KR100352326B1 - 전동치솔용헤드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 샤프트(7)가 내장되어 있는 지지관(2)을 구비하고 장착되어, 종축(3) 둘레로 회전될 수 있는 전기 치솔 헤드(1)를 개시하고 있다. 또한, 치솔 헤드(1)는 강모 지지체(11)를 구비하며, 그 강모 지지체로부터 강모 지지체의 축(14)의 방향으로 강모(15)가 돌출된다. 강모 지지체(11)는 장착 핀(21)에 장착되어, 수직축(19) 둘레로 회전된다. 강모 지지체 축(14)과 수직축(19) 사이의 각도는 꼭지점(29)에 한정된 예각(28)에 의해 주어지며, 이러한 각도는 특히 쐐기형 디스크에 의해 형성된다. 전기 치솔의 스위치가 켜졌을 때, 강모 지지체(11)는 수직축(19) 둘레로 요동 운동을 한다. 이는 강모(15)의 이격 단부가 원형 왕복 운동 또는 스러스팅 운동을 하게 하며, 그에 따라 사용자의 치아의 세정이 개선된다.

Description

전동 칫솔용 헤드{HEAD FOR AN ELECTRIC TOOTHBRUSH}

이러한 형식의 브러시 부분은 본 특허 출원에 개시된 내용에 참고로 인용되는 DE-OS 39 37 850 Al호에 공지되어 있다. 그 명세서에는, 핸들 부분을 구비하는 전동 칫솔이 개시되어 있는데, 이 핸들 부분으로부터 구동 샤프트가 외측으로 돌출된다. 핸들 부분은 그 내부에 전기 구동 수단을 수용하며, 이 전기 구동 수단의 도움으로 구동 샤프트가 그 종방향 축선을 중심으로 진동 회전 운동을 할 수 있다. 종방향 축선의 방향으로 연장하며, 단부에 강모 지지체(bristle carrier)가 배치되는 장착 튜브를 구비하는 브러시 부분은 핸들 부분과 구동 샤프트 상에 압입식으로 끼워맞추기에 적합하게 형성된다. 장착 튜브는, 압입식으로 끼워맞춰지는 경우, 구동 샤프트에 결합되는 샤프트를 내장한다. 브러시 부분의 종방향 축선에 대해 대략 횡방향으로 배치되는 강모가 강모 지지체로부터 연장된다. 구동 샤프트에 의해 브러시 부분의 샤프트에 전달된 진동 회전 운동은 베벨 기어 기구에 의해 약 90도로 편향된다. 그 결과, 전동 칫솔이 작동되면, 강모 지지체는 브러시 부분의 종방향 축선에 대해 대략 횡방향인 축선을 중심으로 진동 회전 운동을 수행한다. 강모의 자유 단부에 의해 형성된 양치질 표면은 사용자의 치아 표면상에서 균일한 진동 회전 운동을 한다. 이러한 진동 회전 운동은 치아 표면에 대하여 양호한 양치 작용을 일으키기에 적합하다.

본 발명은 전동 칫솔에 관한 것으로, 구체적으로 말하자면 청구항 1의 선행 기술 기재 부분의 특징에 따른 전동 칫솔용 브러시 부분에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예를 이용한 전동 칫솔용 브러시 부분을 개략적으로 도시한 종단면도.

도 2는 본 발명의 제2 실시예를 이용한 전동 칫솔용 브러시 부분을 개략적으로 도시한 종단면도.

도 3은 도 4의 평면 C-C를 따라 취한 도면으로, 본 발명의 제3 실시예를 이용한 전동 칫솔용 브러시 부분을 개략적으로 도시한 종단면도.

도 4는 도 3의 평면 A-A를 따라 취한 도면으로, 도 3의 브러시 부분을 개략적으로 도시한 종단면도.

도 5는 도 3의 평면 B-B를 따라 취한 도면으로, 도 3의 브러시 부분을 개략적으로 도시한 단면도.

도 6은 도 3의 브러시 부분에 사용된 유지 스프링을 개략적으로 도시한 도면으로, 3개의 상이한 도면으로 예시한 도면.

도 7은 본 발명의 제4 실시예를 이용한 전동 칫솔용 브러시 부분을 개략적으로 도시한 종단면도.

도 8은 본 발명의 제5 실시예를 이용한 전동 칫솔용 브러시 부분을 개략적으로 도시한 종단면도.

본 발명의 목적은 개선된 양치질 작업을 수행할 수 있는 전동 칫솔용 브러시 부분을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 이러한 목적은 청구항 1의 특징부로 서두에 기재되어 있는 형식의 브러시 부분에 의하여 달성된다.

강모 지지체의 장동(章動) 운동, 즉 브러시 축선의 원뿔형 포락선상에서의 이동의 결과, 강모의 자유 단부는 강모 또는 브러시 축선에 다소 평행한 방향으로 짧은 근접 운동 및 후퇴 운동을 수행한다. 이는, 강모의 자유 단부가 양치질하여야 할 사용자의 치아 표면에 대하여 일정한 힘으로 계속적으로 맞닿게 위치하는 것이 아니라, 보다 크거나 보다 작은 접촉력으로 치아 표면쪽과 그 반대쪽으로 번갈아 이동하여 일종의 왕복 운동을 수행함을 의미한다. 그와 같은 브러시의 이동은 상당히 개선된 양치질 작용에 기여한다는 것이 경험적으로 밝혀졌다. 사용자는 치아 표면 또는 특히 인접 치아 사이의 표면에 대해 브러시 부분을 정렬할 필요가 없다. 정렬과 관계 없이, 인접 치아 사이의 표면을 비롯한 치아 표면상에서의 개선된 양치 작용이 장동 운동에 의해 성취된다. 또한, 강모의 자유 단부의 근접/후퇴 이동으로 인하여 치아 표면상에서 매우 균일한 양치 작용이 이루어지며, 이 운동은 사용자에 의하여 사용되고, 또한 사용자에게 안락감을 주는 데에 기여한다. 브러시 축선이 원뿔형 포락선상에서 이동하는 것이 바람직하지만, 타원형 베이스 또는 소정의 다른 베이스를 구비한 다른 원뿔 형상도 역시 고려될 수 있다는 것을 알게 될 것이다. 이러한 변형은 본 발명의 범위 내에 있다. 단지 중요한 것은 강모가 본 발명에 개시된 그의 운동 때문에 치아 표면에 수직한 표면의 방향으로의 운동 성분을 포함한다는 것 뿐이다. 상황에 따라서는, 브러시의 축선을 중심으로 한 브러시의 강제적인 회전 운동이 바람직할 수는 있지만, 브러시의 축선을 중심으로 한 브러시의 추가의 중첩 회전 또는 진동 운동을 전적으로 생략할 수도 있다.

청구항 2에 따른 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 본 발명에 개시된 바와 같은 강모 지지체의 운동은 횡방향 축선과 브러시 축선 사이의 예각에 의해 달성된다. 브러시 축선과 그에 따른 강모 지지체는 그 중심 축선이 횡방향 축선에 의해 형성되는 원뿔형의 포락선상에서 이동된다. 따라서, 제작 노력이 적게 드는 간단한 방법으로 장동 운동을 발생시킬 수 있다.

청구항 3에 따른 본 발명의 특히 양호한 실시 상태에 있어서, 브러시 헤드가 치아에 맞닿아 결합될 때, 원뿔의 정점은 치아의 내측에 위치된다. 이는 강모의 자유 단부에 의해 수행되는 접근/후퇴 운동이 양치질할 치아의 표면을 사방으로 둘러싸는 효과를 가진다. 청구항 4에 따른 본 발명의 다른 바람직한 실시 상태에서는, 원뿔의 정점은 치아 표면에 근접해 있기는 하지만, 치아의 외측에도 또한 놓여질 수 있다. 특히 바람직하게는, 횡방향 축선과 브러시 축선 사이의 각도가 청구항 5에 지시된 값의 범위로부터 선택되는 것이다. 특히, 치아 내측에 정점이 배치되는 경우에는 약 6 내지 3도의 각도로, 또는 치아 외측에 정점이 배치되는 경우에는 10 내지 5도의 각도로 선택하는 것이 바람직한 것으로 밝혀졌다.

청구항 6에 따른 본 발명의 또 하나의 실시 상태에 있어서, 샤프트의 회전 운동은 피니언과 콘트레이트 기어(contrate gear)에 의해 횡방향 축선을 중심으로 한 회전 운동으로 간단하게 전환된다. 물론, 예컨대 한 쌍의 베벨 기어를 이용한 다른 전환도 가능하다는 것을 이해할 것이다.

청구항 7에 따른 본 발명의 양호한 실시 상태에 있어서, 피니언은 장착 튜브 내에 회전 가능하게 지지된 베어링 핀에 연결된다. 또한, 청구항 9에 따르면, 콘트레이트 기어는 다른 베어링 핀이 유지되는 테이퍼진 디스크에 연결된다. 청구항 10에 따르면, 이와 같은 추가의 베어링 핀은 강모 지지체를 회전 가능하게 장착하는 역할을 한다. 이와 같은 배열에 있어, 먼저 언급된 베어링 핀은 횡방향 축선에 배치되고, 두 번째 언급된 베어링 핀은 브러시 축선에 배치되어, 그러한 두 개의 베어링 핀은 그 사이에 청구항 2에서 정의하는 예각을 형성한다. 이러한 구성은 본 발명의 장동 운동이 소수의 부품으로 간단하고 경제적으로 생성될 수 있도록 한다.

청구항 8에 따른 본 발명의 선택적인 양호한 실시 상태에 있어서, 크랭크 샤프트로서도 구성될 수 있는 만곡 샤프트(bent shaft)가 제공된다. 청구항 10에 따르면, 이러한 샤프트의 일단부는 장착 튜브에 회전 가능하게 지지되고, 그 타단부는 강모 지지체에 지지된다. 청구항 9에 따르면, 테이퍼진 디스크가 중간에 배치될 수 있다. 이러한 배열에 있어서, 샤프트는 이것의 두 개의 단부가 그 사이에 청구항 2에 언급된 예각을 형성하도록 만곡된다. 용이하게 서로 조립될 수 있는단지 소수의 부품만이 필요한 것은 특히 만곡 샤프트를 사용하기 때문이다. 그러므로, 설명되어 있는 구성은 특히 브러시 부분의 제작과 관련하여 매우 경제적이다.

청구항 11에 따른 본 발명의 양호한 다른 실시 상태에 있어서, 강모 지지체의 회전은 발생되지 않는다. 결과적으로, 본 발명의 장동 운동, 즉 강모의 자유 단부의 접근/후퇴 운동만이 치아 표면의 양치질에 영향을 미친다.

청구항 12에 따르면, 강모 지지체의 회전은 장착 튜브에서 종방향 축선의 방향으로 연장되는 홈에 의해 방지되며, 그 홈은 강모 지지체의 핑거(finger)에 의해 결합된다. 그에 따라, 더 이상의 부품은 필요하지 않으며, 그 이유는 기존의 부품의 특정한 구성에 의해 회전이 방지되기 때문이다.

청구항 13에 따르면, 유지 스프링, 힌지 레버 등이 강모 지지체의 회전을 방지하기 위해 제공된다. 이들 부품은 본 발명에 개시된 바와 같은 강모 지지체의 장동 운동이 마찰에 의해 방해받지 않고, 예컨대 잔류 치약에 의한 오염이 브러시 부분의 작동 신뢰성에 전혀 문제가 되지 않도록 보장하는 장점이 있다. 다른 장점으로는, 장동 운동의 결과로서 발생되는 장착 튜브와 강모 지지체의 상대적인 운동이 간단한 방식으로, 즉 특별한 조처 또는 다른 특별한 노력 없이 보상된다는 것이다.

특히 간단한 구성의 유지 스프링이 청구항 14에 제시되어 있다. 이러한 특정의 유지 스프링에는 단지 적은 제작비만이 소요된다. 또한, 청구항 15에 따라 유지 스프링으로서 금속 와이어를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 이는 단지 압입식 끼워맞춤(push-fitting)만으로 유지 스프링이 장착 튜브 및 강모 지지체에 결합될 수 있게 한다.

청구항 16에 따른 본 발명의 기타 양호한 실시 상태에 있어서, 강모 지지체는 회전된다. 그 결과, 본 발명의 장동 운동, 즉 강모의 자유 단부의 접근/후퇴 운동이 치아의 표면을 양치질하는 데 기여할 뿐만 아니라, 강모의 자유 단부에 의해 생성된 양치질 표면의 회전 운동도 양치질 작용을 일으킨다.

청구항 17에 따르면, 강모 지지체의 회전은 장착 튜브와 강모 지지체 상의 짝을 이루는 베벨 기어 구조에 의해 야기된다. 특히, 본 발명의 장동 운동의 회전 진동수와 관련하여, 이러한 회전의 회전 진동수는 단지 베벨 기어의 기어의 비를 적절하게 선택함으로써 간단하게 변경될 수 있다.

강모 지지체의 회전을 방지하거나 발생시키는 수단이 제공되지 않는 경우, 강모 지지체는 선회 운동(turning motion), 특히 그것의 회전 장착에 의한 회전 운동 또는 진동 운동을 수행할 수 있지만, 이러한 운동은 제어되지 않으며, 사용자가 강모를 치아 표면에 맞닿게 위치시키는 방법에 의존한다.

또한, 독립적인 발명일 수 있는 청구항 18에 따른 본 발명의 양호한 또 다른 실시 상태에 있어서, 일측으로는 강모 지지체의 표면과, 타측으로는 장착 튜브의 표면 뿐 아니라, 적용 가능한 장소에는 추가의 필요한 표면의 상호 관련된 표면이 동일한 방식으로 반구형으로 형성된다. 특히, 청구항 19에 따르면, 상기 표면을 공통의 구의 중심을 갖는 구형으로 형성되게 구성하는 것이 특히 바람직하다. 이와 같은 형상에 의해, 장착 튜브와 강모 지지체의 상호 관련된 표면 사이의 거리가일정해지고, 그 거리는 운동 중에도 유지된다. 특히, 청구항 20에 따라 정점에 구의 중심을 배치함으로써, 장착 튜브와 강모 지지체의 상호 관련된 표면에 잔류 음식물, 또는 심지어 사용자의 피부 부분이 끼워질 수도 있는 그 표면의 개폐 운동은 방지된다.

청구항 21로부터 명백한 바와 같이, 본 발명은 브러시 부분 그 자체로서의 형상 뿐 아니라, 예컨대 압입식 끼워맞춤에 의해 적절한 브러시 부분이 부착되는 전동 칫솔의 형태로도 실시될 수 있다.

특히 바람직한 것은, 청구항 22에 따른 전동 칫솔이 연속적으로 회전되는 구동 기구를 구비하는 것이다. 이러한 방식으로, 강모 지지체의 균일한 회전 장동 운동이 달성된다. 그러나, 원칙적으로는 전동 칫솔이 진동식 구동 기구를 구비하는 것도 가능하다.

이하, 본 발명의 다른 특징, 장점, 그리고 적용 가능성은 첨부 도면에 상세히 예시된 실시예에 대한 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 예시로서 설명 및/또는 도시된 임의의 단일한 특징 및 이들 특징의 조합은, 청구 범위에 있는 그들의 요약 및 내용에 관계 없이 본 발명의 주제를 형성한다는 것을 이해하게 될 것이다.

도 1 내지 도 8을 참조하여 이하에 설명된 브러시 부분은 독일 특허 공개 제 DE-OS 39 37 850 Al에 개시된 형태의 전동 칫솔과 결합하여 작동시키기에 적합하게 되어 있다. 그러나, 본 발명에 따르면, 상기 특허 공개 공보에 개시된 진동식 구동 기구는 양방향으로 회전이 가능한 연속 회전 구동 기구로 교체될 수 있는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명은 전동 칫솔의 진동식 구동 기구를 기초로 하여 동일하게 실현될 수 있다는 것을 알게 될 것이다.

전동 칫솔은 구동 샤프트가 외측으로 돌출되어 있는 핸들 부분을 구비한다. 핸들 부분은 작동시에 구동 샤프트를 그것의 종방향 축선을 중심으로 회전시키는 전기 구동 수단을 내부에 수용한다. 구동 샤프트와 그 구동 샤프트가 돌출되는 핸들 부분의 단부는 브러시 부분과의 압입식 끼워맞춤 결합 및 발생된 회전 운동의 전달을 위한 윤곽이 형성된 외면을 포함한다.

도 1은 전술한 전동 칫솔의 핸들 부분과 구동 샤프트 상에 압입식으로 끼워맞춰질 수 있는 브러시 부분(1)을 도시한다. 브러시 부분(1)은 종방향 축선(3)의 방향으로 연장되는 장착 튜브(2)를 포함한다. 핸들 부분에 인접한 그것의 자유 단부에서, 장착 튜브(2)는 내측 윤곽(5)이 핸들 부분의 외측 윤곽과 상호 보완적으로 형성된 프로파일 링(profile ring; 4)을 구비한다. 이러한 방식으로, 브러시 부분(1)은 상대 회전을 방지하도록 핸들 부분 상에 압입식으로 끼워맞춰질 수 있다.

장착 튜브(2)는 핸들 부분으로부터 멀리 떨어진 그것의 단부에서 회전용 샤프트(7)가 장착되는 보어(6)를 구비한다. 샤프트(7)는 장착 튜브(2)의 종방향 축선(3)에 배치되며, 금속으로 제조되는 것이 바람직하다. 샤프트(7)는 보어(6)로부터 핸들 부분에 근접한 방향으로 거의 장착 튜브(2)의 중심까지 연장된다. 핸들 부분에 근접한 방향에서, 샤프트(7)는, 종방향 축선(3)에 배치되고 플라스틱으로 제조되는 것이 바람직한 다른 샤프트(8)에 고정적으로 결합된다. 제2 샤프트(8)는 핸들 부분에 근접한 단부에 핸들 부분으로부터 외측으로 돌출하는 구동 샤프트의 외측 윤곽과 상호 보완적으로 형성된 내측 윤곽(9)을 구비한다. 이는 상대 회전을방지하도록 구동 샤프트가 제2 샤프트(8)에 결합되고, 뒤이어 샤프트(7)에도 결합될 수 있게 한다.

내측 및 외측 윤곽(5, 9)은 단면으로 볼 때 사각형, 별 모양 또는 유사한 형상일 수 있으며, 이는 사용자가 브러시 부분(1)을 핸들 부분을 향하여 또는 그 반대쪽으로 각각 용이하게 밀고 잡아 당길 수 있도록 서로 합치되는 동시에, 브러시 부분(1)이 핸들 부분 상에 견고하게 안착되는 것을 보장한다.

장착 튜브(2)는 핸들 부분으로부터 멀리 있는 자유 단부에 캡 구조부(10)를 구비한다. 이러한 캡 구조부(10)의 영역에는 강모 지지체(11) 외에도, 강모 지지체(11)를 샤프트(7)와 장착 튜브(2)에 결합시키는 수단이 추가로 배치된다.

강모 지지체(11)는 원반형 판(12)과 관통 보어(13)를 구비하며, 브러시 축선(14)에 회전식으로 대칭을 이룬다. 판(12)은 그 판(12)으로부터 브러시 축선(14)에 대략 평행한 방향으로 연장되는 다수의 강모(15)를 샤프트(7)와 멀리 떨어져 마주한 측면에 구비한다. 모든 강모(15)는 그것의 자유 단부가 대략 원형의 양치질 표면(16)을 형성하도록 길이가 거의 동일한 것이 바람직하다. 판(12)의 보어(13)는 브러시 축선(14)과 대략 평행하게 정렬되고, 대략 양치질 표면(16)의 중심을 향한다.

보어(6)는 보어(6)에 대해 횡방향으로 연장하는 관통 보어(18)를 추가로 구비하는 베어링 부시(17)에 마련된다. 따라서, 보어(6)는 종방향 축선(3)에 대략 평행하게 정렬되고, 보어(18)는 종방향 축선에 대해 직각으로 연장되는 횡방향 축선(19)에 거의 평행하게 배치된다. 보어(6)에 지지되는 샤프트(7)는 보어(18)의영역 내로 연장되지 않는다.

보어(6)에 바로 인접한 부분에서, 샤프트(7)는 회전할 수 없는 관계로 샤프트(7)와 연결되는 피니언(20)을 구비한다. 콘트레이트 기어, 베벨 기어 등이 피니언(20) 대신 제공될 수 있다.

보어(18) 내에 회전 가능하게 장착된 베어링 핀(21)은 강모 지지체(11)로부터 멀리 떨어진 단부에서 핀을 보어에 구속하는 헤드 또는 디스크(22)를 구비한다. 콘트레이트 기어(23)가 강모 지지체에 근접한 베어링 부시(17)의 측면에서 베어링 핀(21)에 회전할 수 없게 고정된다. 이는 콘트레이트 기어(23)를 베어링 핀(21)상에, 예컨대 억지 끼워맞춤으로써 달성된다. 피니언(20)과 콘트레이트 기어(23)는 서로에 맞물려 결합된다. 예컨대 베벨 기어 등과 같은 다른 구성 요소가 이러한 기어 구성 요소를 대체할 수 있다는 것을 이해하게 될 것이다. 또한, 테이퍼진(tapered) 디스크(24)는 베어링 핀(21)과 회전할 수 없게 연결되며, 베어링 핀(21)은 상기 디스크(24) 내의 중심에 예컨대 억지 끼워맞춤된다. 기어 기구는 금속 또는 플라스틱으로 제조될 수 있다. 플라스틱으로 제조되는 경우, 콘트레이트 기어(23)와 테이퍼진 디스크(24) 뿐 아니라 샤프트(7, 8)와 피니언(20)도 일체로 성형되는 사출 성형으로 편리하게 제조될 수 있다.

베어링 핀(21)과 중심이 다른 추가의 베어링 핀(25)이 회전식으로 고정된 관계로, 예컨대 억지 끼워맞춤에 의해 테이퍼진 디스크(24)에 유지된다. 이러한 베어링 핀(25)은 판(12)의 보어(13)에 수용됨으로 인하여 강모 지지체(11)를 회전 가능하게 지지하는 기능을 한다. 그에 따라, 베어링 핀(25)은 브러시 축선(14)에 배치된다. 테이퍼진 디스크(24)로부터 멀리 떨어진 단부에, 베어링 핀(25)은 강모 지지체(11)를 구속된 채 유지하도록 디스크(26) 또는 헤드를 구비한다.

테이퍼진 디스크(24)와 판(12) 사이의 마찰을 감소시키도록, 추가의 베어링 핀(25)은 전술한 구성 요소 사이에 베어링 와셔(27) 등을 지지한다. 또한, 베어링 와셔(27)는 생략될 수도 있다.

베어링 핀(21)과 그에 따른 횡방향 축선(19)은 그것들에 마주하는 테이퍼진 디스크(24)의 표면에 대해 대략 직각으로 배치되고, 추가의 베어링 핀(25)과 그에 따른 브러시 축선(14)은 그것들에 마주하는 테이퍼진 디스크(24)의 다른 표면에 대해 대략 직각으로 배치된다. 따라서, 테이퍼진 디스크(24)는 그것의 표면이 다른 하나의 표면과 각도(28)를 이루도록 구성된다. 그 결과, 2개의 베어링 핀(21, 25)과 그에 따른 횡방향 축선(19)과 브러시 축선(14)은 서로 전술한 바와 같은 특정 각도를 동등하게 형성한다. 각도(28)는 횡방향 축선(19)과 브러시 축선(14)이 교차되는 정점(29)으로부터 출발한다.

강모 지지체(11)에 근접한 장착 튜브(2)의 측면에 있는 홈(30)은 횡방향 축선(19)으로부터 벗어나 종방향으로 배치된다. 또한, 강모 지지체(11)로부터 돌출하는 핑거(31)가 홈(30)에 결합되고, 그 홈에서 임의의 위치로 활주할 수 있다.

전동 칫솔이 작동 중일 때, 핸들 부분으로부터 외측으로 돌출하는 구동 샤프트는 샤프트(7)에, 그리고 그에 따른 핸들 부분에 압입식으로 끼워맞춤된 브러시 부분(1)의 피니언(20)에 종방향 축선(3)을 중심으로 한 회전 운동, 또는 적용 가능한 경우에는 진동 운동을 전달한다. 결과적으로, 베어링 핀(21)과 콘트레이트 기어(23)는 횡방향 축선(19)을 중심으로 한 회전 운동 또는 진동 운동을 동등하게 수행한다. 이로 인해, 콘트레이트 기어(23)에 회전할 수 없도록 고정된 테이퍼진 디스크(24)와, 브러시 축선(14)에 배치된 베어링 핀(25)은 횡방향 축선(19)을 중심으로 회전 또는 진동할 수 있게 세팅된다. 베어링 핀(25)에 장착된 강모 지지체(11)는 유사하게 횡방향 축선(19)을 중심으로 그와 같은 운동을 수행한다. 각도(28)를 이루는 횡방향 축선(19)과 브러시 축선(14)의 배치로 인해, 베어링 핀(25)과 그에 따른 브러시 축선(14)은 횡방향 축선(19)을 중심으로 한 원뿔형 포락선상에서 이동한다. 원뿔형 포락선의 개방 각도는 각도(28)의 값의 2 배이며, 원뿔형 포락선의 선단은 정점(29)에 놓여진다. 그러므로, 전반적으로는, 강모 지지체(11)가 횡방향 축선(19)을 중심으로 한 장동(章動) 운동을 수행한다. 이는 접근/후퇴 운동이 강모 지지체(11)의 양치질 표면(16)을 형성하는 강모(15)의 자유 단부에 전달되며, 그러한 운동의 방향이 강모에 대략 평행하고, 그에 따라 브러시 축선(14)에도 대략 평행한 상태로 된다. 사용자가 강모(15)를 양치질할 치아(32)에 맞닿게 위치시키는 경우, 접근/후퇴 운동은 그러한 특정 치아(32)의 표면의 방향으로 작용하여, 치아로부터 치석 등을 제거함으로써 특히 효과적인 양치질 작용을 보장한다.

홈(30) 내에 핑거(31)를 결합함으로써, 강모 지지체(11)의 회전이 방지된다. 강모 지지체(11)의 장동 운동 중, 핑거(31)는 홈(30) 내측에서 왕복 운동을 수행한다.

도 1의 브러시 부분(1)에 있어서, 각도(28)는 약 6도이며, 바람직하게는 3도이다. 정점(29)은 대략 치아(32)의 영역에 놓여진다. 이러한 방식으로, 양치질할치아 표면을 완전히 커버하는 것은 강모(15)의 접근/후퇴 운동에 의해 보장된다.

이에 반해, 도 2의 브러시 부분(33)의 각도(28)는 약 10도, 바람직하게는 5도이다. 이 실시예에서, 정점(29)은 치아(32)의 외측에 놓여지지만, 여전히 치아에 근접하여 있다.

도 3 내지 도 6에 예시된 브러시 부분(34)은 도 1 및 도 2를 참조로 개시된 브러시 부분(1, 33)과는 다음의 중요한 점에 있어 상이하다. 첫째, 만곡 샤프트(35)가 2개의 베어링 핀(21, 25)을 대체하며, 또한 홈(30)과 핑거(31)를 대신하여 유지 스프링(36)이 제공된다. 물론, 예컨대 힌지 레버, 스트링(string) 또는 다른 탄성 중합체 부품과 같은 다른 구성 요소도 또한 사용될 수 있다는 것을 이해하게 될 것이다.

도 3에 따르면, 샤프트(35)는 그것이 회전 가능하게 지지되어 있는 횡방향 축선(19)에서 베어링 부시(17)의 보어(18)에 배치되어 있는 부분(37)을 구비한다. 샤프트(35)의 이러한 부분(37)은 샤프트(35)와 회전할 수 없도록 연결된 콘트레이트 기어(23)를 지지한다. 샤프트(35)의 만곡된 부분은 테이퍼진 디스크(24)의 영역에 배치되고, 테이퍼진 디스크(24)는 샤프트(35)와 역시 회전할 수 없도록 연결된다. 또한, 샤프트(35)는 그것이 회전 가능하게 지지되어 있는 브러시 축선(14)에 있는 판(12)의 보어(13)에 배치된 부분(38)을 구비한다. 샤프트(35)의 2개의 자유 단부는 샤프트를 구속된 채 유지시키는 각각의 디스크(39, 40)를 구비한다. 샤프트(35)는 원형 금속으로 이루어진 만곡 부품으로 제조되는 것이 바람직하다.

샤프트(35)의 만곡된 형상에 의해, 두 부분(37, 38)은 그 사이에 각도(28)를형성하며, 그 결과 강모 지지체(11)는 작동 시에 일종의 비틀림 운동, 즉 장동 운동을 수행한다.

유지 스프링(36)은 강모 지지체(11)를 장착 튜브(2)와 연결시키는 일체형 금속 와이어로 제조된다. 유지 스프링(36)의 형상은 도 3 내지 도 6을 함께 볼 때 특히 명백해진다. 그에 따라, 유지 스프링(36)의 일부(41)가 강모 지지체(11)의 판(12)에 있는 일단부 폐쇄 보어(42)에 삽입된 것은 특히 도 3으로부터 명백해진다. 특히 도 6에 도시된 바와 같이, 그 다음 대략 직각을 이루는 만곡부(43)가 이어지고, 그런 다음 유지 스프링(36)은 스프링 부분(44)으로 합체된다. 도 4 및 도 6에 따르면, 이러한 스프링 부분은 반경이 변화하는 원호 형상이다. 스프링 부분(44)의 타단부에는 거의 직각을 이루는 만곡부(45)가 마련되고, 그에 따라 후속하는 부분(46)은 부분(41)과 마주하는 방향으로 향하게 된다. 이는 특히 도 5 및 도 6에서 명백하다. 도 5에 따르면, 부분(46)은 장착 튜브(2)의 일단부 폐쇄 보어(47)에 수용된다. 원통형 핀(56)은 일단부 폐쇄 보어(47)에 거의 대칭을 이루게 장착 튜브(2) 내에 압입식으로 끼워맞춤된다.

작동 중에, 강모 지지체(11)는 비틀림 운동, 즉 장동 운동을 하게 세팅된다. 샤프트(35)가58의 방향으로 회전하는 경우, 유지 스프링(36)은 원통형 핀(56)에 맞닿게 지지된다. 이러한 방식으로, 강모 지지체(11)의 회전은 강모 지지체(11)가 유지 스프링(36)을 매개로 장착 튜브(2)에 결합되기 때문에 방지된다. 장착 튜브(2)에 대한 강모 지지체(11)의 이동은 유지 스프링(36)의 특히 스프링 부분(44)에 대한 탄성 비틀림 변형 및/또는 만곡 변형에 의해 보상된다. 물론, 억지 끼워맞춤된 원통형 핀(56)은 장착 튜브(2)상에 일체로 형성된 정지부 또는 유사한 구조의 수단에 의해 대체될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

도 3 내지 도 6의 브러시 부분(34)과 도 1 및 도 2의 브러시 부분(1, 33) 사이의 다른 차이는 강모 지지체(11)와 장착 튜브(2)의 상호 관련된 표면의 형상에 있다. 특히 도 3으로부터 명백한 바와 같이, 장착 튜브(2)에 근접한 측면상의 강모 지지체(11)의 판(12)의 표면(48)은 구형 형상이며, 정점(29)에 구의 중심이 있다. 또한, 강모 지지체(11)에 근접한 캡 구조부(10)의 표면(50) 뿐 아니라 강모 지지체(11)에 근접한 측면 상의 장착 튜브(2)의 표면(49)도 구형 형상이며, 마찬가지로 정점(29)에 구의 중심이 있다. 그 결과, 작동 상태에서, 즉 강모 지지체(11)의 장동 운동 또는 비틀림 운동 중에도 대향 표면(48, 49, 50) 사이의 거리가 일정하며 그 거리는 변하지 않은 채 유지된다.

도 3의 브러시 부분(34)과 관련하여 개시된 바와 같이 강모 지지체(11)와 장착 튜브(2) 및 캡 구조부(10)의 상호 관련된 표면(48, 49, 50)의 적합성은 도 1 및 도 2의 브러시 부분(1, 33)과도 달성될 수 있다는 것을 깨닫게 될 것이다. 이는 도 7 및 도 8을 참조로 하여 이하에 설명되는 브러시 부분(51, 52)에도 동일하게 적용된다. 또한, 언급된 적합성은 브러시 부분(1, 33, 34, 51, 52)의 다른 특징과는 독립적으로, 그 자체로 발명에 또한 포함될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

도 1 내지 도 6의 브러시 부분(1, 33, 34)과는 다르게, 도 7에 도시된 브러시 부분(51)은 강모 지지체(11)의 회전을 방지하기 위한 수단을 전혀 구비하지 않는다. 따라서, 핑거(31)에 의해 결합되는 홈(30)도, 유지 스프링 등도 없다. 결과적으로, 작동 중에 판(12)과 테이퍼진 디스크(24) 사이에 발생되는 마찰은 샤프트(35)가 부분과 그에 따른 브러시 축선(14)의 둘레에 강모 지지체(11)에 회전 운동을 전달한다. 사용자가 양치질을 위해 강모(15)를 치아(32)에 맞닿게 하는 경우, 이러한 강모 지지체(11)의 회전은 치아(32)와의 마찰 결합에 의해 감소된다. 그 다음, 임의의 잔류 회전은 사용자가 강모(15)를 치아(32)에 맞닿게 위치시키는 압력에 좌우된다. 상당히 높은 압력을 가함으로써, 사용자는 회전을 실질적으로 완전하게 제거할 수 있다. 전반적으로, 작동 중에는, 사용자가 가한 접촉 압력에 따라 진동수가 변화하는 강모 지지체(11)의 자유 회전 또는 제어되지 않은 회전이 도 3의 브러시 부분(51)의 장동 운동에 더해지는 결과를 야기한다.

강모 지지체(11)의 회전을 방지하는 수단을 구비하지 않고, 도 8에 예시된 브러시 부분(52)은 그러한 회전을 발생시키는 수단을 구비한다. 회전할 수 없는 도 1 내지 도 6의 브러시 부분과는 대조적으로, 도 7의 브러시 부분(51)은 자유 회전 또는 제어되지 않은 회전이 가능하며, 도 8의 브러시 부분(52)은 강모 지지체(11)의 제어 회전 또는 강제 제어 회전이 가능하게 한다.

이를 성취하기 위해, 360도 회전되는 베벨 기어(53)가 장착 튜브(2)에 근접한 강모 지지체(11)의 측면 상의 판(12)의 외주에 제공된다. 또한, 동일하게 360도 회전하는 다른 베벨 기어(54)가 강모 지지체(11)에 근접한 장착 튜브(2)와 캡 구조부(10)의 측면에 제공된다. 2개의 베벨 기어(53, 54)는 서로 맞물려 결합되어, 베벨 기어(53, 54)는 결합된 상태로 회전된다.

작동 중에, 강모 지지체(11)는 장동 운동을 한다. 동시에, 2개의 베벨 기어(53, 54)는 브러시 축선(14)을 중심으로 한 강모 지지체(11)의 회전이 발생되도록 작동된다. 이러한 회전의 회전 진동수는 두 개의 베벨 기어(53, 54)의 기어의 비에 의존한다.

Claims (22)

1. 종방향 축선(3)을 중심으로 회전하는 샤프트(7)가 수용되는 장착 튜브(2)와, 강모 지지체(11; bristle carrier)로서 그로부터 연장하는 강모(15)와 브러시 축선(14)을 포함하며 횡방향 축선(19)을 중심으로 회전하고 샤프트(7)에 결합되며, 종방향 축선(3)을 중심으로 한 상기 샤프트(7)의 회전 운동이 상기 횡방향 축선(19)에 대한 강모 지지체(11)의 이동에 영향을 끼치는 그러한 강모 지지체(11)와, 강모 지지체(11)의 브러시 축선(14)을 실질적으로 원뿔형의 포락선상에서 이동시키는 수단(24, 25; 35, 38)을 구비하는 전동 칫솔용 브러시 부분(1, 33, 51, 52)에 있어서,

   상기 횡방향 축선(19)과 브러시 축선(14)은 정점(29)을 중심으로 그들 사이에 예각(28)을 이루는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔용 브러시 부분.
2. 제1항에 있어서, 상기 정점(29)은 강모(15)에 의하여 한정되는 경계 외측에 위치되는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔용 브러시 부분.
3. 제2항에 있어서, 상기 정점(29)은 강모(15)가 치아(32)에 맞닿을 때에 양치질할 치아(32)의 내측에 놓이는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔용 브러시 부분.
4. 제1항에 있어서, 상기 정점(29)은 강모(15)에 의하여 한정되는 경계 내측에배치되고, 상기 정점은 강모(15)의 양치질 표면(16)의 근처에 놓이는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔용 브러시 부분.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 각도(28)는 약 2 내지 14도, 특히 약 6 내지 10도, 바람직하게는 약 3 내지 5도 범위의 값인 것을 특징으로 하는 전동 칫솔용 브러시 부분.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 샤프트(7)는 그 샤프트에 회전할 수 없는 관계로 결합되는 특히 피니언(20)과 같은 기어를 지지하며, 이 피니언은 횡방향 축선(19)을 중심으로 회전하는 콘트레이트 기어(23; contrate gear)와 같은 기어에 맞물리는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔용 브러시 부분.
7. 제6항에 있어서, 장착 튜브(2)에는 베어링 핀(21)이 회전 가능하게 지지되고, 이 베어링 핀은 콘트레이트 기어(23) 등에 회전할 수 없는 관계로 연결되는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔용 브러시 부분.
8. 제6항에 있어서, 특히 일체의 만곡된 원형 금속으로 형성되는 만곡 샤프트(35)가 제공되며, 상기 샤프트는 콘트레이트 기어(23) 등에 회전할 수 없는 관계로 연결되는 부분(37)을 구비하며, 장착 튜브(2)에 회전 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔용 브러시 부분.
9. 제7항에 있어서, 상기 강모 지지체(11)는 테이퍼진 디스크(24)를 통해 상기 콘트레이트 기어(23) 등에 연결되는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔용 브러시 부분.
10. 제7항에 있어서, 상기 강모 지지체(11)는 추가의 베어링 핀(25) 또는 샤프트(35)의 다른 부분(38)에 의해 회전 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔용 브러시 부분.
11. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 브러시 축선(14)을 중심으로 한 상기 강모 지지체(11)의 회전을 방지하는 회전 방지 수단(30, 31)이 마련되는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔용 브러시 부분.
12. 제11항에 있어서, 상기 장착 튜브(12)는 상기 브러시 축선(14)에 대하여 반경 방향으로 연장하는 홈(30)을 구비하며, 이 홈은 상기 강모 지지체(11)로부터 돌출하는 핑거(31)에 의해 구속되는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔용 브러시 부분.
13. 제11항에 있어서, 상기 회전 방지 수단은 유지 스프링, 힌지식 레버, 스트링, 다른 탄성 중합체 부품 등으로서 구성되는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔용 브러시 부분.
14. 제13항에 있어서, 상기 유지 스프링(36)은 대략 직각으로 굽은 두 개의 부분(41, 46)과, 이들 사이에 있는 스프링 부분(44)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔용 브러시 부분.
15. 제14항에 있어서, 상기 유지 스프링(36)은 일체의 금속 와이어로 이루어지며, 상기 유지 스프링(36)의 상기 두 개의 부분(41, 46)은 강모 지지체(11)와 장착 튜브(2)의 각각의 일단부 폐쇄 구멍에 삽입되는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔용 브러시 부분.
16. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 브러시 축선(14)을 중심으로 상기 강모 지지체(11)를 회전시키는 수단(53, 54)이 마련되는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔용 브러시 부분.
17. 제16항에 있어서, 상기 장착 튜브(2)와 강모 지지체(11)는 각각 서로 맞물려 결합되는 각각의 베벨 기어(53, 54)를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔용 브러시 부분.
18. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 장착 튜브(2)와 강모 지지체(11)의 상호 관련된 표면(48, 49, 50)은 동일하게 반구형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔용 브러시 부분.
19. 제18항에 있어서, 상기 강모 지지체(11)의 표면, 상기 장착 튜브(2)의 표면, 그리고 적용 가능한 경우에는 상기 장착 튜브(2)에 연결된 캡 구조부(10)의 표면은 구형 형상이고, 공통의 구 중심을 갖는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔용 브러시 부분.
20. 제19항에 있어서, 상기 구의 중심은 정점(29)에 배치되는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔용 브러시 부분.
21. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 따른 브러시 부분(1, 51, 52)이 연결, 특히 압입식 끼워맞춤으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
22. 제21항에 있어서, 연속적으로 회전되는 구동 기구가 마련되는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.

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