수단과 피동 수단은 T형부(314)에 의해 일체로 형성된다. 로드(102)는 필수적으로 샤프트(34)의 회전 축선(52)에 평행하게 배치된 장착부, 특히 보어(100)내에 수용된다. 구동 수단은 샤프트(34)의 회전 축선(52)에 대해 축방향으로 이동 가능하다. 또한, 샤프트(34)는 회전 축선(52)과 동심이고 핀(306)의 단부를 수용하는 보어(302)를 포함한다. 핀(306)은 그 타단부가 컵형 소켓(50)의 측벽내에 제공된 보어(304)와 맞물린다. 이 장치에 의해 장착관(36)내의 샤프트(34)의 신뢰성있고 간극이 없는 지지부가 확보된다. 컵형 소켓(50)의 측벽은 핀(310)을 수용하는 다른 보어(308)를 포함한다. 핀(310)은 컵 형상 소켓(50)의 내부로 연장되고, 브리슬 지지 구조체(38)의 트러니언(318)의 리세스(312)내에 맞물린다. 이 수단에 의해, 브리슬 지지 구조체(38)는 축(56)상에서 축방향으로 이동하거나 상기 축선으로부터 무심코 미끄러지지 않도록 고정된다. 선행 실시예와 비교하면, 특히 보어(110)로서 형성된 장착부 내부에 특히 핀(112)으로서 형성된 피동 수단은 회전 축선(54) 방향으로의 축이동에 대한 브리슬 지지 구조체(38)와 고정 결합한다. 특히, 제한 수단(316) 또는 유사한 배치 수단에 의해 브리슬 지지 구조체(38)의 장착부에서 피동 수단의 축이동을 제한하거나 피할 가능성이 존재한다. 그 결과, 브리슬 지지 구조체(38)는 회전 축선(54) 둘레로 교번 요동 회전 운동을 수행하는 것에 더하여 회전 축선(54) 방향으로의 왕복 상승 운동도 역시 수행한다. (회전 축선(54)에 대한) 축방향으로 브리슬 지지 구조체(38)상의 피동 수단이 이렇게 고정 배치됨으로써, 샤프트(34)가 도시된 중간 위치로부터 회전 축선(52)에 대해 좌측 또는 우측으로 2개의 말단 위치중 하나로 회전되면, 브리슬 지지 구조체(38)는 제9도에서 도시된 위치로부터 회전축선(54) 방향으로 일정량만큼 이동된다. 따라서, 브리슬 지지 구조체(37)의 이동행정은 로드(102)의 편심도 또는 샤프트(34)의 전후 운동 동안에 로드(102)에 의해 이동된 원형 아크의 높이에 따른다. 브리슬 지지 구조체(38)의 요동 회전 운동에 겹쳐진 회전 축선 방향으로의 이동 행동 때문에, 세척 운동을 실행하지 않는 브리슬 단부는 치간공(interproximal space)에서 만이 아니라 닦일 치아에 압박되어서 치아 세척 효율을 높인다.
본 발명은 로터리 샤프트가 내부에 수용되고 로터리 브리슬 지지체가 장착된 브러시를 구비한 전기 칫솔에 관한 것으로, 브리슬 지지 구조체의 회전 축선은 샤프트의 회전 축선에 대해 특히 직각으로 각져 배치되고, 수단은 샤프트이 브리슬 지지 구조체를 교번하는 방향으로 구동시킬 수 있도록 구비된다.
이런 유형의 칫솔은 독일 특허 출원 공개 DE 39 37 850 A1호에 공지되어 있다. 이 출원건에서, 브리슬 지지 구조체는 베벨 기어열에 의해 구동된다. 이 구조체는 실제로 매우 성공적이었음이 증명되었지만. 전기 칫솔의 샤프트는 교번하는 방향으로 구동되어야 한다.
또한, 독일 특허 출원 공개 DE 17 66 651 A1호에 치아를 닦고 문지르기 위한 장치가 공지되어 있고, 샤프트로부터 편심되어 돌출하는 볼트가 치아를 닦는 기구를 수용하기에 적합한 원추형 중심 구멍을 더 구비한 이동 가능한 원통의 외측 환형 홈에 맞물린다. 이 샤프트가 회전하면, 편심 볼트를 통해 원통 및 세척 기구가 상하 운동한다. 외측 환형 홈으로 인해, 세척 기구는 종방향 축선 둘레로 동시에 회전 가능하여, 기구는 예컨대 상호 인접한 공간으로 들어감에 따라 그 자체를 각진 위치에 조절한다. 그러나, 세척 기구는 이것의 종방향 축선 둘레로 교번 운동을 수행하도록 구동되지는 않는다.
또한, 독일 특허 출원 공개 DE 32 33 266 A1호에 치아의 에나멜층에 기계적 마사지를 가함으로써 카리에스(caries)를 예방 처치하는 장치가 공지되어 있고, 편심 핀은 샤프트에 고정된 디스크로부터 돌출한다. 마사지 컵의 채(shank) 단부는 종방향의 홈을 구비한 슬리브내에 삽입된다. 이 종방향 홈은 편심 핀과 작동 가능하게 연결되어, 핀이 종방향 홈내에서 맞물리면, 샤프트이 회전됨에 따라 종방향 홈이 핀의 운동을 따르고, 그에 따라 슬리브도 역시 회전 운동하게 된다. 그러나, 예컨대, 특허 출원 공개의 제2(a)도에 도시된 바와 같이 핀이 종방향 홈과 결합되지 않으면 그 결과 샤프트이 슬리브와 커플링 결합되지 않는다. 샤프트가 회전되면 핀은 커플링 결합의 부족으로 인해 슬리브를 취하지 못하게 된다. 이 결함은 특히 샤프트이 교번 방향으로 구동될 때 나타나는데, 이 경우에 슬리브의 종방향 홈이 즉 회전 운동 방향이 바뀔 때 명백하게 핀으로부터 해제되기 때문이다. 모든 경우에, 이 장치는 회전 각도가 크게 제한된 이와 같은 마사지 헤드의 교번 운동만을 제공한다. 또한, 샤프트는 장치가 기능적이지 않기 때문에 회전하도록 구동될 수 없다. 따라서, 공지된 장치는 구조가 복잡하고 효율이 제한되어 있다.
GB-PS 1 208 149호에는 베벨 기어에 의해 상대적으로 반대 방향으로 구동되는 두 개의 동심 세척링을 구비한 세척 장치가 기재되어 있다.
본 발명의 목적은 직선으로 연장된 구조체를 제공하면서도, 브리슬 지지 구조체가 큰 회전 각도에 걸쳐 교번하는 방향으로 구동되고, 적용 가능한 경우, 또한 이것의 샤프트가 회전 또는 교번 운동을 실행할 수 있는 전기 칫솔을 제공하는 것이다.
이 목적은 샤프트가 이것의 회전 축선에 편심 배치된 구동 수단을 구비하고 브리슬 지지 구조체가 이것의 회전 축선에 편심 배치된 피동 수단을 구비하고 구동 수단 및 피동 수단이 서로 결합됨으로써 해결된다.
본 장치에 의해, 브리슬 지지 구조체는 축이 회전 운동 또는 교번 시퀀스에서 역방향 회전 운동을 수행하는 여부와 관계없이 확실하게 교번 방향으로 회전한다. 각각의 경우에, 편심 구동 수단 및 편심 피동 수단에 의해, 또한 큰 회전 각도에 걸쳐 회전 운동이 확실하게 전달된다. 구동 수단을 피동 수단에 결합함으로써 이들 두 개의 요소 사이의 작동 가능한 결합이 모든 경우에 유지되는 것이 확실해진다. 따라서, 브리슬 지지 구조체의 교번 운동을 제공하기 위하여, 그에 따른 편심 구동 수단 및 편심 피동 수단만이 필요하다. 특히 기어 요소와 같은 추가의 요소는 생략된다. 따라서, 전기 칫솔의 전체 구조체는 단순화된다.
유익한 실시예에 있어서, 구동 수단은 샤프트의 회전 축선에 대략 평행하게 배치된 구멍내에 수용된 로드이다. 따라서, 구동 수단은 금속으로 적합하게 제조된 단일 요소 즉, 회전 축선에 평행하게 배치된 로드로 구성된다.
또한, 피동 수단은 브리슬 지지 구조체의 회전 축선에 대략 평행하게 배치된 구멍내에 수용된 핀일 수 있다. 또한, 본 장치에 있어서, 단일 요소만이 피동 수단, 즉 브리슬 지지 구조체의 회전 축선에 평행하게 배치된 핀을 필요로 한다. 종래에는, 이 핀도 역시 금속으로 제작되었다.
로드 및 핀은 서로 또는 교번되어 견고하게 연결될 수 있다. 유리하게는 로드 및 핀을 수용하는 장착부는 로드와 핀 모두가 각각의 축선 방향으로 이동하고 또한 각각의 장착부내에서 회전하는 소정 위치에 배치되도록 형성된다.
다른 유리한 실시예에서, 로드는 핀이 관통하는 아일릿(eyelet)을 자유단에 구비한다. 이 실시예에서, 로드의 구멍은 로드가 축선 방향으로 이동하고 또한 회전할 수 있도록 유리하게 형성된다. 또한, 아이릿은 핀 둘레로 회전 가능하고 핀의 축선 방향으로 이동 가능하다.
로드와 핀 사이에 커플링 결합을 제공하는 실시예에서, 이들 요소 사이에 신뢰성 있는 결합이 확보된다. 정상 작동시, 핀으로부터 로드를 해제하는 것은 불가능하다.
특히, 로드가 아이릿을 구비하는 실시예는 용이하고 빠른 조립이라는 장점을 제공한다.
더욱이, 편심 로드 및 편심 핀을 사용함으로써 브리슬 지지 구조체의 교번하는 회전 운동의 각 범위가 로드 또는 핀의 편심도를 변화시킴으로써 용이하게 조절될 수 있다. 따라서, 예컨대, 샤프트의 회전 축선 및 로드의 상대적인 거리에 따라 브리슬 지지 구조체의 교번하는 회전 운동의 각 범위를 증감시키는 것이 가능하다.
다른 유리한 실시예에서, 브리슬 지지 구조체는 브러시내에 피벗식으로 장착된다. 이 목적을 위해, 브리슬 지지 구조체는 예컨대, 베어링 볼에 의해 볼 베어링 내에 수용된 축선을 구비한다. 이와 같이, 브리슬 지지 구조체는 이것의 회전 축선 둘레를 연속적으로 회전하면서 볼 베어링 둘레로 피벗된다.
이런 형태로 구동 수단이 로드로서 형성되고 피동 수단이 핀으로서 형성되고, 전술한 실시예의 수정시, 로드가 수용된 보어가 로드의 회전은 허용하지만 축선방향으로의 운동은 막도록 구성된다면, 그 결과 브리슬 지지 구조체는 교번 회전 및 요동 운동을 수행하게 된다. 이 유리한 실시예는 전기 칫솔의 세척 효과를 강화한다.
다른 유리한 실시예에서, 브리슬 지지 구조체는 브리슬 지지 구조체의 회전축선 둘레로 회전하는 외측 및 내측 브리슬 링을 포함한다. 외측 및 내측 브리슬 링은 각각의 구동 수단에 각각 재결합된 각각의 피동 수단과 작동 가능하게 연결된다. 편리하게도, 구동 수단은 샤프트의 회전 축선의 상대적으로 반대편 측면상에 편심되어 배치된다. 결과적으로, 외측 및 내측 브리슬 링은 회전 반대 방향으로 교번 운동을 수행하고, 그것에 의해 칫솔의 세척 효과가 개선된다.
특별한 특징에 있어서, 브리슬 지지 구조체는 적어도 브리슬 지지 구조체의 하부로 향한 편심 구멍 개방부를 포함한다. 피동 수단 및 구동 수단은 일체형으로 제조된 전동 요소로서 형성된다. 이것은 칫솔내에 전동 요소를 매우 용이하게 조립할 수 있게 해준다.
유리하게는, 브리슬 지지 구조체의 중간부에서 보어는 브리슬 지지 구조체의 측벽을 향한 틈새를 구비한다. 이 틈새는 전동 요소의 로드에 통로를 제공하여 전동 요소는 프트내에 구비된 장착부내로 용이하게 안내될 수 있다.
전동 요소는 유리하게는 T자형이고, 로드의 직경은 핀의 직경보다 작으면 좋다. 이것은 브리슬 지지 구조체상에 전동 요소를 용이하게 조립하는 동안에 핀의 양단부가 브리슬 지지 구조체내에 운반될 가능성을 제공한다. 물론, 전동 요소는 L자 또는 다른 적합한 형상으로 또한 형성된다는 것이 이해될 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 브리슬 지지 구조체의 보어의 하부는 특히 종방향 슬롯의 형태로 측벽까지 반경 방향으로 연장되고 이렇게 연장된 연장부에 의해 형성된 협소부가 마련된 개방부(208)를 포함한다. 이 실시예는 매우 용이한 조립 잇점을 제공하는데, 특히 T자형 전동 요소의 핀은 브리슬 지지 구조체의 하측부로부터 보어내로 간단히 삽입되는 반면, 전동 요소의 로드는 이 조립 작업이 실행됨에 따라 종방향으로 천공된 개방부에 의해 수용되기 때문이다. 전동 요소의 완전한 조립시, 이것의 로드는 브리슬 지지 구조체의 중간 부분에 구비된 틈새를 관통하여 브러시의 축까지 연장된다. 연장부에 의해 형성된 종방향 슬롯내의 협소부는 브리슬 지지 구조체의 하측부로 향한 핀 부분을 브리슬 지지 구조체상에 지지하는 데 사용한다. 로드의 직경이 핀의 직경보다 적합하게 작기 때문에, 로드는 이것이 브리슬 지지 구조체상에 장착된 후 협소부를 관통할 수 있고, 연장부는 조립 작업의 완료시 핀용의 일종의 접합부(abutment)를 형성한다. 핀의 다른 부분은 브리슬 지지 구조체내의 보어내로 운반된다.
본 발명의 다른 매우 유익한 실시예에 있어서, 브리슬 지지 구조체의 보어의 하부는 하측부를 향하여 개방된 필수적인 현과 같은 노치를 제공하며, 이 노치는 보어으로부터 측벽의 일부를 향해 이격되어 연장되며, 이 노치는 측벽내에 제공된 다른 노치와 연결된다. 본 실시예에 있어서, 전동 요소는 이것의 핀이 아래로부터 보어내로 안내되도록 동등하게 조립되고, 이에 따라 전동 요소는 핀은 로드가 하측부를 향해 개방된 노치내에 수용되도록 배치되어야 한다. 전동 요소는 로드가 측벽내에 제공된 노치에 결합될 때까지 브리슬 지지 구조체의 상부측으로 축방향으로 이동된다. 이렇게 해서 로드는 최종적인 조립된 위치를 차지하기 위해 이 위치로부터 핀 둘레를 외측 반경방향으로 회전할 수 있다. 이러한 추가의 실시예는 핀이 핀의 양단부에서 브리슬 지지 구조체상에 고정 위치되고, 보어내에 고정 속박되는 큰 장점을 갖는다. 또한, 전동 요소를 브리슬 지지 구조체상에 조립하는 이 방법은 매우 용이하며, 적절한 기계로 수행될 수 있다.
특히, 모든 실시예에 있어서, 브리슬 지지 구조체의 회전 축선이 샤프트의 회전 축선과 대략 직각이고 핀으로서 구성된 피동 수단이 브리슬 지지 구조체의 회전 축선과 대체로 평행해야만 하는 것은 아니다. 상이한 각도로 요소를 정렬시킴으로써, 회전 각도, 원주 가속도 및 다른 변수에 대한 브리슬 지지 구조체의 교번 운동시 유리한 효과가 얻어질 수 있다.
본 발명의 다른 특징, 장점 및 적용성은 첨부한 도면에서 보다 상세하게 도시된 실시예를 후술함으로써 명확해진다. 단독으로 또는 원하는 조합체로 취했건간에, 도면에 의해 기재 및/또는 개시된 모든 특징은 청구 범위 및 전술한 내용의 요약에 관계없이 본 발명의 주요소를 구성한다.

Claims (21)

  1. 회전 샤프트(34)가 수용되고 회전 브리슬 지지 구조체(38)가 이 브리슬 지지 구조체(38)의 회전 축선(54)이 상기 샤프트(34)의 회전 축선(52)에 대해 특히 직각으로 각져 배치되게 장착된 브러시부(24)와, 샤프트(34)가 상기 브리슬 지지 구조체(38)를 교번 방향으로 구동시키게 하도록 마련된 수단을 구비한 전기 칫솔에 있어서, 샤프트(34)는 상기 회전 축선(52)에 대해 편심되어 배치된 구동 수단을 구비하고, 브리슬 지지 구조체(38)는 상기 회전 축선(54)에 대해 편심되어 배치된 피동 수단을 구비하며, 상기 구동 수단 및 피동 수단은 서로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구동 수단은 상기 샤프트(34)의 회전 축선(52)에 거의 평행하게 배치된 장착부내에, 구체적으로는 보어(100)내에 수용된 로드(102)인 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  3. 제1항에 있어서, 상기 피동 수단은 브리슬 지지 구조체(38)의 회전 축선(54)에 평행하게 배치된 장착부내에, 구체적으로는 보어(110)내에 수용된 핀(112,114)인 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 로드(102)는 그 자유단에 상기 핀(112,114)이 통과되게 하는 아이릿(103)을 구비하며, 상기 로드(102)는 장착부, 구체적으로는 보어(100) 내부에서 회전 및 축방향 이동 가능하며 상기 아이릿(103)은 핀(112,114)의 축방향으로 이동하고 상기 핀(112,114) 둘레로 회전 가능한 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  5. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 브리슬 지지 구조체(38)는 상기 회전 축선(54) 둘레로 회전하는 축(56)을 구비하며, 상기 축(56)은 상기 브러시부(24)내에 피벗식으로 장착되는 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  6. 제5항에 있어서, 상기 축(56)은 브러시부(24)의 볼 베어링(122)내에 수용된 베어링 볼(122)을 구비한 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  7. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 로드(102)는 장착부, 즉 보어(100)내에 회전 가능하게 배치되지만, 축방향으로는 이동 불가능한 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  8. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 샤프트(34)는 교번 운동 또는 회전 운동을 수행하도록 구동되는 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  9. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 브리슬 지지 구조체(38)는 이 브리슬 지지 구조체(38)의 상기 회전 축선(54) 둘레로 회전하는 외측 브리슬 링(61a) 및 내측 브리슬 링(61b)을 구비하며, 상기 외측 브리슬 링(61a)은 제1구동 수단(100a,102a,103a)에 결합된 제1피동 수단과 작동 가능하게 결합되고, 상기 내측 브리슬 링(61b)은 제2구동 수단(100b,102b,103b)에 결합된 제2피동 수단(110b,112b)에 작동 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 및 제2구동 수단(100a,100b,102a,102b,103a,103b)은 상기 샤프트(34)의 회전 축선(52)에 대해 반대편 측면상에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  11. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 브리슬 지지 구조체(38)는 이 브리슬 지지 구조체(38)의 하측부(202)를 향해 개방된 편심된 보어(200)를 구비하고, 상기 피동 수단 및 상기 구동 수단은 일체로 제작된 전동 요소(214)로서 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  12. 제11항에 있어서, 상기 브리슬 지지 구조체(38)의 중간부에서 상기 보어(200)는 브리슬 지지 구조체(38)의 측벽(204)을 향한 틈새(206)를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  13. 제11항에 있어서, 상기 전동 요소(214)는 T자 형상이고, 상기 로드(102)의 직경(d)은 적합하게는 상기 핀(112)의 직경(D)보다 작은 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  14. 제12항에 있어서, 상기 브리슬 지지 구조체(38)의 보어(200)의 하부는 종방향 슬롯 형태로 측벽(204)으로 반경 방향으로 연장되고, 이렇게 연장된 연장부(212)에 의해 형성된 협소부(210)가 마련된 개방부(208)를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  15. 제12항에 있어서, 상기 브리슬 지지 구조체(38)의 보어(200)의 하부는 하측부(202)를 향해 개방된 필수적으로 코드형인 노치(216)를 구비하고, 상기 노치는 상기 측벽(204)내에 마련된 다른 노치(218)와 연결된 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  16. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 수단과 상기 피동 수단은 특히 T형부(314) 형태로 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  17. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 샤프트(34)는 컵형 소켓(57)의 측벽에 마련된 보어(304)와 결합된 일단부를 가진 핀(306)의 타단부를 수용하기 위해 상기 회전 축선(52)과 동심인 보어(302)를 구비한 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  18. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 컵형 소켓(50)의 측벽은 상기 브리슬 지지 구조체(38)와 적합하게는 일체로 형성된 트러니언(318)의 리세스(312)와 결합된 핀(310)을 수용하는 보어(308)를 구비한 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  19. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 수단은 상기 샤프트(34)의 상기 회전 축선(52)에 대하여 축방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  20. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 브리슬 지지 구조체(38)의 장착부내에 유지된 상기 피동 수단은 상기 회전 축선(54)의 방향으로 축방향 이동에 대하여 브리슬 지지 구조체에 결합된 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  21. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 브리슬 지지 구조체(38)의 장착부내의 상기 피동 수단의 축방향 이동은 제한 수단(316) 또는 유사한 배치 수단에 의해 제한되거나 완전히 회피되는 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
KR1019940702477A 1992-11-21 1993-10-29 로터리 브리슬 지지체를 구비한 전기 칫솔 KR100277423B1 (ko)

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