KR101009684B1 - 왕복운동 또는 회전운동을 하는 브러쉬헤드를 가진세척장치 - Google Patents

Abstract

세척장치는 그 내부에 모터(60)가 위치된 챔브를 경계지우는 신장된 하우징(36)을 포함한다. 구동축(100)은 상기 하우징의 챔버내에 적어도 부분적으로 위치되고, 상기 구동축은 상기 모터와 결합되어 상기 모터의 선택적인 작동동안에, 상기 구동축이 연속적으로 회전된다. 브러쉬헤드(14)는 상기 구동축과 맞물리고 그 위에 탑재된 복수의 강모(16)를 가지며, 상기 브러쉬헤드는 회전축(127)을 가지며 상기 회전축(127) 주위로 연속적으로 또는 왕복적으로 회전한다.

세척장치

Description

왕복운동 또는 회전운동을 하는 브러쉬헤드를 가진 세척장치{CLEANING APPARATUS WITH RECIPROCATING OR ROTATING BRUSH HEAD}

본 발명은 왕복운동 또는 회전운동을 하는 브러쉬헤드를 가지는 핸드 파지 세척장치에 관한 것이다.

집안청소는 끝나지 않는 사업이다. 조리대, 싱크대 또는 욕조와 같은 크고 개방된 표면을 청소하도록 특별히 디자인된 많은 스폰지와 브러쉬가 있을 지라도, 어려운 틈, 코너와, 집안의 도처에 있는 접근이 어려운 영역을 청소하는데 유용한 수단들은 별로 없다. 종래의 스폰지와 브러쉬가 코너와 접근이 어려운 곳을 청소하는데 사용될 수 있을 지라도, 상기 종래의 클리너의 구성과 큰 사이즈는 그러한 영역에 대한 접근을 어렵게 한다. 사용자는 손가락의 끝으로 힘을 가하여 상기 클리너를 청소되어야 할 틈 또는 코너에 밀어넣는다. 그러한 청소는 피곤한 일이며 종종 손 또는/및 손가락이 끼이게 되기도 한다.

이와 같은 문제점은 코너와 틈이 먼지, 곰팡이, 비누찌꺼기와 다른 바람직하지 못한 것들이 성장하거나 끼이게 되는 곳이라는 사실에 의해 더욱 심해진다. 이 처럼, 그러한 장소를 청소하기 위해서는 추가적인 에너지와 힘이 필요하게 된다.

종래의 치솔이 접근하기 어려운 곳을 청소하기 위하여 종종 사용된다. 그러 나, 치솔이 가진 문제점은, 치솔은 민감한 잇몸 둘레의 치아를 세척하기 위하여 특별히 디자인되었기 때문에, 치솔은 전형적으로 너무 부드럽고, 단단한 표면을 한껏 뻗친 그리고 적극적인 문지르기에는 바람직한 각도를 가지지 못한다는 것이다. 더욱이, 치솔의 작은 손잡이 때문에, 치솔을 이용한 중요한 문지르기는 다시 손의 끼임이나 피로를 양산하게 된다.

따라서, 작고, 접근하기 어려운 공간을 위하여 사용될 수 있고 내구성이 있으며, 한껏 뻗친 문지르기 그리고 최소한의 피로로 사용될 수 있는 개선된 세척장치가 필요하다.

본 발명은 왕복 또는 회전운동을 하는 브러쉬 헤드를 가진 세척장치에 관한 것이다. 상기 세척장치는 일반적으로 틈, 코너, 홈 또는 갈라진 틈과 같은 접근하기 어려운 곳 그리고 작은 곳을 청소할 때 가정용으로 사용되도록 디자인된다. 예컨대, 상기 세척장치는 코너와 조리대 그리고 샤워기의 주둥이(faucet) 둘레를 세척하는데 사용된다. 직물과 카펫과 같이 얼룩을 문질러야 하는 재료에 사용할 수도 있다. 이 처럼, 상기 장치는 상업용, 주택용 또는 다른 응용예에 어떠한 표면이라도 세척하기 위하여 사용될 수 있다. 그러나, 상기 세척장치는 치솔로서 사용되지는 않는다.

본 발명의 다양한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다. 도면은 단지 본 발명의 전형적인 실시예를 설명하는 역할을 할 뿐 본 발명의 범위를 제한 하지는 않는다.

도 1은 본 발명의 세척장치의 일실시예의 측면도.

도 2는 도 1에 도시된 세척장치의 평면도.

도 3은 도 1에 도시된 세척장치의 정면도.

도 4는 도 3에 도시된 브러쉬 헤드의 정면의 정면도.

도 5는 도 1에 도시된 세척장치의 분해도.

도 6은 도 1에 도시된 세척장치의 측단면도.

도 7은 허브와 브러쉬헤드가 결합된 구동축을 도시하는 도 1에 도시된 세척장치의 하부조립체의 사시도.

도 8은 도 7에 도시된 구동축의 확대 사시도.

도 9A는 도 7에 도시된 허브의 확대 사시도.

도 9B는 도 9A에 도시된 허브의 다른 실시예의 확대 사시도.

도 10은 도 7에 도시된 결합부의 확대 사시도.

도 11은 세척장치의 다른 실시예의 사시도.

도 12A와 12B는 도 11에 도시된 세척장치의 분해도.

도 13은 도 11에 도시된 세척장치의 측단면도.

도 14A는 오프 위치에서 도 13에 도시된 버튼 스위치 조립체의 확대 단면도.

도 14B는 순간적인 위치에서 도 14A에 도시된 버튼 스위치 조립체의 확대 다면도.

도 14C는 온 위치에서 도 14A에 도시된 버튼 스위치 조립체의 확대 단면도.

도 15는 도 12A에 도시된 허브의 확대 사시도.

도 16은 피봇회동하는 브러쉬헤드를 가진 세척장치의 다른 실시예의 측면도.

도 17은 도 16에 도시된 세척장치의 힌지의 분해도.

도 18A와 18B는 두개의 상이한 피봇점에서 도 16에 도시된 헤드 조립체의 측단면도.

도 19는 원추형 선단을 가지는 브러쉬의 다른 실시예의 사시도.

도 2OA와 20B는 브러쉬 헤드가 연속적으로 회전하도록 구성된 헤드조립체의 다른 실시예의 측단면도.

도 21A는 도 20A에 도시된 유니버셜 조인트의 분해 사시도.

도 21B는 도 21A에 도시된 유니버셜 조인트의 사시도.

도 22는 바디조립체에 탑재된 광원을 가지는 세척장치의 다른 실시예의 측단면도.

도 23은 헤드조립체에 탑재된 광원을 가지는 세척장치의 다른 실시예의 측단면도.

본 발명의 특징을 포함하는 세척장치(4)의 일실시예가 도 1 내지 3에 도시되어 있다. 일반적으로, 세척장치(4)는 제거가능한 헤드조립체(6)을 가지는 바디조립체(5)를 포함한다. 헤드조립체(6)는 하부 헤드하우징(24)과 결합하는 상부 헤드하우징(22)를 가지는 헤드하우징(7)을 포함한다. 각각의 헤드하우징(22,24)은 가까운단부(32)와 대응 먼 단부(34) 사이에서 연장된다.

헤드조립체(6)는 그 위에 탑재된 브러쉬(16)를 가지는 회전가능한 브러쉬헤드(14)를 추가로 포함한다. 하기에서 보다 상세하게 설명되는 것 처럼, 브러쉬헤드(14)는 상면(124)과 대향하는 바닥면(125)을 가지는 환형 운반판(122)을 포함한다. 도 4에 도시된 바에 의하면, 복수의 술홀(tufting hole, 170)이 바닥면(125)상에 형성된다. 일실시예에 있어서, 술홀(170)은 원형이고 각각은 대략 1mm 내지4 mm 범위, 일반적으로 2mm 내지 3mm 범위의 직경을 가진다. 술홀(170)은 동심링에 배열된다. 선택적으로, 술홀(170)은 무질서하게 배열되거나 또는 다른 형태로도 배열될 수 있다.

도시된 실시예에 있어서, 외부링(172), 중간링(174), 내부링(176)의 술홀(170)과 중앙 술홀(178)로 이루어진다. 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 강모(bristle, 182)로 구성되는 술(180)은 각각의 술홀(170) 내에 배치된다. 상기 결합된 술(180)은 브러쉬(16)를 형성한다. 강모(182)는 상이한 길이와 직경을 가지는 다양한 상이한 재질로 만들어질 수 있다. 상기 강모(182)의 물성을 조정함으로서, 브러쉬(16)는 상이한 용도에 보다 적합하도록 상이한 강성(stiffness)을 가지도록 형성될 수 있다. 일반적으로, 짧은 길이와 큰 직경을 가진 강모가 높은 강성을 가진다.

강모(182)는 다양한 천연 또는 합성물질로 만들어 질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 강모(182)는 나이론과 같은 폴리머 재질로 만들어진다. 다른 실시예에 있어서, 바베큐그릴을 청소하기 위한 목적으로, 강모(182)는 황동, 스테인레스 스틸, 또는 구리와 같은 금속으로 제조될 수도 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 각각의 강모(182)는 대략 0.3cm 내지 2.5cm 일반적으로는 1cm 내지 2cm 범위인 노출된 길이 L을 가진다. 상기 브러쉬(16)는 대략 1cm 내지 5cm, 일반적으로는 1cm 내지 3cm, 더욱 일반적으로는 1.5cm 내지 2.5cm 범위의 최대 직경 D를 가진 실질적인 원통형 구성을 가진다. 더 큰 브러쉬는 대략 3cm 내지 5cm 범위의 직경을 가질 수도 있다. 선택적인 실시예에 있어서, 브러쉬(16)는 특정 목적을 위하여 기능하도록 더 긴 길이와 직경을 포함하는 어떤 소정의 구성과 어떤 소정의 치수를 가질 수 있다.

헤드조립체(16)는 바디조립체(5)로부터 제거가능하기 때문에, 각각은 상이한 구성 및/또는 물성을 가진 브러쉬(16)을 가지는 다양한 상이한 헤드조립체(6)가 만들어질 수 있다. 예컨대, 헤드조립체(6)는 부드러운 강모, 중간 강모, 단단한 강모 또는 이들이 조합된 강모를 가지는 브러쉬(16)를 가지도록 형성된다. 일 실시예에 있어서, 상기 부드러운 강모는 대략 0.15mm 내지 0.25mm 범위, 일반적으로는 0.18mm 내지 0.23mm 범위의 직경을 가지는 폴리머 재료로 만들어진다. 중간 강모는 전형적으로 0.3mm 내지 0.48mm 범위의 직경 범위, 일반적으로는 0.37mm 내지0.42mm 범위의 직경을 가진다. 마지막으로, 폴리머의 단단한 강모는 전형적으로 0.48mm 내지0.75mm 범위, 일반적으로 0.52mm 내지 0.58mm 범위의 직경을 가진다. 비교를 하면, 치솔의 강모는 0.15mm 보다 작은 직경을 가져서 강모는 단단하지 못해서 잇몸 또는 치아의 에나멜(enamel)에 손상을 주지 않는다.

조합강모(182)를 가지는 일실시예에 있어서, 외부링(172), 중간링(174)과 내부링(176)에서의 술홀(170)(도 4 참조)는 중간 강모로 채워지는 반면 중앙 술홀(178)은 멈춤 술(stopping bristle)을 형성하는 단단한 강모로 채워진다. 상기 멈춤 술에서의 강모는 다른 강모보다 짧다. 사용하는 동안, 상기 멈춤 술의 단단함은 브러쉬가 세척될 표면에 대하여 눌려질 때 다른 술의 붕괴를 제한하는데 도움이 된다. 이것은 상기 강모의 팁이, 측면에 맞서는 것 처럼, 주로 문지르는데 사용되는 것을 보장하는데 도움이 된다. 상이한 성질을 가지는 강모는 또한 상대적 백분율에 의해 규정될 수 있다. 예컨대, 멈춤 술과 세척 술을 가지는 브러쉬에 있어서, 상기 세척술의 강모는 상기 멈춤 술보다 적어도 20% 긴 또는 적어도 30% 긴 길이와 상기 멈춤 술의 강모보다 적어도 30% 또는 적어도 40% 작은 직경을 가진다.

비슷하게, 도 3에 도시된 일 실시예에 있어서, 브러쉬(16)는 외주 술(9)에 의해 둘러싸인 중앙 술(8)을 포함한다. 상기 외주 술(9)은 중앙 술(9)에 비해 다소 길고 부드럽다. 이와 같이, 브러쉬(16)에 의한 가벼운 접촉은 외주 술(9)에 의한 부드러운 문지르기를 만들어내는 반면 브러쉬(16)의 강한 한쪽으로의 치우침(biasing)은 중앙 술(9)이 표면과 결합하도록 하여 강한 문지르기를 만들어내게 된다. 선택적인 실시예에 있어서, 모든 술/강모는, 사용될 수 있는 동일한 길이, 직경 또는 단단함 또는 길이, 직경과 단단함의 모든 조합일 수 있다.

바디조합체(5)는 실질적으로 원통형 구성을 가지는 바디하우징(12)을 포함한다. 바디하우징(12)은 원형, 타원 또는 어떤 다른 소정의 횡단면을 가질 수 있고 사용자의 손안에 편안하게 파지될 수 있도록 크기가 형성된다. 일실시예에 있어서, 바디하우징(12)은 대략 2.5cm 내지 4.5cm 사이의 범위내에 최대직경을 가진다. 다른 치수가 사용될 있다. 바디하우징(12)은 하부 바디하우징(20)과 결합하는 상부 바디하우징(18)을 포함한다. 각각의 바디하우징(18,20)은 또한 가까운 단부(26)에 서 부터 대향 먼 단부(28)까지 연장된다. 상부 바디하우징(18)은 가요성 버튼(23)이 탑재된 개구(21)를 가진다(도 5 참조). 단부캡(30)은 바디하우징(12)의 가까운 단부(26)에 제거가능하게 장착된다. 버튼(23)은 세척장치(4)의 일면상에 위치되는 반면 브러쉬(16)는 세척장치(4)의 타면으로부터 돌출된다. 이러한 구성은 사용자가 세척장치(4)를 사용하는 동안 쉽게 버튼(23)을 작동시킬 수 있도록 한다. 더욱이, 이와 같은 구성을 가짐으로서, 사용자의 엄지와 같은 것으로 버튼(23)을 누르는데 사용된 힘은 청소될 표면상에 브러쉬를 누르는데 사용될 수 있다.

헤드하우징(7), 바디하우징(12)와 단부캡(30)은 결합되어 하우징(36)을 형성한다. 하우징(36)은 가까운 단부(32)와 단부캡(30) 사이에서 연장되는 길이, 전형적으로는 대략 15cm 내지 35cm, 일반적으로는 20cm 내지 30cm인 길이를 가진 실질적인 원통형 구성을 가진다. 다른 치수가 사용될 수 있다. 선택적인 실시예에 있어서, 하우징(36)은 다양한 다른 구성을 가질 수 있다. 하우징(36)이 전장에 걸쳐 완전히 대칭적이지 않더라도, 하우징(36)은 실질적으로 관통하여 연장되는 중앙장축(38)을 가진다.

도 5에 도시된 바와 같이, 바디하우징(12)은 배터리격실(40), 모터격실(42)와 축격실(43)을 구획한다. 칸막이(44)는 격실(40)과 격실(42) 사이에 형성되는 반면 칸막이(46)는 격실(42)와 격실(43) 사이에 형성된다. 배터리격실(40)은 바디하우징(12)의 가까운 단부(26)에 형성된 개구(48)를 통해 접근된다. 개구(48)은 단부캡(30)에 의해 선택적으로 밀폐된다. 환형밀봉링(50)은 바디하우징(12)과 캡(30) 사이에 액체방수 구성을 형성한다.

도 5 및 6에 도시된 바에 의하면, 세척장치(10)는 모터조립체(58)를 추가로 포함한다. 모터조립체(58)는 가까운 단부(62)와 대향 먼 단부(64)를 가지며 모터격실(42)내에 장착되는 모터(60)을 포함한다. 제1커플링(68)에서 종단되는 바디구동축(66)은 모터(60)의 먼 단부(64)로부터 축격실(43)내로 돌출된다. 제1커플링(68)은 단부면(70)에서 종단된다. 단부면(70)은 계단진 쇼율더(74)에 의해 연결된 한쌍의 경사면(72)을 포함한다. 환형축밀봉체(76)는 제1커플링(68)을 감싸고 제1커플링(68)과 바디하우징(12)사이에 액체방수를 형성한다.

배터리격실(40)은 복수의 배터리를 수용하도록 구성된다. 예컨대, 상기 실시예에 있어서 배터리격실(40)은 4개의 사이즈 AA 배터리를 수용하도록 구성된다. 다른 사이즈의 배터리 또는 배터리의 수는 선택적인 실시예에서 사용될 수 있다. 배터리(78)의 양극단부는 모터(60)와 전기적으로 통전하는 제1단자판(80)를 바이어스한다. 배터리(78)의 음극단부는 단부캡(30)내에 탑재된 제2단자판(82)를 바이어스한다.

신장된 스위치(88)는, 단부캡(30)이 바디하우징(12)에 장착될 때 제2단자판(82)과 전기적으로 통전되는 제1단부(90)를 가진다. 스위치(88)는 배터리격실(40)을 따라 연장되는 연장베이스(92), 칸막이(44)를 따라 연장되는 수직부(riser,94)와, 버튼(23)과 모터(60) 사이에 위치도록 돌출되는 가요성 레버암(96)을 포함한다. 버튼(23)이 수동으로 눌러질 때, 레버(96)는 모터(60)에 대해 바이어스되고 이로 인해 배터리(78)에 의해 활성화되는 회로에 접속한다. 교대로, 회로가 접속될 때, 배터리(78)로부터의 에너지는 모터(60)가 바디구동축(66)을 회전구동하도록 한다. 버튼(23)이 해제될 때, 회로는 차단되고 모터(60)는 끄지게 된다. 선택적인 실시예에 있어서, 연속적으로 수동으로 버튼(23)을 누르지 않더라도 모터(60)가 연속적으로 작동할 수 있도록 다양한 스위치 메카니즘이 사용될 수 있다. 더욱이, 배터리(78)는 전기코드로 대체될 수도 있다.

도 5와 6을 보다 더 참조하면, 헤드조립체(6)는 헤드구동축(100)을 추가로 포함할 수 있다. 도 8에 도시된 것 처럼, 헤드구동축(100)은 가까운 단부(104)와 대향 먼 단부(106)를 가지는 연장축(102)을 포함한다. 먼 단부(106)는 먼 단부면(108)에서 종단된다. 환형 플랜지(109)는 먼 단부(106)에서 축(102)로부터 반경방향으로 둘러싸이고 외측으로 돌출된다. 베어링 또는 부싱(162)(도 7)은 플랜지(109)를 바이어스하도록 축(102)상에 장착된다. 제1커플링(68)의 단부면(70)에 상보적인 단부면(112)를 가지는 제2커플링(110)은 축(102)의 가까운 단부(104)에 장착된다. 즉, 제2커플링(110)은, 계단진 쇼울더(74)가 다른 것에 대해 바이어스하도록, 제1커플링(68)과 맞물리도록 구성된다. 결과적으로, 모터(60)에 의한 바디구동축(66)의 회전은 커플링(68,110)을 통해 전달되어 축(102)을 회전시키게 된다.

스템(114)은 축(102)의 먼 단부(107)에서 단부면(108)으로부터 연장된다.둥근 헤드(116)는 스템(114)의 단부상에 장착된다. 기술된 상기 실시예에 있어서, 헤드(116)는 구형상 또는 실질적인 구형상이다. 하기에서 상술하는 바와 같이, 축(102)은 상기 실시예에 있어서 동일한 회전축과 중앙장축(118)을 가지고, 스템(114)은 중앙장축(120)을 가진다. 스템(114)은, 스템(114)의 중앙장축(120)이 축(102)의 중앙장축(118)의 중심으로부터 오프셋되도록, 축(102)의 단부면(108)상에 편심되게 장착된다. 회전축(118)은 바디구동축(66)의 회전축과 중앙장축과 동일한 축일 수 있고 하우징(36)의 중앙장축(38)과 동일할 수 있다(도1).

도 5로 돌아가면, 브러쉬헤드(14)는 앞서 상술된 바와 같이 상면(124)를 가지는 환형운반판(122)을 포함한다. 스핀들(126)는 상면(124)로부터 돌출된다. 스핀들(126)은 그 각각의 면으로부터 돌출되는 암(130)을 가지는 중심축(128)을 포함한다. 브러쉬(16)와 브러쉬헤드(14)가 그 주위로 회전하는 회전축(127)은 스핀들(126)을 관통하여 연장된다. 회전축(127)은 브러쉬(16)과 브러쉬헤드(14)용 중심축일 수 있다. 허브(132)는 스핀들(126)상에 장착된다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 허브(132)는 상면(140)과 대향 바닥면(142) 사이에 연장되는 대향 측면(136,138)을 가진다. 허브(132)는 또한 전방면(144)와 대향 후방면(146)을 포함한다. 통로(148)는 상면(140)으로부터 바닥면(142)까지 연장된다. 측채널(150)은 바닥면(142)에 인접한 측면(136, 138)을 관통해 그리고 통로(148)과 연통하도록 연장된다.

조립동안, 허브(132)는, 축(128)이 통로(148)를 통해 연장되고 암(130)이 측채널(150)내에 수용되도록 스핀들(126) 위로 수용된다. 베어링 또는 부싱(151)(도 5)은 허브(132)의 상면(140)에 축(128)상에 장착된다. 이 구성에 있어서, 허브(132)는, 허브(132)의 회전이 축(126) 그리고 브러쉬헤드(14)의 나머지 부분의 회전을 용이하게 하도록, 스핀들(126)과 결합한다. 선택적인 실시예에 있어서, 허브(132)는 브러쉬헤드(14)와 일체적으로 형성될 수 있다.

허브(132)는 전방면(144)에 형성되고 상면(140)까지 연장되는 채널(152)를 포함한다. 채널(152)은 통로(148)와 수직으로 정렬되고 제1결합면(156), 이격된 제 2결합면(158)과 이들 사이에서 연장되는 내면(159)에 의해 경계지어진다. 결합면(156,158)은 대향되게 마주보고 실질적으로 평행하게 정렬된다. 락킹채널(160)이 각각의 결합면(156,158)을 따라 함입되어 있다. 각각의 락킹채널(160)은 신장되어 있고 그 전장을 따라 다소 둥글게 굽어있다. 허브(132)의 결합면(156,158)간의 거리는 둥근 헤드(116)의 직경보다 작다.

그러나, 도 7 및 10에 도시된 바와 같이, 허브(132)는 헤드(116)가 결합면(156,158) 사이에 스냅피트(snap-fit)되어 결합면(156,158)에 형성된 락킹채널(160)내에 탄성적으로 포획되도록 구성된다. 이 구성에 있어서, 헤드(116)는 면(156,158)사이에 탄성적으로 바이어스된다. 도 9b에 도시된 선택적인 실시예에 있어서, 락킹채널(160)은 제거되어 결합면(156,158)이 실질적으로 납작할 수도 있다. 이 실시예에 있어서, 헤드(116)는 꼭 맞게 또는 느슨하게 결합면(156,158) 사이에 끼워지도록 설계될 수 있다.

도 5로 돌아가면, 헤드하우징(7)은 헤드구동축(100)과 허브(132) 둘레를 에워싸서 베어링(151,162)에 접하도록 위치된다. 꽂는 슬롯(bayonet slot,164)은 바디하우징(12)의 먼 단부(28)에 형성되는 반면 꽂는 갈퀴(bayonet prong,166)은 헤드하우징(7)의 가까운 단부(32)로부터 돌출된다. 이 처럼, 헤드조합체(6)는 상기 꽂는 연결구성(도 1)을 사용하여 바디조합체(5)에 제거가능하게 체결된다.

상기 조립된 구성에 있어서, 커플링(68,110)은 결합된다. 따라서, 버튼(23)이 눌러질 때, 모터(60)는 활성화되어 바디구동축(66)과 헤드구동축(100) 각각이 회전축 또는 중앙장축 둘레로 회전한다. 교대로, 스템(114)와 둥근 헤드(116)는 편심되게 축(102)상에 장착되기 때문에, 헤드(116)은 원을 그리면서 회전한다. 즉, 축(102)이 회전함에 따라, 헤드(116)는 허브(132)의 결합면(158)에 접해서 바이어스 하도록 확대된 원을 그리면서 회전하기 시작하여 연결된 브러쉬헤드(14)와 브러쉬(16)와 함께 허브(132)를 축(128) 둘레로 제1방향으로 회전하게 한다. 락킹채널(160)의 길이와 아치는 락킹채널(160)내에서 헤드(116)의 자유회전을 허용한다.

헤드(116)가 한방향으로 최대한 이동하면, 그 후 헤드(116)는 대향 결합면(156)에 접해서 바이어스하기 시작하고 연결된 브러쉬헤드(14)와 브러쉬(16)와 함께 허브(132)를 축(128)둘레로 반대방향으로 회전시킨다. 이 처럼, 헤드(116)을 가진 헤드구동축(100)의 급속한 회전은, 연결된 브러쉬헤드(14)와 브러쉬(16)와 함께 허브(132)를 급속하게 왕복시키게 된다. 락킹채널(16)내에 헤드(116)을 단단히 고정함으로서, 딱 맞는 결합(snug engagement)이 허브(132)와 헤드(116)사이에 형성될 수 있다. 이와 같은 딱 맞는 결합은 구동로드(100)와 허브(132)사이에 움직임의 전달을 최적화시킨다. 즉, 딱 맞는 끼워맞춤은, 심지어 헤드(116)가 락킹채널(160)내에서 마모되기 시작하더라도 허브(132)와 구동로드(100) 사이의 경사를 제거한다.

일단 세척장치(10)가 구동되면, 브러쉬(16)는 세척표면에 접하여 바이어스될 수 있다. 브러쉬(16)는 편안함과 사용성을 최적화하도록 배향상대하우징(orientation relative housing,36)에 위치된다. 예컨대, 도 6을 참조하면, 일실시예에 있어서, 브러쉬(16)는, 대략 90° 내지 180°, 일반적으로는 대략 110°내지 140° 범위의 내부각θ를 형성하도록 바디조립체(5) 또는 헤드조립체(6)의 중앙장축에 대하여 돌출된다. 다른 각이 사용될 수도 있다. 다른 용어로 표현하면, 브러쉬헤드(14) 또는 브러쉬(16)의 회전축(127)은, 앞서 설명한 내부각 θ를 형성하도록 회전축(38) 또는 하우징(36)의 중앙장축(118)과 교차한다. 대략 110° 내지 140°범위의 각을 가짐으로서, 사용자는 하우징(36)을 파지하는 동안에 보다 편안하게 위치시키고 사용할 수 있다.

본 발명은 그 정신 또는 기본적인 특징을 벗어나지 않는 한 다른 형태로도 구현될 수 있다. 상기 실시예는 일예일 뿐이며 제한되지 않는다. 예컨대, 락킹채널(160)은 내면벽(156,158)내에 움푹파일 수 있는 것 뿐만 아니라 허브(132)를 완전히 관통해서 연장될 수도 있다. 더욱이, 헤드(16)는 구형일 필요는 없다. 선택적인 실시에에 있어서 헤드(16)는 타원형일 수 있거나 상보적인 락킹채널에 결합하는 다양한 다른 구성을 가질 수 있다.

본 발명의 특징을 포함하는 세척장치(200)의 다른 실시예가 도 11에 도시된다. 세척장치(10)과 (200) 사이의 유사한 구성요소는 유사한 참조특징에 의해 구분된다. 세척장치는 헤드조립체(202)와 바디조립체(2040를 포함한다. 도 12a로 돌아가면, 바디조립체(204)는 관부재로서 형성되는 바디하우징(206)을 포함한다. 바디하우징(206)은 가까운 단부(210)와 대향하는 먼 단부(212)를 가지는 핸드부(208)를 포함한다. 먼 단부(212)는, 테이퍼진 관형 스템(216)이 돌출되는 단부면(214)에서 종단된다. 한쌍의 대향 꽂는 슬롯(217)은 스템(216)을 따라서 형성된다. 핸들부(208)와 스템(216)은 전형적으로 ABS와 같은 상당히 단단한 플라스틱으로 구성된다. TPE 또는 고무와 같은 부드럽고 탄성이 있는 플라스틱으로 된 웃덮개(overlay, 218)는 핸들부(208)의 부분 위에 형성된다. 웃덮개(218)는 세척장치(200)의 파지성을 개선시킨다.

바다하우징(206)은 챔버(222)를 경계지우는 내면(220)을 가진다. 도 12b를 참조하면, 가이드(224)는 챔버(222)내에 고정된다. 가이드(224)는 가까운 단부(228)과 대향하는 먼 단부(230)을 가지는 연장격벽(226)을 포함한다. 격벽(228)의 측면들은, 배터리(78)가 각각의 면상에 상보적으로 수용될 수 있도록 굴곡져 있다. 외팔보 래치(232)는 격벽(226)의 상면과 바닥면 양쪽에서 가까운 단부(238)에 형성된다. 각각의 래치(232)는 미늘(barb,234)에서 종단된다. 스프링(236)은, 각각의 래치(232)가 격벽(226)을 향해 선택적으로 압축될 수 있고 해제될 때 탄성적으로 되튈 수 있도록 격벽(226)과 각각의 래치(232) 사이에 위치된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 홀(235)은 가까운 단부(210)에서 핸들부(208)의 각 면을 관통해서 형성된다. 웃덮개(218)의 결합부(238)는 홀(235)위에 형성된다. 가이드(224)는, 각각의 래치(232)가 대응하는 홀(235)과 정렬되게 챔버(222) 내에 위치된다. 사용자는, 수동으로 웃덮개(218)의 가요성 결합부(238)를 내측으로 눌러 래치(232)를 선택적으로 내측으로 누르게 된다.

래치(232)는 단부캡(240)을 바디하우징(206)의 가까운 단부(210)에 고정하는데 사용된다. 특히, 단부캡(210)은 한쌍의 대향 걸이(244)가 형성된 대향 내면(242)을 가진다. 단부캡(240)이 바디하우징(206)의 가까운 단부(210)상에 푸시될 때, 래치(232)의 미늘(234)이 걸이(244)와 맞물려 단부캡(240)을 바디하우징(206)에 단단하게 고정한다. 단부캡(240)을 분리하기 위하여, 결합부(238)가 앞서 설명 된 것 처럼 눌려지면 래치(232)를 내측으로 굴곡시켜 미늘(234)을 걸이(244)로부터 분리시키게 된다.

도 12b를 참조하면, 컵모양의 지지체(246)는 격벽(226)의 먼 단부(230)에 형성되고 모터(60)를 지지하는데 사용된다. 모터(60)는 교대로 바디구동축(254)를 회전시키는 초기축(250)을 회전시킨다. 바디구동축(254)은 가까운 단부에 형성된 헤드(255)를 가진다. 헤드(255)는 전형적으로 비원형 횡단면을 가져서 하기에서 상세하게 설명한 커플러와 결합될 수 있다. 상기 실시예에 있어서, 헤드(255)는 바디구동축(254)의 납작부를 포함한다. 선택적인 실시예에 있어서, 헤드(255)는 많은 다른 다각형 또는 비원형 횡단면을 가질 수 있다.

종래의 기어조립체(252)는 초기축(250)과 바디구동축(254) 사이에서 연장되어 바디구동축(254)에 의해 생성된 토크가 대략 1.5:1 내지 3.5:1의 범위내에서의 비율로서 초기축(250)에 의해 생성된 토크에 대해 조정될 수 있다. 바디구동축(254)의 토크성능을 증가시키는 것은, 문지르는 동안 상당한 지지력이 브러쉬에 적용되더라도, 브러쉬(16)가 연속적으로 왕복운동하거나 회전운동할 수 있도록 한다. 이것은, 과도한 힘이 가해졌을 때 치솔이 잇몸을 손상시키지 않도록 브러쉬가 움직임을 멈추거나 상당히 느려지도록 설계된 종래의 전동치솔과는 반대이다.

배터리(78)로부터 모터(60)으로 전기를 전달하는데 사용될 수 있는 다양한 미케니즘이 있다. 도시된 실시예에 있어서, 4개의 배터리(78)는 평행하게 배치될 수 있다. 뒤에 있는 2개의 배터리(78)의 음극단부는 전달스프링(258)과 통전상태에 있는 대응 스프링(256)에 접하여 바이어스 한다. 상기 스프링들은 단부캡(240)에 고정된 판(255)에 장착된다. 전달스프링(258)은 단자(260)에 접하여 바이어스시킨다. 전기리드(262)는 단자(260)로부터 모터(60)까지 연장된다. 앞쪽의 2개의 배터리(78)의 양극단부는 가요성 스위치(266)와 통전상태에 있는 대응 단자(264)에 접하여 바이어스시킨다. 스위치(266)는 모터(60)의 위에 위치되어 스위치(266)가 모터(60)에 접하여 바이어스될 때 회로가 완성되고 모터(60)가 작동된다.

선택적인 실시예에 있어서, 배터리(78)은 평행한 것 보다는 일렬로 위치될 수도 있다. 이 실시예에 있어서, 스프링(256)은 서로서로 통전상태에 있지만 전달스프링(56), 단자(260)과 리드(262)는 제거된다. 게다가, 2개의 단자(264)는 서로서로 분리된다. 단자(264) 중 하나는 직접 모터(60)와 통전상태에 있고 나머지 단자(264)는 스위치(266)와 연결된 상태를 유지한다. 배터리(78)을 일렬로 배치하는 것은 전압을 증가시켜 보다 큰 파우어를 모터에 제공한다.

도 12a를 참조하면, 개구(270)는 바디하우징(206)의 상면상에 형성되어 챔버(222)와 연통된다. 개구(270)는 모터(60)와 스위치(266)와 일렬로 정렬된다. 가요성 다이아프램(272)은 개구(270)내에 고정된다. 다이아프램(272)은 상면(274)와 대향 바닥면(276)을 가진다. 돌기(278)는 상면(274)에 형성된다. 덮개판(280)은 관통하여 연장되는 신장공(282)을 가지며 개구(270)상에 고정되어 공(282)은 돌기(278)와 일렬로 정렬된다. 버튼(284)은 걸이(286)와 리테이너(288)에 의해 덮개판(280)에 미끄럼가능하게 장착된다.

도 14a에 도시된 바와 같이, 버튼(284)은 스템(294)이 돌출되는 내면(292)을 가진 컵형상 바디(290)를 일반적으로 포함한다. 버튼(284)은 전형적으로 천연 또는 합성 고무인 탄성 가요성 재료로 만들어진다. 리테이너(288)는 관통하여 연장하는 개구(298)를 가진 실질적으로 원형 프레임(296)을 포함한다. 개구(298)는 적어도 부분적으로 립(lip,300)에 의해 경계지워진다. 리테이너(288)는 실질적으로 단단한 재료 또는 버튼(284)의 재료보다는 적어도 단단한 재료로 구성된다. 버튼(284)은 리테이너(288)에 고정되어 스템(294)은 개구(298)을 관통하게 된다. 일 실시예에 있어서, 버튼(284)은 버튼(284)의 성형시 즉 웃덮개성형공정시에 리테이너(288)상에 직접적으로 성형됨으로서 리테이너(288)에 고정된다.

걸이(286)(도 14b)는 관통하여 연장되는 개구(304)를 가지는 베이스(302)를 포함한다. 한쌍의 갈퀴(prong,306)는 개구(304)의 반대면상에서 베이스(302)의 상면으로부터 상측으로 돌출된다. 걸이(286)는 덮개판(280)상에 버튼(284)을 고정하는데 사용된다. 특히, 버튼(284)과 리테이너(288)는 덮개판(280)의 상면상에 위치되어 스템(294)이 덮개판(280)의 개구(282)와 일렬로 정렬된다. 걸이(286)의 갈퀴(306)는 그 바닥면으로부터 덮개판(280)의 개구(282)를 관통해서 눌러져 갈퀴가 스냅피트(snap-fit) 연결방식에 의해 리테이너(288)의 립(300)과 맞물리게 된다.

위 조립된 구성에 있어서, 버튼(284)은 도 14a에 도시된 오프 위치와 도 14c에 도시된 온 위치 사이에 덮개판(280)에 선택적으로 인접할 수 있다. 오프 위치에서, 다이아프램(272)의 돌기(278)는, 버튼(284)의 스템(294)과 스위치(266) 사이에 위치되고 걸이(286)의 개구(304) 내에 적어도 부분적으로 위치된다. 이 위치에서, 스위치(266)는 모터(60)으로부터 이격되어 있어서 어떠한 전기적 접촉은 없다. 오프 위치로부터, 사용자가 모터(60)를 작동시키는 2가지 방법이 있다. 하나의 접근 방법에 있어서, 도 14b에 도시된 바와 같이, 사용자는 단순히 버튼(284)의 중심을 아래로 누르는 것이다. 그렇게 할 때, 스템(294)은, 교대로 스위치(266)을 아래로 누르는 돌기(278)에 접해 아래로 눌러져서 스위치(266)가 모터(60)와 접촉하고 이로 인해 모터(60)를 작동시키게 된다. 사용자가 버튼(284)을 놓게 되면, 버튼(284)은 오프 위치로 되튀어 돌아간다.

도 14c에 도시된 바와 같이 제2접근방법에 있어서, 사용자는 수동으로 덮개판(280)을 따라서 버튼(284)을 미끄러지게 한다. 그렇게 할 때, 걸이(286)의 베이스(302)는 스위치(266)를 모터(60)와 다시 접촉하게 다시 하방으로 돌기(278)를 누르는 돌기(278)의 위를 타게 되어 모터(60)를 작동시킨다. 모터(60)는 버튼(284)이 다시 오프 위치로 다시 되돌아올 때까지 작동한다. 그래서, 버튼조립체는 단일, 통합버튼이 2개의 상이한 작동모드로 모터를 작동시키게 할 수 있다.

도 12a를 참조하면, 헤드조립체(202)는 각각 가까운 단부(32)와 대향 먼 단부(34)를 가지는 상부헤드하우징(22)과 하부헤드하우징(24)을 포함한다. 헤드하우징(201)은 하우징(22,24)상에 형성된 상보적인 격벽(317)에 의해 적어도 부분적으로 분할되는 길이를 따라 연장되는 채널(316)을 경계짓게 한다. 결합링(312)은 가까운 단부(32)에서 하우징(22,24) 사이에 고정된다. 결합링(312)은 그 내면상에 형성된 대향하는 꼿는 갈퀴(318)를 가진다. 헤드조립체(202)는, 꽂는 갈퀴(318)가 꽂는 슬롯(217)내에 수용되고 헤드조립체(202)를 바디조립체(204)에 상대적으로 회전시키도록, 헤드조립체(202)의 가까운 단부(32) 내에 바디하우징(206)의 스템(216)을 삽입함으로서 바디조립체(204)에 제거가능하게 고정된다.

헤드조립체(202)는 가까운 단부(322)와 대향 먼 단부(324)를 가지는 헤드구동축(320)을 포함한다. 가까운 단부(322)는 거기에 고정되는 커플러(326)를 가진다. 커플러(326)는 그 자유단상에 형성되며 모터(60)로부터 연장하는 바디구동축(254)상에 헤드(255)와 제거가능하게 결합하도록 디자인된 소켓(328)을 가진다. 특히, 소켓(328)은 헤드(255)가 소켓(328)내에 수용될 때, 바디구동축(254)의 회전이 헤드구동축(320)의 회전을 유발하도록 헤드(255)에 상보적인 구성을 가진다. 헤드(255)는 헤드조립체(202)가 앞서 설명된 바와 같이 바디조립체(204)와 함께 제거가능하게 결합될 때 소켓(328)내에 제거가능하게 수용된다. 확대된 디스크(330)는 헤드구동축(320)의 먼 단부(324)에 고정된다. 위 실시예에 있어서, 디스크(330)는 가까운 단부면(332)과 대향하는 먼 단부면(334)을 포함하는 실질적인 원통형 구성을 가진다. 헤드구동축(320)의 먼 단부(324)는 가까운 단부면(332)에 중심을 따라 고정된다. 반대로, 스템(114)과 둥근 헤드(116)는 헤드구동축(320)의 회전축으로부터 외측으로 반경방향으로 이격된 위치에서 먼 단부면(334)상에 장착된다. 즉, 스템(114)은 세척장치(4)와 관련하여 앞서 기술된 방식과 동일하게 단부면(334)상에 편심되어 장착된다.

헤드구동축(320)의 단부상에 확대 디스크(330)를 중심으로 위치설정하는 것은 편심 장착된 둥근 헤드(116)의 회전동안에 헤드구동축(320)을 안정화하는데 도움이 된다. 그러나, 선택적인 실시예에 있어서, 헤드구동축(320)은 디스크(330)와 동일한 직경을 가지거나 디스크(330)는 제거되고 암이 헤드구동축(320)과 스템(114) 사이에 형성될 수 있다. 다른 종래의 기술이 둥근 헤드(116)을 편심되게 위치시키는데 사용될 수 있다. 원통형 부싱(336)은 먼 단부(324)를 향해서 헤드구동축(320)을 에워싸고 헤드하우징(201)의 내면상에 형성된 지지체(338)내에 지지된다.

세척장치(4)와 같이, 세척장치(200)는 브러쉬헤드(14)를 포함한다. 브러쉬헤드(14)는 거기에 형성된 강모로 구성된 브러쉬(16)를 가진 바닥면(125)을 가지는 운반판(122)을 포함한다. 판(122)은 또한 그로부터 돌출하는 축(126)과 암(130)을 가진 상부면(124)을 또한 가진다. 축(128)은 스핀들(126)으로부터 중심을 따라 돌출되고 그를 관통하여 연장하는 회전축을 가진다. 관형부싱(340)은 상부헤드하우징(22)에 고정되고 축(128)을 에워싼다(도 13). 축(128)과 스핀들(126)은 허브(342)내에 수용되고 마모판(341)은 부싱(340)과 스핀들(126)사이에 위치된다.

도 15에 도시된 바와 같이, 허브(342)는 각각이 상면(352)와 대향 바닥면(354) 사이에서 연장되는 전방면(346), 후방면(348)과 대향 측면(350,351)을 가지는 실질적인 원통형 베이스(344)를 포함한다. 통로(356)는 상면(352)에서 바닥면(354)까지 베이스(344)를 중앙을 관통하여 연장된다. 측채널(358)은 통로(356)와 교차하도록 바닥면(354)에 인접한 측면(350,351)을 관통해 연장된다. 측채널(358)은, 스핀들(126)이 통로(356) 내에 수용될 때, 암(130)이 측채널(358)내에 수용되어 허브(342)가 브러쉬헤드(14)와 잠금되도록 구성된다. 마모판(341)은 또한 그 측면으로부터 돌출하며 허브(342)의 측채널(358)내에 수용되는 탭을 가져서 마모판(341)이 허브(342)에 고정된다. 부싱(340)이 금속이고 스핀들(126)이 플라스틱인 일 실시예에 있어서, 마모판(341)은 부싱(340)이 스핀들(126)상에 과도한 마모를 초래하는 것을 방지한다.

가이드(360)는 베이스(344)의 후방면(348)으로부터 돌출된다. 가이드(360)는 제1측벽(362), 상보적으로 이격된 제2측벽(364)과 이들 사이에서 연장되는 후방벽(366)을 포함한다. 가이드(360)는 통로(356)과 수직하게 정렬된 채널(368)을 경계짓는다. 채널(368)은 제1결합면(370), 이격된 제2결합면(372)과 그 사이에서 연장되는 내면(374)에 의해 경계지워진다. 결합면(370,372)은 대향되게 마주보며 실질적으로 평면이고 실질적으로 평행하게 정렬된다. 허브(342)의 결합면(370,372) 사이의 거리는 실질적으로 둥근 헤드(116)의 직경과 실질적으로 균등하다.

도 10에 도시된 실시예와 비교하고 도 13에 도시된 바와 같이, 둥근 헤드(116)는 채널(368) 내에 위치된다. 둥근 헤드(116)는 바디구동축(254)의 회전 때문에 헤드구동축(320)의 회전축 둘레로 연속적으로 회전되기 때문에, 둥근헤드(116)는 교번적으로 대향하는 결합면(370,372)를 밀게 되어 허브(342), 브러쉬헤드(14)와 브러쉬(16)가 스핀들(126)을 관통해 연장하는 회전축 둘레로 회전패턴으로 왕복운동을 하게 된다.

세척장치(4)와 같이, 세척장치(200)에 있어서, 헤드구동축(320)의 회전축은 전형적으로 대략 95°보다는 큰, 일반적으로는 대략 110° 내지 140° 범위내의 내부각 θ를 형성하도록 브러쉬헤드(14)의 회전축과 교차한다. 둥근 헤드(116)는 원 패턴으로 운동을 하므로, 둥근헤드(116)는 측벽(362)과 측벽(364)의 길이를 따라 길이방향으로 운동을 한다. 앞서 본 브러쉬헤드(14)의 경사진 배향 때문에, 둥근 헤드(116)는, 둥근 헤드(116)가 측벽(362)와 측벽(364)의 바닥에 위치될 때 브러쉬헤드(14)의 회전축으로부터 멀리 위치되게 되고 둥근 헤드(116)가 측벽(362)과 측벽(364)의 상부에 위치할 때 브러쉬헤드(14)의 회전축에 보다 가깝워진다. 따라서, 둥근 헤드(116)가 원형 움직임동안에 채널(368)내에 유지되도록 보장하기 위하여, 측벽(362)과 측벽(364)은 상부에서보다 바닥에서 보다 넓다.

일 실시에에 있어서 둥근 헤드(116)는 실질적으로 구형상을 가진다. 이 디자인은 많은 장점을 가진다. 예를 들면, 앞서 본 바와 같이 브러쉬헤드(14)의 경사진 배향 때문에, 둥근 헤드(116)는, 가까운데서 먼데까지 그리고 상부에서 바닥까지 길이방향으로 이격된 둥근 헤드의 많은 상이한 점을 따라 결합면(370,372)과 접촉한다. 둥근 헤드(116)를 구형상으로 만듬으로써, 이것은 둥근 헤드(116)와 결합면(370,372) 사이의 연속적인 최소 접촉을 보장해서 마모를 최소화한다.

더욱이, 브러쉬헤드(14)를 장착할 때 공차 때문에, 때때로 브러쉬(16)가 세척면에 접하여 바이어스될 때, 브러쉬헤드(14)가 다소 기울고 둥근헤드(116)의 먼 단부가 허브(342)의 내면(374)에 접해 바이어스하는 경향이 있다(도 15). 둥근 헤드(116)와 내면(374) 사이의 접촉은 브러쉬헤드(14)를 안정화시키고 강화시키는데 도움이 된다. 둥근 헤드(116)을 구형상으로 만듬으로서, 둥근 헤드(116)와 내면(374) 사이 접촉면이 최소화된다. 또한, 양 측벽(362,364)은 외측 엣지(376)에서 종단된다. 이와 같은 외측 엣지(376)는, 브러쉬헤드(14)가 사용중에 경사질 때, 브러쉬헤드(14)를 안정화시키고 강화시키도록 디스크(330)의 먼 단부면(334)에 접하여 바이어스시킬 수 있다.

앞서 본 실시예에 있어서, 브러쉬(16)는 바디조립체(204)에 대해 고정된 배향을 가진다. 도 16에 도시된 일 실시예에 있어서, 세척장치(386)는, 브러쉬(16)가 바디조립체(204)에 대하여 브러쉬(16)의 배향을 선택적으로 조절하도록 화살표(390)를 따라 피봇회동될 수 있는 것을 특징으로 하는 헤드조립체(388)을 가질 수 있다. 헤드조립체(202)와 헤드조립체(388) 사이의 유사한 요소들은 유사한 참조특징에 의해 구분된다.

헤드조립체(388)는 가까운 헤드하우징(392), 먼 헤드하우징(394)과 하우징(392,394)을 함께 피봇회동가능하게 연결하는 힌지(396)를 포함한다. 도 17에 도시된 바와 같이, 가까운 하우징(392)은 먼 단부(398)를 가진다. 개구(399)는 먼 단부(398)에 형성되고 헤드구동축(320)은 먼 단부(398)를 관통해 연장된다(도 18a). 힌지(396)는 개구(399)의 각각 측면상에서 돌출하는 한쌍의 둥근 갈퀴(400a,400b)를 포함한다. 힌지(396)는 첨자 A와 B로 구별되는 동일한 두개의 절반을 포함한다. 2개의 절반은 모두 동일하므로 여기에서는 절반 중 단지 하나만 상세하게 설명한다.

환형링(402A)은 갈퀴(400A)의 외주면으로부터 돌출된다. 한쌍의 대향 노치(404A)는 링(402A)상에 형성된다.

힌지(396)는 가까운 헤드하우징(394)의 먼 단부로부터 돌출하는 한쌍의 둥근 암(406A,406B)을 또한 포함한다. 암(406A)은 내부면(410A)과 외부면(412A)을 가진다. 실질적으로 원형으로 홈이 난 포켓(414A)은 내부면(410A)에 형성된다. 포켓(414A)은 그 대향하는 측면상에 포켓(414A)의 원주 엣지상에 형성된 복수의 둥근 노치(416A)를 가진다. 각각의 노치(416A)는 릿지(ridge,417A)에 의해 구분된다. 원형 홈(408A)은 포켓(414A)의 바닥면상에 형성되고 링(402A)을 수용하도록 구성된다.

스프링(418A)은 스프링에서 일반적으로 사용되는 금속과 같은 탄성 가요성 재료로 만들어진다. 스프링(418A)은 외면(422A)와 내면(424A)을 가지는 링바디(420A)를 포함한다. 한쌍의 둥근 탭(426A)은 링바디(420A)의 대향하는 측면상에서 외면(422A)으로부터 돌출된다. 게다가, 한쌍의 사각형 탭(428A)이 링바디(420A)의 대향하는 측면상에서 내면(424A)로부터 돌출한다.

조립동안에, 스프링(418A)의 탭(428A)은 갈퀴(400A)상의 대향 노치(404A)내에 수용되어 스프링(418A)이 갈퀴(400A)에 고정된다. 다음으로, 암(406A)은 스프링(418A)이 포켓(414A)에 수용되고 링(402A)이 홈 (408A)내에 수용되도록 위치된다. 탭(426A)은 암(406A)이 갈퀴(400A)에 관해 고정되도록 대응 노치(416A)내에 수용된다. 브러쉬(16)의 방향을 변경하고자 할 때, 화살표 390을 따라 먼 헤드조립체(394)에 힘을 가한다. 그 힘은 스프링(418A)이 포켓(414A)내에서 회전하도록 한다. 특히, 스프링(418A)은 탭(426A)이 릿지(417A) 넘으로 통과할 때 변형되고 이어서 탭(426A)이 인접한 노치(416A)내를 통과할 때 탄성적으로 되튄다. 부분적으로, 먼 헤드조립체(394)의 이동 저항은 스프링(418A, 418B)의 강성에 기초한다.

도 18A및도 18B에 도시된 바와 같이, 힌지(396)의 결과로서, 브러쉬헤드(14)는 90°각도로 회전할 수 있다. 예를 들면, 앞서 기술된 각도 θ는 대략 90°에서 180°까지 선택적으로 조절될 수 있다. 도 18A 및 도18B에 도시된 바와 같이, 헤드조립체(388)의 내부 구성요소는 헤드조립체(202)의 내부 구성요소와 실질적으로 동일하다. 그러나, 허브(342)의 형상은, 헤드(116)가 원형 패턴으로 움직일 때, 브러쉬헤드(14)의 방향과 독립하여, 둥근 헤드(116)가 측벽(362)과 측벽(364) 사이에 유지되도록 다소 변경되었다. 도 16으로부터 알 수 있듯이, 브러쉬(16)는 앞서 설명된 브러쉬(16)보다 큰 직경을 가지며 어떤 강모(182)는 다른 것보다 길다. 본 발명은 단일 바디조립체와 상기 바디조립체에 선택적으로 고정될 수 있는 복수의 상이한 헤드조립체를 가지는 하나의 키트를 포함할 수 있다. 각각의 헤드조립체는 상이한 크기, 구성, 및/또는 강모의 강성과 같은 물리적 성질을 가지는 브러쉬를 가질 수 있다. 예를 들면, 코너의 내부에 보다 잘 접근할 수 있고 문지를 수 있는 원추형 선단(434)을 가지는 브러쉬(16)가 도 19에 도시된다.

앞서 설명된 실시예에 있어서, 상기 헤드조립체는 브러쉬가 왕복하는 방식으로 회전하도록 디자인된다. 선택적인 실시예에 있어서, 상기 헤드조립체는 브러쉬가 연속적인 원형 방식으로 회전하도록 디자인될 수 있다. 예를 들면, 도 20A에는 헤드조립체(436)가 도시되어 있다. 헤드조립체(436)과 헤드조립체(388) 사이에 유사한 구성요소는 유사한 참조특징에 의해 구분된다. 헤드조립체(436)는 가까운 헤드하우징(392), 먼 헤드하우징(394)과 힌지(396)를 포함한다. 브러쉬헤드(438)는 브러쉬(16)가 돌출되는 제1측면과 스핀들(440)이 돌출하는 대향 제2측면을 가진다. 스핀들(440)은 유니버셜 조인트(441)와 결합된다. 헤드구동축(442)은 가까운 하우징(392)내에 위치된다. 헤드구동축(442)은 그 가까운 단부상에 장착된 커플러(326)와 그 먼 단부상에 장착된 유니버셜조인트(441)를 가진다.

도 21A 도 21B에 도시된 바와 같이, 유니버셜조인트(441)는 컵(444)과 볼(446)을 포함한다. 스핀들(440)은 컵(444)의 일측으로부터 돌출하고 둥근 소켓(448)은 컵(444)의 대향측상에 형성된다. 소켓(448)은 내면(450)에 의해 경계지워지고, 대향되며 이격된 한쌍의 둥근 돌기(452)가 소켓(448)의 입구에 인접하여 내면(450)으로부터 연장된다. 볼(446)은 소켓(448)내에 끼워맞춤된다. 연장되고 둥근 슬롯(454), 볼(446)의 각 대향면상에서 함입되어 형성된다. 슬롯(454)은 볼(446)이 소켓(448)내에 수용될 때, 돌기(452)가 대응하는 슬롯(454)내에 수용되도록 구성된다. 일 실시예에 있어서, 슬롯(454)은 결합되어 하나의 긴 슬롯을 형성할 수있다. 이와 같이 조립된 구성에 있어서, 헤드구동축(442)의 연속적인 회전은, 볼(446)을 회전시키고, 돌기(452)와 슬롯(454) 사이의 결합때문에, 볼의 회전은 또한 컵(444), 스핀들(440), 브러쉬헤드(438)과 브러쉬(16)의 연속적인 회전을 일으킨다.

더욱이, 슬롯(454)은 신장되기 때문에, 볼(446)은, 신장된 슬롯(454)내에서 장방향으로 슬라이딩하는 돌기(452)에 의해 소켓(448) 내에서 회전할 수 있다. 결과적으로, 도 20A 및 도 20B에 도시된 바와 같이, 스핀들(440)은 헤드구동축(442)에 관해 자유롭게 피봇회동하고, 이로 인해, 앞서 설명된 바와 같이 힌지(396)의 결과로서, 먼 헤드조립체(394)가 가까운 헤드조립체(392)에 관해 피봇회동할 수 있도록 한다.

도 22에는 세척장치(200)의 선택적인 실시예가 도시되어 있다. 이 실시예에 있어서, LED와 같은 광원(460)이 바디조립체(204)의 바닥면상에 그 먼 단부를 향하게 장착된다. 광원(460)은 빛이 브러쉬(16)를 향하도록 조향되어 사용중 세척면의 시각성을 향상시킨다. 리드(462)는 광원(460)으로부터 모터(60)까지 연장되어 모터(60)가 작동될 때, 광원(460) 또한 작동된다. 선택적인 실시예에 있어서, 제2 스 위치가 광원(460)을 위해 구비될 수 있다.

도 23에는 세척장치(200)의 다른 선택적인 실시예가 도시되어 있다. 이 실시예에 있어서, 광원(460)은 헤드조립체(202)의 바닥면상에 설치되어 빛이 브러쉬(16)를 향하도록 한다. 다시, 리드(462)는 광원(460)과 모터(60) 사이에 연장된다. 그러나, 이 실시예에 있어서, 단자(464)는 헤드조립체(202)와 바디조립체(204) 사이의 연결부위에 형성된다.

본 발명은 그 정신 또는 본질적인 특징을 벗어나지 않는 범위내에서 다른 특정 형태로서 구현될 수 있다. 상기 기술된 실시예는 일예일 뿐이며 여기에 제한되지 않는다. 본 발명의 범위는 앞서 본 설명보다는 첨부된 청구범위에 의해 정해진다. 청구범위의 균등한 의미와 범위내에 있는 모든 변형예는 본 발명의 범위에 속하는 것이다.

Claims (54)

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11. 챔버를 가지는 신장된 바디하우징과, 상기 바디하우징의 챔버 내에 적어도 부분적으로 위치하는 모터와, 상기 바디하우징의 챔버 내에 적어도 부분적으로 위치하는 바디구동축을 포함하며,

    상기 바디구동축은 상기 모터와 결합되어 상기 모터의 선택적인 작동 동안에 상기 바디구동축이 상기 바디구동축의 회전축 둘레로 연속적으로 회전하는 바디조립체와;

    제1헤드하우징과, 상기 제1헤드하우징 내에 위치하고 그 둘레로 회전하는 회전축을 가지는 제1헤드구동축과, 그 위에 고정된 복수의 강모를 가지는 운반판을 포함하고 그 둘레로 회전하는 회전축을 가지는 제1브러쉬헤드를 포함하며,

    상기 제1브러쉬헤드는 상기 제1헤드하우징에 고정되고, 상기 제1헤드구동축에 결합되어 상기 제1헤드구동축의 계속적인 회전이 제1브러쉬헤드의 왕복적인 회전을 용이하게 하며, 상기 제1브러쉬헤드의 회전축은 상기 제1헤드구동축의 회전축과 교차하여 그들 사이에 대략 110°에서 140° 사이의 범위의 내부각을 형성하고, 상기 내부각은 상기 제1브러쉬헤드의 왕복적인 회전 동안 일정하게 유지되고, 상기 제1헤드조립체는 상기 바디조립체와 선택적으로 조립되어 상기 바디구동축이 상기 제1헤드구동축과 결합되는 제1헤드조립체와;

    제2헤드하우징과, 상기 제2헤드하우징 내에 위치하고 그 둘레로 회전하는 회전축을 가지는 제2헤드구동축과, 그 위에 고정된 복수의 강모를 가지는 운반판을 포함하고 그 둘레로 회전하는 회전축과 상기 제1브러쉬헤드와 다른 형상을 가지는 제2브러쉬헤드를 포함하며,

    상기 제2브러쉬헤드는 상기 제2헤드하우징에 고정되고, 상기 제2헤드구동축에 결합되어 상기 제2헤드구동축의 계속적인 회전이 제2브러쉬헤드의 왕복적인 회전을 용이하게 하게 하며, 상기 제2브러쉬헤드의 회전축은 상기 제2헤드구동축의 회전축과 교차하여 그들 사이에 대략 110°에서 140° 사이의 범위의 내부각을 형성하고, 상기 내부각은 상기 제2브러쉬헤드의 왕복적인 회전 동안 일정하게 유지되고, 상기 제2헤드조립체는 상기 바디조립체와 선택적으로 결합되어 상기 바디구동축이 제2헤드구동축과 결합되는 제2헤드조립체;를 포함하고,

    상기 제1브러쉬헤드의 강모의 적어도 일부분은 상기 제2브러쉬헤드의 강모와 다른 물성을 가지는 세척시스템키트.
12. 챔버를 가지는 신장된 바디하우징과, 상기 바디하우징의 챔버 내에 적어도 부분적으로 위치하는 모터와, 상기 바디하우징의 챔버 내에 적어도 부분적으로 위치하는 바디구동축을 포함하며,

    상기 바디구동축은 상기 모터와 결합되어 상기 모터의 선택적인 작동 동안에 상기 바디구동축이 상기 바디구동축의 회전축 둘레로 연속적으로 회전하는 바디조립체와;

    제1헤드하우징과, 상기 제1헤드하우징 내에 위치하고 그 둘레로 회전하는 회전축을 가지는 제1헤드구동축과, 그 위에 고정된 복수의 강모를 가지는 운반판을 포함하고 그 둘레로 회전하는 회전축을 가지는 제1브러쉬헤드를 포함하며,

    상기 제1브러쉬헤드는 상기 제1헤드하우징에 고정되고, 상기 제1헤드구동축에 결합되어 상기 제1헤드구동축의 계속적인 회전이 제1브러쉬헤드의 왕복적인 회전을 용이하게 하며, 상기 제1브러쉬헤드의 회전축은 상기 제1헤드구동축의 회전축과 교차하여 그들 사이에 대략 110°에서 140° 사이의 범위의 내부각을 형성하고, 상기 내부각은 상기 제1브러쉬헤드의 왕복적인 회전 동안 일정하게 유지되고, 상기 제1헤드조립체는 상기 바디조립체와 선택적으로 조립되어 상기 바디구동축이 상기 제1헤드구동축과 결합되는 제1헤드조립체와;

    제2헤드하우징과, 상기 제2헤드하우징 내에 위치하고 그 둘레로 회전하는 회전축을 가지는 제2헤드구동축과, 그 위에 고정된 복수의 강모를 가지는 운반판을 포함하고 그 둘레로 회전하는 회전축과 상기 제1브러쉬헤드와 다른 형상을 가지는 제2브러쉬헤드를 포함하며,

    상기 제2브러쉬헤드는 상기 제2헤드하우징에 고정되고, 상기 제2헤드구동축에 결합되어 상기 제2헤드구동축의 계속적인 회전이 제2브러쉬헤드의 왕복적인 회전을 용이하게 하게 하며, 상기 제2브러쉬헤드의 회전축은 상기 제2헤드구동축의 회전축과 교차하여 그들 사이에 대략 110°에서 140° 사이의 범위의 내부각을 형성하고, 상기 내부각은 상기 제2브러쉬헤드의 왕복적인 회전 동안 일정하게 유지되고, 상기 제2헤드조립체는 상기 바디조립체와 선택적으로 결합되어 상기 바디구동축이 제2헤드구동축과 결합되는 제2헤드조립체;를 포함하고,

    상기 제1브러쉬헤드의 강모의 적어도 일부분은 상기 제2브러쉬헤드의 강모와 다른 길이를 가지는 세척시스템키트.
13. 챔버를 가지는 신장된 바디하우징과, 상기 바디하우징의 챔버 내에 적어도 부분적으로 위치하는 모터와, 상기 바디하우징의 챔버 내에 적어도 부분적으로 위치하는 바디구동축을 포함하며,

    상기 바디구동축은 상기 모터와 결합되어 상기 모터의 선택적인 작동 동안에 상기 바디구동축이 상기 바디구동축의 회전축 둘레로 연속적으로 회전하는 바디조립체와;

    제1헤드하우징과, 상기 제1헤드하우징 내에 위치하고 그 둘레로 회전하는 회전축을 가지는 제1헤드구동축과, 그 위에 고정된 복수의 강모를 가지는 운반판을 포함하고 그 둘레로 회전하는 회전축을 가지는 제1브러쉬헤드를 포함하며,

    상기 제1브러쉬헤드는 상기 제1헤드하우징에 고정되고, 상기 제1헤드구동축에 결합되어 상기 제1헤드구동축의 계속적인 회전이 제1브러쉬헤드의 왕복적인 회전을 용이하게 하며, 상기 제1브러쉬헤드의 회전축은 상기 제1헤드구동축의 회전축과 교차하여 그들 사이에 대략 110°에서 140° 사이의 범위의 내부각을 형성하고, 상기 내부각은 상기 제1브러쉬헤드의 왕복적인 회전 동안 일정하게 유지되고, 상기 제1헤드조립체는 상기 바디조립체와 선택적으로 조립되어 상기 바디구동축이 상기 제1헤드구동축과 결합되는 제1헤드조립체와;

    제2헤드하우징과, 상기 제2헤드하우징 내에 위치하고 그 둘레로 회전하는 회전축을 가지는 제2헤드구동축과, 그 위에 고정된 복수의 강모를 가지는 운반판을 포함하고 그 둘레로 회전하는 회전축과 상기 제1브러쉬헤드와 다른 형상을 가지는 제2브러쉬헤드를 포함하며,

    상기 제2브러쉬헤드는 상기 제2헤드하우징에 고정되고, 상기 제2헤드구동축에 결합되어 상기 제2헤드구동축의 계속적인 회전이 제2브러쉬헤드의 왕복적인 회전을 용이하게 하게 하며, 상기 제2브러쉬헤드의 회전축은 상기 제2헤드구동축의 회전축과 교차하여 그들 사이에 대략 110°에서 140° 사이의 범위의 내부각을 형성하고, 상기 내부각은 상기 제2브러쉬헤드의 왕복적인 회전 동안 일정하게 유지되고, 상기 제2헤드조립체는 상기 바디조립체와 선택적으로 결합되어 상기 바디구동축이 제2헤드구동축과 결합되는 제2헤드조립체;를 포함하고,

    상기 제1브러쉬헤드의 강모의 적어도 일부분은 상기 제2브러쉬헤드의 강모와 다른 직경을 가지는 세척시스템키트.
14. 챔버를 가지는 신장된 바디하우징과, 상기 바디하우징의 챔버 내에 적어도 부분적으로 위치하는 모터와, 상기 바디하우징의 챔버 내에 적어도 부분적으로 위치하는 바디구동축을 포함하며,

    상기 바디구동축은 상기 모터와 결합되어 상기 모터의 선택적인 작동 동안에 상기 바디구동축이 상기 바디구동축의 회전축 둘레로 연속적으로 회전하는 바디조립체와;

    제1헤드하우징과, 상기 제1헤드하우징 내에 위치하고 그 둘레로 회전하는 회전축을 가지는 제1헤드구동축과, 그 위에 고정된 복수의 강모를 가지는 운반판을 포함하고 그 둘레로 회전하는 회전축을 가지는 제1브러쉬헤드를 포함하며,

    상기 제1브러쉬헤드는 상기 제1헤드하우징에 고정되고, 상기 제1헤드구동축에 결합되어 상기 제1헤드구동축의 계속적인 회전이 제1브러쉬헤드의 왕복적인 회전을 용이하게 하며, 상기 제1브러쉬헤드의 회전축은 상기 제1헤드구동축의 회전축과 교차하여 그들 사이에 대략 110°에서 140° 사이의 범위의 내부각을 형성하고, 상기 내부각은 상기 제1브러쉬헤드의 왕복적인 회전 동안 일정하게 유지되고, 상기 제1헤드조립체는 상기 바디조립체와 선택적으로 조립되어 상기 바디구동축이 상기 제1헤드구동축과 결합되는 제1헤드조립체와;

    제2헤드하우징과, 상기 제2헤드하우징 내에 위치하고 그 둘레로 회전하는 회전축을 가지는 제2헤드구동축과, 그 위에 고정된 복수의 강모를 가지는 운반판을 포함하고 그 둘레로 회전하는 회전축과 상기 제1브러쉬헤드와 다른 형상을 가지는 제2브러쉬헤드를 포함하며,

    상기 제2브러쉬헤드는 상기 제2헤드하우징에 고정되고, 상기 제2헤드구동축에 결합되어 상기 제2헤드구동축의 계속적인 회전이 제2브러쉬헤드의 왕복적인 회전을 용이하게 하게 하며, 상기 제2브러쉬헤드의 회전축은 상기 제2헤드구동축의 회전축과 교차하여 그들 사이에 대략 110°에서 140° 사이의 범위의 내부각을 형성하고, 상기 내부각은 상기 제2브러쉬헤드의 왕복적인 회전 동안 일정하게 유지되고, 상기 제2헤드조립체는 상기 바디조립체와 선택적으로 결합되어 상기 바디구동축이 제2헤드구동축과 결합되는 제2헤드조립체;를 포함하고,

    상기 제1브러쉬헤드의 강모는 병합하여 제1최대직경을 가지는 제1브러쉬를 형성하며, 상기 제2브러쉬헤드의 강모는 병합하여 제2최대직경을 가지는 제2브러쉬를 형성하고, 상기 제1최대직경은 상기 제2최대직경보다 큰 세척시스템키트.
15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1헤드하우징의 각 강모는 0.3mm보다 큰 직경을 가지는 세척시스템키트.
16. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1헤드하우징의 각 강모는 0.4mm보다 큰 직경을 가지는 세척시스템키트.
17. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 제1브러쉬헤드의 복수의 강모는 병합하여 브러쉬를 형성하며, 상기 브러쉬는 실질적으로 원통형이고 대략 1cm 내지 4cm 범위의 최대직경을 가지는 세척시스템키트.
18. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 헤드하우징은

    상기 바디하우징 상에 선택적으로 꼬이는 것에 의해 상기 바디하우징과 제거가능하게 결합되는 세척시스템키트.
19. 제11항, 제13항 또는 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1브러쉬헤드의 강모의 적어도 일부분은 상기 제2브러쉬헤드의 강모와 다른 길이를 가지는 세척시스템키트.
20. 제11항 또는 제14항에 있어서, 상기 제1브러쉬헤드의 강모의 적어도 일부분은 상기 제2브러쉬헤드의 강모와 다른 직경을 가지는 세척시스템키트.
21. 제11항에 있어서, 상기 제1브러쉬헤드의 강모는 병합하여 제1최대직경을 가지는 제1브러쉬를 형성하며, 상기 제2브러쉬헤드의 강모는 병합하여 제2최대직경을 가지는 제2브러쉬를 형성하고, 상기 제1최대직경은 상기 제2최대직경보다 큰 세척시스템키트.
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