KR101150107B1 - 전동 칫솔 구동장치 - Google Patents

Abstract

칫솔과 같은 작업 도구에 동작을 전달하는 구동 장치는, 모터에 의해 회전 축선 주위를 회전식으로 구동하는 캠을 구비한다. 상기 캠은 회전 축선에 집중되는 폐쇄 루프 캠 트랙을 갖는다. 컨트롤 부재는 캠과 작업 도구의 헤드와의 사이에 배치된다. 상기 컨트롤 부재는 상기 컨트롤 부재를 완전히 통과하여 연장된 컨트롤 슬롯을 구비한다. 피봇 부재는 컨트롤 부재와 작업 도구의 헤드와의 사이에 위치한다. 구동 장치는 부가로 캠 트랙에 자유롭게 장착된 구동 단부를 가진 구동 축을 구비한다. 상기 구동 축은 작업 헤드의 구동 연결부에 작동 가능하게 연결된 피구동 단부를 가진 피봇 부재를 통하고 그리고 컨트롤 슬롯을 통해 연장 형성된다. 그 결과, 상기 캠 부재가 회전하게 되면, 구동 축의 이동 방향이 컨트롤 슬롯에서의 활주 이동을 한정시킨 구동 축에 의해 제어된다. 구동 축은 지속적으로 캠 트랙에 장착이 자유롭기 때문에 회전동작을 할 수 있는 성질을 지닌다. 가동성 작업 요소에 전해진 회전 각도와 토오크는 작업 헤드에 대한 피봇 부재의 위치로 결정된다.

칫솔, 구동 장치, 모터, 캠, 구동 축, 피봇 부재, 회전 각도, 토오크, 슬롯.

Description

전동 칫솔 구동장치{DRIVE SYSTEM FOR ELECTRIC TOOTHBRUSHES AND THE LIKE}

본 발명은 작업 요소(treating elements)가 작업 도구(treating implement)의 헤드상에 가동적으로 설치된, 작업 도구에 동작을 전하는 구동 장치(drive system)에 관한 것이다.

현재, 도구의 헤드상에 가동성 작업 요소를 구비하는 다양한 조작 도구가 있다. 예를 들면, 전동 칫솔은 일반적으로 손잡이에 연결된 브러시 헤드를 구비하고, 상기 브러시 헤드의 적어도 일 부분은 일 방향으로 연속 회전하거나 또는 전후방향으로 진동한다. 가동성 작업 요소를 가진 다른 조작 도구에는 예를 들어 전기 면도기, 클리퍼(clippers), 마사지 기구 및 기타 다른 각종 개인 손질 기구(personal grooming devices)가 있다.

WO 03/02453호에서 클리닝 헤드상에 진동 디스크를 가진 전동 칫솔의 예를 볼 수 있다. 상기 칫솔은 캠에 의해 모터와 연결된 구동 로커(rocker)를 구비한다. 구동 로커의 단부는 모터 축의 중심을 벗어난 위치에 있는 캠에 고정 장착된다. 그 결과, 모터 축이 상기 캠을 회전하게 되면, 상기 구동 로커가 깔떼기 또는 원뿔 모양으로 동작하게 된다. 상기 구동 로커는 모터와 링형상 베어링 요소를 통해 연장된 칫솔모 지지부와의 사이에 설치된다. 구동 로커를 모터와 베어링 요소 를 가진 칫솔모 지지부와의 사이에 설치하여, 구동 로커가 일 지점에 고정되어 구동 로커의 구동 변위가 이중 원추형태로 그려지고, 2개 집중 원뿔의 꼭지점은 베어링 요소가 있는 구역에 놓여진다. 구동 로커의 구동 변위는 칫솔모 지지부의 구동 변위로 변형된다.

현재, 동작이 효율적이고 경제적인 방식으로 제어되는, 전동 칫솔과 같은 작업 도구에 동작을 전하는 구동 장치가 제공되기를 기대하고 있다. 또한, 소형 모터를 사용하는 동작이 효율적인 구동 장치를 제공하여, 그 효율에 손상을 끼치지 않으면서 저렴하고 작은 크기의 작업 도구를 가지기를 기대하고도 있다.

본 발명의 목적은 도구 헤드상에 있는 클리닝 요소와 같은 작업 요소의 동작을 발생하고 제어하기 위해 파워 칫솔과 같은 작업 도구 또는 그와 유사한 종류의 도구에 동작을 전하는 구동 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 효율적인 동작과, 사용 경비가 경제적인, 소형 크기로 제작할 수 있는 그러한 구동 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 의거, 상기 구동 장치는 모터에 의해 회전 축선 둘레를 회전식으로 구동하는 캠을 구비한다. 캠의 외부 면은 회전 축선에 집중하거나 또는 중심선을 벗어나는 폐쇄된 루프 캠 트랙을 갖는다. 컨트롤 부재는, 모터 회전 축선에 대해 대칭적이거나 또는 중심선을 벗어나거나 비-대칭적으로 있는 슬롯을 가진 컨트롤 부재를 완전히 통과하고 연장된 컨트롤 슬롯을 갖는다. 피봇 부재는 컨트롤 부재와 작업 도구 헤드와의 사이에 위치한다. 구동 축은 캠 트랙에 자유롭게 설치된 구동 단부를 갖는다. 구동 축은 컨트롤 슬롯을 통과하여, 작업 도구 헤드의 구동 연결부에 장착된 구동 축의 피구동 단부가 있는 피봇 부재에 있는 구멍을 통해 연장된다. 상기 구동 축은 캠의 회전 축선과는 다른 축선을 따라 위치하며, 캠의 회전 축선에 대해 임의 각도로 있다. 캠이 회전하는 중에, 구동 축은 컨트롤 슬롯과 캠 트랙에 의한 작동로(path)를 한정하여, 구동 축이 캠 트랙에서 자유롭게 이동할 수 있다.

본 발명의 양호한 실시예에서, 컨트롤 슬롯은 캠의 회전축선에 대해 반경방향으로 연장된 직선의 선형 형태로 이루어진다. 캠 트랙은 형태가 원형이어서 구동 축이 회전하는 중에 속도가 일정하다. 다르게는, 만일 캠 트랙이 타원과 같은 비-원형이면, 구동 축의 선형 왕복이동의 속도는 변화 할 것이다.

구동 장치는 다양한 형태의 작업 도구와 관련하여 사용되는 것이다. 본 발명의 양호한 실시예에서는, 일 작업 도구가 전동 칫솔이며, 상기 전동 칫솔은 칫솔모와 같은 클리닝 요소를 가진 칫솔 헤드의 적어도 일 부분이 구동 축의 아치모양 왕복운동의 동작에 대한 원호(arc)를 따라서 전후방향으로 진동된다. 컨트롤 슬롯이 직선 형태로 이루어진 본 발명의 양호한 실시예에서, 컨트롤 슬롯도 또한 브러시 헤드의 클리닝 요소 함유 면과 평행하게 있다. 그 결과, 평면 운동이 브러시 헤드의 진동에서 달성된다.

다른 실시예에서는, 컨트롤 슬롯이, 수직 운동을 발생하는 클리닝 요소 함유 면에 대해 수직적으로 있을 수 있다. 다른 실시예에서 상기 캠 트랙은 원형 이외에 타원형일 수 있다.

도1은 본 발명에 따르는 전동 칫솔에 있는 작업 도구를 부분 단면으로 전방 입면도로 나타낸 도면이다.

도2는 도1에 도시된 작업 도구를 부분 단면으로 측방 입면도로 나타낸 도면이다.

도3 및 도4는 도1에서 3-3선과 4-4선을 따라 각각 절취된 단면도이다.

도5는 다른 상태의 작동을 나타낸 도3와 유사한 단면도이다.

도6은 다른 상태의 작동을 나타낸 도4와 유사한 단면도이다.

도7은 본 발명의 구동 장치의 일 상태의 작동을 개략적으로 나타낸 전방 입면도이다.

도7A는 도7에 도시된 작동 상태에 따라 결합된 도3 및 도4와 유사한 도면이다.

도8은 다른 상태의 작동을 나타낸 도7과 유사한 도면이다.

도8A는 도8에 도시된 작동 상태로, 도7A와 유사한 도면이다.

도9는 다른 상태의 작동을 나타낸 도7 및 도8과 유사한 도면이다.

도9A는 도9에 도시된 작동 상태로, 도7A 및 도8A와 유사한 도면이다.

도10은 다른 상태의 작동을 나타낸 도7, 도8 및 도9와 유사한 도면이다.

도10A는 도10에 도시된 작동 상태로, 도7A, 도8A, 도9A와 유사한 도면이다.

도11은 본 발명에 따르는 개조된 컨트롤 부재로, 도3과 유사한 도면이다.

도12는 본 발명에 따르는 개조된 캠 부재로, 도4와 유사한 도면이다.

본 발명은 작업 요소(들)가 도구의 헤드상에 가동적으로 설치된, 작업 도구에 동작을 전하는 구동 장치에 관한 것이다. 본 발명은 전체 헤드가 또는 헤드의 일 부분 만이, 작업 수단으로 적어도 일부 작업 요소를 구비하는 동작 부분으로 가동되는 것이다. 그러한 작업 도구의 대표적인 예에는 전동 칫솔, 전기 면도기, 클리퍼, 마사지 기구 및 그외 다른 개인 손질 도구가 있다. 물론, 상기 항목의 예로서 본 발명의 대상을 제한하거나 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 양호한 실시예로 전동 칫솔용 구동 장치가 있으며, 본 발명의 실시는 첨부 도면을 참고로 하여 설명된다.

도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 전동 칫솔(10)은 중공 손잡이(12)와 중공 목부(16)에 의해 손잡이에 연결된 브러시 헤드(14)를 구비한다. 본 발명의 실시예에서, 브러시 헤드(14)는 고정 섹션(18)과 가동 디스크(20)를 구비한다. 양쪽 고정 섹션(18)과 디스크(20)에는 외부 면(22)에서 외부방향으로 연장된 클리닝 요소(21)가 설치된다. 상기 클리닝 요소는 임의 크기 또는 형태로 파이버 또는 엘라스토머로 제조된 적절한 칫솔모의 형태를 취한 것이다. 유사하게, 상기 디스크(20)도 임의 크기 또는 형태로 이루어진다. 설명을 용이하게 할 목적으로, 디스크(20)는 대략 원형으로 나타내었다. 디스크(20)는 도면번호 '24'로 지시된 구동 장치에 의해 한정된 원호(arc)에 걸쳐 회전식으로 전후방향으로 진동하는 성질을 갖는다.

칫솔(10)의 손잡이(12)는, 칫솔(10)을 공지된 방식으로 작동될 때에 모 터(26)에 의해 회전되는 모터 축(28)을 가진 밧데리 운영 모터(26)를 구비한 일반적으로 알려진 구조로 이루어진다. 도7 내지 도10에는 도면번호 '30'으로 지시된 축(28)의 회전 축선이 도시되어 있다.

본 발명에 의거, 구동 장치(24)는, 캠 부재의 칼라(34)에 작동적으로 연결되고 칼라쪽으로 연장된 모터 축에 의해 모터 축(28)에 장착되는 방식으로 모터 축(28)에 작동적으로 연결되어 회전되는 캠(32)을 구비한다. 캠은 적절한 크기와 형태로 이루어지며, 양호하게는 상당히 얇은 평판 또는 디스크 형태이며, 캠(32)이 도1과 도2에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이 위치된 손잡이(12)의 내경보다 약간 작은 직경을 갖는 원형 모양으로 이루어진다.

도4와 도6에 도시된 바와 같이, 캠(32)은 후술되는 바와 같은 이유로 외부 면에 폐쇄 루프 캠 트랙(36)을 갖는다.

또한, 구동 시스템(24)은 캠(32)과 헤드(14)와의 사이에 칫솔(10)의 손잡이 또는 목부에 위치한 컨트롤 부재(38)를 구비한다. 컨트롤 부재(38)는 임의의 적절한 크기와 형태로 이루어지며, 양호하게 손잡이(12)에 있는 견부(40)에 기대어 설치된 얇은 평판 또는 디스크 이다. 컨트롤 부재(38)는 그 형태가 원형인 것으로 설명하며, 캠(32)에 근접하여 설치 된다. 컨트롤 부재(38)는 그 형태를 다르게 할 수 있으며, 캠(32)으로부터 멀리 위치시킬 수도 있다. 도1 내지 도3과 도5에 도시한 바와 같이, 컨트롤 슬롯(42)은 컨트롤 부재(38)를 완전히 통하여 연장된다. 캠 부재(32)가 회전하게 장착되더라도, 컨트롤 부재(38)는 고정된 비-동작 부재 마운팅을 갖는다. 컨트롤 슬롯(42)은, 후술되는 바와 같이, 캠(32)이 회전하는 동안에 캠 트랙(36)의 이동로와 일렬로 있게 위치한다. 도4와 도6은 회전하는 동안에 캠 부재(32)와 180도 떨어진 반대편 구역에 있는 것을 나타낸 도면이다. 본 발명의 양호한 실시예로 볼 수 있는 바와 같이, 캠 트랙(36)이 회전 축선 주위로 이동하거나 회전하더라도, 캠 트랙(36)은 회전 축선(30) 또는 캠 부재 중심 지점을 넘어로 연장하지는 않는다. 유사하게, 도3과 도5에서 볼 수 있는 바와 같이, 컨트롤 슬롯(42)이 양호하게 회전 축선 넘어로 연장하지는 않지만, 회전 축선 넘어로 연장할 수는 있다.

후술되는 바와 같이, 컨트롤 슬롯(42)은 다양한 형태와 방향을 가질 수 있다. 본 발명의 양호한 실시예에서는, 컨트롤 슬롯(42)이 회전 축선에 대해 반경방향으로 위치한 직선의 선형 모양으로 이루어진다. 그러한 반경방향 위치는 회전 축선(30)에서 시작한다. 그러나, 본 발명은 컨트롤 슬롯(42)이 일 편 만의 회전 축선으로 한정되지 않고, 회전 축선을 통하고 그 넘어로 연장되며 그리고 회전 축선에 대해 대칭적으로 있는 장소에서 실시할 수 있다.

구동 장치(24)의 추가 부재로서 피봇 부재(44)가 있다. 피봇 부재(44)는 목부가 헤드(14)와 결합된 목부(16)에 위치하여 나타내었다. 피봇 부재(44)는 임의의 적절한 구역에 장착된 평판과 같은 크기와 형태로 이루어지거나 또는 내부방향 연장 견부로 할 수 있다. 피봇 부재(44)는 관통 구멍(46)을 가지며, 상기 관통 구멍은 그 내용이 본원에 참고로서 기재된 미국 특허 4,149,291호에 기술된 내용과 유사하게 유연성 베어링(48)과 일렬로 있다. 상기 유연성 베어링이 적절한 엘라스토머제 물질로 제조되면, 가스켓으로 기능을 한다.

구동 장치(24)의 추가 요소로서 구동 축(50)이 있다. 구동 축(50)은 캠 트랙(36)에 자유롭게 장착된 구동 단부(52)를 갖는다. 구동 축(50)은 디스크(20)의 한 편에서 슬롯(56)쪽으로 연장하는 피구동 단부(54)를 갖고 컨트롤 슬롯(42)을 통하고 피봇 부재(44)를 통해 연장된다. 디스크를 진동방식으로 회전하게 디스크에 피구동 단부를 배열하는 방식은 그 내용이 모두 본원에 참고로서 기재된 미국 특허 5,625,914호와 WO 03/024353호에 기재된 방식과 유사한 것이다. 양호하게, 피구동 단부(54)는 일반적으로 공 또는 구형으로 이루어져, 피구동 단부(54)가 슬롯(56)에 위치하는 동안에 피구동 단부(54)가 디스크(20)를 왕복운동 할 때에 미끄럼량을 최소로하며, 완만한 동작을 제공한다.

도7 내지 도10A와 도3 내지 도6은 구동 장치(24)의 작동 방식을 나타낸 도면이다. 도7A 내지 도10A는 캠 부재(32)에 대하여 컨트롤 슬롯(42)을 가상선으로 첨가하여 구동 축(50)에 대한 캠 트랙(36)과 컨트롤 슬롯(42)과의 사이에 상관 관계를 나타낸 도면이다. 컨트롤 슬롯은 축(50)이 슬롯(42)에서 안정적으로 활주하도록 축(50)의 직경보다 약간 더 큰 크기로 이루어진다.

도7과 도7A는 구동 축(50)이 컨트롤 슬롯(42)의 최외측 단부에 위치하고 그리고 캠(32)의 엣지 근방에 위치한 캠 트랙(36) 부분에 위치하여 캠(32)의 외부 엣지 근방에 위치하는, 작동 상태를 나타낸 도면이다. 이러한 위치는 0도와 360도로 판단한다. 상기 위치에 있을 때에, 가동성 디스크(20)는 그 회전 축선의 15도 각도로 회전되어진 것이다. 캠(32)의 회전으로, 캠 트랙(36)도 회전하게 된다. 이러한 회전을 하는 동안에, 축(50)은 컨트롤 슬롯(42)에 의해 한정되어 컨트롤 슬롯 내에서 활주를 하며, 구동 단부는 계속하여 캠 트랙(36)에서 유지된다. 이러한 활주 동작을 하는 동안에, 구동 축(50)은 피봇 부재(44)에 의해 피봇 동작을 하고, 피봇 부재는 차례로 피구동 단부(54)가 디스크(20)를 회전하게 한다. 도7 내지 도10A는 작동의 다른 상태에서의 다른 위치를 나타낸 도면이다. 도8은 캠(32)이 도7에 도시된 0도 또는 360도 위치에서 90도 회전되어 졌을 때에 구동 장치(24)의 각 부재가 어떻게 동작하였는지를 나타낸 도면이다. 따라서, 도8과 도8A에 도시한 바와 같이, 이러한 90도 회전은 구동 축(50)이 피봇 운동을 하게 하여, 디스크(20)가 7.04도 중심에서 벗어난 위치로 이동되었다. 도7A와 도8A를 대비하여 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 캠(32)이 회전동작을 할 수 있을 지라도, 동일한 직선 모양의 컨트롤 슬롯(42)의 형태에서만 동작 할 수 있도록 구동 축 동작을 한정하는 형태의 컨트롤 슬롯(42)을 가지기 때문에, 구동 축(50)은 선형 또는 평면 방향으로 동작한다. 도8A에 도시된 위치에서는, 구동 축(50)이 도7 및 도7A에 도시된 구역과 대비하여 내부방향으로 컨트롤 슬롯(42)이 이동되어져 있다.

도9와 도9A는 캠 부재(32)가 도7에서 위치에서 180도 회전되어 졌을 때에 구동 장치(24)의 각 요소 또는 부재의 위치를 나타낸 도면이다. 또한, 이러한 위치에서는 캠 트랙(36)도 도7A에 도시된 상태의 위치로부터 180도 회전되어져 있다. 여기서는, 디스크(20)가 도7에 있는 위치에 대향하여 15도 회전되어 지도록, 구동 축(50)은 컨트롤 슬롯(42)의 내부 단부로 이동되어져 있다. 따라서, 디스크(20)의 회전 축선의 각 측에서 15도를 갖는 30도 진동을 초래한다.

도10은 캠(32)이 원래 위치쪽으로 역회전을 계속할 때에 부가의 작동 상태를 나타낸 도면이다. 도10과 도10A에 도시된 상태는 270도 회전되어진 것이다. 따라서, 캠 트랙(36)이 270도 회전되고 그리고 구동 축(50)이 도7과 도7A의 원래 위치쪽으로 컨트롤 슬롯(42)에서 역 활주 한다.

슬롯(42), 피봇(44) 및 캠 트랙(36)의 크기와 장소를 적절하게 하여, 디스크(20)의 진동도(degree of oscillation)를 조절할 수 있다. 상기 진동도는 30도 이하로 하는 것이 양호하다. 그러나, 본 발명은 진동도가 15도 내지 40도 범위에 있는 경우에도 실시될 수 있다.

직선의 선형 컨트롤 슬롯을 제공하여, 구동 축(50)의 동작이 평면을 유지한다. 직선의 선형 컨트롤 슬롯이 평행하게 있거나 또는 클리닝 부재(21)를 가진 헤드(14)의 외부 면(22)과 동일한 평면으로 있는 경우에, 평면 동작은 외부 면(22)과도 평행하다. 그리고, 본 발명은 다른 형태와 방향성의 컨트롤 슬롯이 사용되는 곳에서도 실시될 수 있는 것이다. 따라서, 예를 들어, 상기 컨트롤 슬롯은, 컨트롤 슬롯이 직선의 선형 형태를 가지는 한에 있어서는 외부 면(22)과 평행하지 않은 평면 이동을 초래하는 외부 면(22)에 대해 90도의 각도와 같이 비-평행한 각도로 있을 것이다. 도11은 컨트롤 슬롯(42A)이 대응 상방향/하방향 이동을 초래하는 아치 모양으로 이루어지는 경우에 변화를 설명하는 도면이다. 그런데, 상기 아치 모양의 이동은 원뿔모양 이동을 초래하지 않는 왕복동작 이동이 된다. 완만한 원호를 슬롯(42A)에 사용하는 경우에는 대응 이동도 또한 완만하게 이루어진다.

본 발명의 양호한 실시예에서 캠 트랙(36)은 원형 루프이지만, 다른 형태도 사용할 수 있다. 도12는 형태가 어느 정도 타원형으로 이루어진 캠 트랙(36A)을 예를 들어 나타낸 도면이다. 이러한 캠 트랙의 형태는 구동 축(50)이 일정하지 않은 속도로 이동하는 결과를 초래 한다. 도12에 도시된 바와 같이, 타원형 캠 트랙(36A)은 외부 면(22)과 평행하고 원형 캠 트랙(36)의 직경과 같은 직경의 소 축선(minor axis)을 갖는다. 캠 트랙(36A)의 대 축선(major axis)은 외부 면(22)에 대해 수직인 축선이다. 다른 형태의 캠 트랙도 사용될 수 있다.

본 발명의 양호한 실시예에서, 상기 캠 트랙은 완만한 구조의 폐쇄 루프이다. 그런데, 본 발명은 일부분이 불균일한 타입의 폐쇄 루프로 형성되는 경우에도 실시될 수 있는 것이다.

피봇 부재(44)의 위치가 구동 축(50)의 이동에서 초래하는 진동 각도와 토오크를 제어한다. 헤드(14)에 보다 가깝게 피봇 위치를 이동시키면, 토오크는 증가하지만, 진동 각도는 감소하게 된다. 반대로, 헤드(14)에 보다 멀리 피봇 위치를 이동시키면, 토오크는 감소하고, 진동 각도는 증가한다.

캠 부재(32)를 회전시키기 위한 적절한 모터(26)를 사용한다. 적절한 모터의 예로는 Mabuchi RF-N60CA-2050이 있다. 양호하게, 상당히 작은 크기이면서 충분한 파워를 가진 모터를 사용한다. 이러한 결과, 칫솔(10)과 같은 작업 도구 내부에 소형 크기의 성분과 손잡이(12)용의 소 직경 하우징을 사용할 수 있다. 이러한 사실의 달성은 작동 효율을 희생하지 않는 소형 크기의 저렴한 가격의 칫솔 또는 다른 작업 도구를 초래하게 한다.

본 발명의 상술된 실시예에서는 작업 도구가 가동성 조작 기구인, 즉 헤드(14)상에 디스크(20)가 아치 또는 회전 방향으로 왕복이동하는 칫솔이다. 상기 아치모양 이동은 예를 들어 향상된 클리닝 동작을 제공하기를 원한다. 그런데 다른 형태의 이동도, 또한, 상기 작업 도구가 마사지 효과를 제공하는 성질이 있는 경우에는 진동 이동과 같이 달성 할 수 있다.

평면 왕복이동을 하는 본 발명의 상술된 방식에서 달성된 이득은 진동이 거의 없는 것과 마찬가지로 구동 축과 헤드와 같은 각종 성분상에 마멸이 거의 없다는 것이다.

본원은, 컨트롤 부재가 구동 축의 이동방향을 한정하는 컨트롤 슬롯을 가지고 조합되고 그리고, 구동 축의 구동 단부를 캠 부재의 회전 축선에 대해 집중하거나 중심선에서 벗어나게 폐쇄 루프 캠 트랙에 자유롭게 장착하여, 작업 도구에 있는 헤드의 일 부분으로 전달되어 전동 칫솔의 클리닝 요소와 같은 작업 요소의 이동을 효율적으로 조절할 수 있는 구동 축의 이동을 효율적으로 제어하는 결과를 초래하는 것이다.

Claims (18)

1. 가동성 작업 기구가 있는 헤드를 가진 작업 도구에 동작을 전달하는 구동 장치는:

   모터 회전 축을 가진 모터와; 상기 모터 회전 축에 의해 회전 축선 둘레를 회전식으로 구동하며, 회전 축선의 중심을 벗어나서 폐쇄 루프 캠 트랙이 있는 외부 면을 가진 캠과; 상기 캠에서 멀리 떨어져 있는 작업 도구의 헤드와; 그를 완전히 관통하여 연장된 컨트롤 슬롯을 가진 컨트롤 부재와; 상기 작업 도구의 헤드가 작업 도구에 장착되고 피봇 부재를 향하는 방향으로 배치된 구동 연결부를 가지며, 상기 컨트롤 부재와 상기 작업 도구의 헤드와의 사이에 배치되며 관통 구멍을 가진 피봇 부재와; 캠 트랙에 자유롭게 장착된 구동 단부와 작업 도구가 상기 구동 축의 이동에 대하여 동작하도록 작업 헤드의 구동 연결부에 장착되어 작동하는 피구동 단부를 갖고, 컨트롤 슬롯을 통하며 피봇 부재에 있는 구멍을 통해 연장된 구동 축을 포함하며;

   상기 구동 축은 캠의 회전 축선과 다른 축선이며 캠의 회전 축선에 대해 일정 각도에 있는 축선을 따라 배치되며;

   상기 컨트롤 슬롯이 상기 구동 축의 이동로를 제어하여, 캠의 회전은 상기 구동 단부가 상기 캠 트랙에서 이동할 때 상기 구동 축이 상기 피봇 부재를 통해 피봇 동작하는 상태에서 컨트롤 슬롯 내의 구동 축의 위치에 대해 상기 구동 단부가 상기 캠 트랙에서 이동하게 하며, 동시에 상기 구동 축은 상기 작업 도구를 이동시키기 위한 구동 단부와 구동 연결부로 구동 축의 피봇 동작을 전달하도록 컨트롤 슬롯에서 활주 이동하는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤 슬롯은 상기 구동 축이 평면으로 이동하게 하는 직선의 선형 모양으로 이루어진 것을 특징으로 하는 구동 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 캠 트랙은 원형인 것을 특징으로 하는 구동 장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 캠 트랙은 비-원형인 것을 특징으로 하는 구동 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 캠 트랙은 타원형인 것을 특징으로 하는 구동 장치.
6. 제2항에 있어서, 상기 컨트롤 슬롯은 회전 축선에서 반경방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤 슬롯은 비-직선의 선형 형태인 것을 특징으로 하는 구동 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 컨트롤 슬롯은 아치 형태인 것을 특징으로 하는 구동 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 캠 트랙은 회전 축선 넘어로 연장되지 않는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 구동 연결부는 상기 작업 도구의 헤드의 일 부분에 있는 슬롯을 구비하고 그리고, 상기 구동 축의 피구동 단부는 상기 도구 헤드 슬롯에 설치된 공(ball)에서 마감되는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 구동 축은 상기 피봇 부재의 관통 구멍에 있는 유연성 베어링을 통해 연장되는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 작업 도구는 칫솔이고, 상기 헤드는 외부 면을 가진 클리닝 헤드이며, 상기 작업 요소는 외부 면에서 외부방향으로 연장되고 상기 헤드의 적어도 일 부분상에 위치한 클리닝 요소이며, 상기 구동 연결부는 상기 헤드의 상기 부분에 있는 슬롯인 것을 특징으로 하는 구동 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 컨트롤 슬롯은 상기 헤드의 외부 면과 평행한 직선의 선형 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 구동 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 캠 트랙은 원형인 것을 특징으로 하는 구동 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 피봇 부재는 얇은 평판이며, 상기 컨트롤 부재는 얇은 디스크인 것을 특징으로 하는 구동 장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 컨트롤 슬롯은 회전 축선에서 반경방향으로 연장되고 그리고, 상기 캠 트랙은 회전 축선 넘어로 연장되지 않는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 헤드의 상기 부분은 30도 보다 크지 않은 범위에 걸쳐 전후방향으로 진동하는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
18. 제12항에 있어서, 상기 헤드의 외부 면과 평행하지 않는 각도로 있는 직선의 선형 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 구동 장치.

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