KR101476366B1 - 전동 칫솔 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칫솔모가 구비된 칫솔모헤드가 상하로 직선 왕복 운동하면서 칫솔질을 함으로써 이물질 제거 및 잇몸 마사지 기능을 효과적으로 수행할 수 있는 전동 칫솔에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전동 칫솔은, 배터리가 수용되는 본체와; 상기 본체의 끝단부에 양방향으로 직선 운동 가능하게 설치되며, 칫솔모가 식재된 칫솔모헤드와; 상기 칫솔모헤드의 일면에 일정 거리 이격되어 서로 마주보게 형성된 한 쌍의 래크기어와; 상기 한 쌍의 래크기어 사이에 배치되며, 외주면의 일부분에만 복수개의 기어이가 형성되어, 회전 운동에 의해 상기 한 쌍의 래크기어와 선택적으로 치합하면서 래크기어를 직선 왕복 운동시키는 피니언기어와; 상기 배터리부터 공급되는 전원에 의해 상기 피니언기어를 회전시키는 구동유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전동 칫솔{Electric Toothbrush}

본 발명은 전동 칫솔에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 칫솔모가 구비된 칫솔모헤드가 상하로 직선 왕복 운동하면서 칫솔질을 할 수 있도록 된 전동 칫솔에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이 건강한 치아를 유지하기 위해서는 프라그 제거와 잇몸병 예방이 중요하다. 그런데, 프라그를 효과적으로 제거하기 위해서는 입안의 깊숙한 곳에 있는 어금니 뒤쪽까지 모든 치아에 칫솔이 도달하여 양치질을 고르게 행하여 주어야 하며, 잇몸병을 효과적으로 예방하기 위해서는 양치질을 할 때 적절한 잇몸 맛사지를 행하여 주거나 치아나 잇몸에 가해지는 무리한 힘을 감소시켜 주어서 잇몸의 손상을 방지하는 것이 중요하다.

그러나, 종래의 수동 칫솔의 경우에는 위에서 언급한 효과적인 양치질이 되지 못할 뿐만 아니라 양치질을 할 때 프라그를 제거하기 위해 치아나 잇몸에 무리한 힘을 가하게 되는 문제점이 있었다.

이에 종래의 수동 칫솔 이외에 전기적인 구동 장치를 사용하여 양치질을 용이하게 행할 수 있는 전동 칫솔이 개발되었는데, 이러한 전동 칫솔은 원래 양치질을 하는데 서투른 어린아이나 노약자가 보다 쉽게 양치질을 할 수 있도록 개발되었다. 특히, 전동 칫솔의 뛰어난 효능이 점차 알려지게 되면서 그 사용이 특정인에 한정되지 않고 다양한 계층으로 확대되고 있다. 따라서, 전동 칫솔의 개발이 지속적으로 이루어져 그 구조를 단순화시키면서도 작동이 우수한 다양한 전동 칫솔들이 개발되고 있다.

예컨대, 등록실용신안공보 제20-0403315호(2005년12월2일 등록)에는 케이스에 내장된 구동모터에 의해 회전하는 한 쌍의 회전축에 장착되어서 회전하도록 된 칫솔모헤드를 포함하는 전동 칫솔이 개시되어 있다.

상기 등록실용신안공보의 전동칫솔은 한 쌍의 칫솔모헤드의 칫솔모를 서로 엇갈리게 배치함으로써 칫솔모헤드의 축간 간격을 최소화시켜 칫솔헤드부의 부피를 현저하게 줄일 수 있고, 입안에서 칫솔헤드부를 자유롭게 움직여가면서 칫솔질을 할 수 있으며, 전동모터의 회전과부하를 줄여줌과 더불어, 치아의 내측과 외측을 동시에 닦을 수 있는 이점을 제공한다.

그러나 이와 같은 종래의 전동 칫솔은 칫솔모헤드가 회전 운동하면서 칫솔질을 하기 때문에 잇몸과 이 사이에 끼인 이물질을 완전히 제거하기가 힘들고, 구조가 복잡한 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 간단한 구성으로 이루어지며, 칫솔모가 구비된 칫솔모헤드가 상하로 직선 왕복 운동하면서 칫솔질을 함으로써 이물질 제거 및 잇몸 마사지 기능을 효과적으로 수행할 수 있는 전동 칫솔을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 배터리가 수용되는 본체와; 상기 본체의 끝단부에 양방향으로 직선 운동 가능하게 설치되며, 칫솔모가 식재된 칫솔모헤드와; 상기 칫솔모헤드의 일면에 일정 거리 이격되어 서로 마주보게 형성된 한 쌍의 래크기어와; 상기 한 쌍의 래크기어 사이에 배치되며, 외주면의 일부분에만 복수개의 기어이가 형성되어, 회전 운동에 의해 상기 한 쌍의 래크기어와 선택적으로 치합하면서 래크기어를 직선 왕복 운동시키는 피니언기어와; 상기 배터리로부터 공급되는 전원에 의해 상기 피니언기어를 회전시키는 구동유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔을 제공한다.

본 발명의 전동 칫솔은 기어이가 일부 구간에만 형성되어 있는 피니언기어와 한 쌍의 래크기어를 이용하여 칫솔모헤드를 직선 왕복 운동시키면서 치솔질을 하게 되므로 간단한 구성으로 치아 사이에 낀 이물질을 확실하게 제거할 수 있으며, 잇몸 마사지까지 효과적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

또한 칫솔모헤드가 정확하게 상하로 직선 운동하므로 칫솔모가 치아 결을 따라 이동하여 치아 마모를 최소화할 수 있는 이점도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 칫솔을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 전동 칫솔의 요부 종단면도이다.
도 3은 도 1의 전동 칫솔의 칫솔모헤드 부분을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 칫솔모헤드 부분을 나타낸 평면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 전동 칫솔의 칫솔모헤드의 작동 상태를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동 칫솔을 나타낸 요부 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전동 칫솔을 나타낸 요부 종단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전동 칫솔의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 전동 칫솔은 배터리(11)가 수용되는 본체(10)와, 상기 본체(10)의 일단부에 형성된 헤드수용부(13)와, 상기 헤드수용부(13) 내측에 양방향으로 직선 운동 가능하게 설치되며 칫솔모가 식재된 칫솔모헤드(20)와, 상기 칫솔모헤드(20)의 일면에 일정 거리 이격되어 서로 마주보게 형성된 한 쌍의 래크기어(30)와, 상기 한 쌍의 래크기어(30)(rack gear) 사이에 배치되는 피니언기어(40)(pinion gear)와, 상기 피니언기어(40)를 회전시키는 구동유닛을 포함한다.

상기 본체(10)는 사용자가 손으로 잡고 조작하는 부분으로, 통형상으로 이루어지며, 내측에 전원 공급을 위한 배터리(11)가 수용된다. 도면에 도시하지는 않았으나, 상기 본체(10)에는 상기 배터리(11)로부터 구동유닛으로 공급되는 전원을 제어하는 제어부와 스위치 등이 구비된다.

상기 본체(10)는 일측방향으로 연장된 넥크부(12)를 구비하며, 상기 넥크부(12)의 끝단부에 상기 헤드수용부(13)가 형성된다. 상기 헤드수용부(13)의 양단부에는 상기 칫솔모헤드(20)의 양단부가 삽입되어 안내되는 가이드홈(15)이 형성되어 있다. 또한 상기 헤드수용부(13)의 다른 양단부에는 칫솔모헤드(20)의 이탈을 방지하기 위한 이탈방지돌기(16)가 형성되어 있다.

도 3 및 도 4에 도시한 것과 같이, 상기 칫솔모헤드(20)는 대략 직사각형의 평판 형태를 가지며, 일면에는 다수의 칫솔모(21)들이 식재되어 있고, 반대편 일면에 상기 한 쌍의 래크기어(30)가 일체로 형성되어 있다.

상기 피니언기어(40)는 상기 한 쌍의 래크기어(30) 사이에 배치되어 구동유닛에 의해 일방향으로 회전한다. 상기 피니언기어(40)는 외주면의 일부분에만, 즉 일정 각도 구간(예를 들어 90~120°)에만 복수개의 기어이(41)가 형성되어, 회전 운동 시 상기 기어이(41)가 상기 한 쌍의 래크기어(30)와 선택적으로 치합되면서 래크기어(30)를 직선 왕복 운동시키게 된다.

상기 피니언기어(40)를 회전시키는 구동유닛은 다양한 방식으로 구성될 수 있는데, 예를 들어 도 2에 도시한 것과 같이 상기 본체(10)의 끝단부, 엄밀히 말하면 상기 헤드수용부(13)에 상기 배터리(11)와 전기적으로 연결되도록 설치되며, 상기 피니언기어(40)의 중심부와 바로 축결합되어 피니언기어(40)에 회전력을 전달하는 모터(50)로 구성될 수 있다. 이 경우 상기 모터(50)는 헤드수용부(13)에 결합되는 모터하우징(14) 내측에 밀폐되게 수용되어 모터(50)가 물과 접촉하지 않도록 해야 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 전동 칫솔은 본체(10) 내의 배터리(11)로부터 모터(50)에 전원이 공급되어 피니언기어(40)가 회전하면, 피니언기어(40)가 양측의 래크기어(30)와 선택적으로 치합되면서 피니언기어(40)를 양방향으로 직선 왕복 운동시킨다.

즉, 도 5a에 도시된 것과 같이 피니언기어(40)가 도면상 시계방향으로 1회전시 피니언기어(40)의 기어이(41)가 도면상 우측의 래크기어(30)와 치합되면서 래크기어(30)를 하측으로 직선 이동시키고, 이로써 칫솔모헤드(20)가 하측으로 직선 이동하게 된다.

이어서 피니언기어(40)가 더 시계방향으로 회전하게 되면, 도 5b 및 도 5c에 도시한 것과 같이 피니언기어(40)의 기어이(41)가 도면상 좌측의 래크기어(30)와 치합되면서 래크기어(30)를 상측으로 직선 이동시키게 되고, 이로써 칫솔모헤드(20)가 상측으로 직선 이동하게 된다.

이와 같이 피니언기어(40)가 1회전시 래크기어(30)는 하측 및 상측으로 직선 왕복 운동하게 되므로 칫솔모헤드(20)는 상하로 직선 왕복 운동하면서 칫솔질을 하게 된다.

한편 전술한 실시예와 같이 모터(50)가 헤드수용부(13)에 설치될 경우 전체적은 구성을 대폭 단순화시킬 수 있는 이점이 있지만, 모터(50)로의 물 침투를 완전히 방지하기 위한 수밀 구조를 추가할 필요가 있다.

이에 도 6에 다른 실시예로 나타낸 것과 같이, 구동유닛을 상기 본체(10)의 내측에서 상기 배터리(11)와 전기적으로 연결되도록 설치된 모터(50)와, 상기 모터(50)의 회전력을 피니언기어(40)로 전달하는 기어셋트를 포함하여 구성될 수 있다.

이 실시예에서 상기 기어셋트는 상기 모터(50)와 축결합되어 회전하는 웜(51)과, 상기 웜(51)과 치합하여 회전하며 상기 피니언기어(40)와 동축상으로 결합된 웜휠(52)로 구성된다.

하지만 도 7에 또 다른 실시예로 나타낸 것과 같이, 상기 기어셋트는 본체(10) 내에 설치된 모터(50)와 축결합되어 회전하는 제1베벨기어(53)와, 상기 제1베벨기어(53)와 치합하여 회전하며 상기 피니언기어(40)와 동축상으로 결합된 제2베벨기어(54)로 구성될 수도 있다.

이외에도 헬리컬기어 등 다양한 공지의 기어셋트를 적용하여 모터(50)의 동력을 피니언기어(40)로 전달할 수 있을 것이다.

전술한 것과 같이 본 발명의 전동 칫솔은 기어이(41)가 일부 구간에만 형성되어 있는 피니언기어(40)와 한 쌍의 래크기어(30)를 이용하여 칫솔모헤드(20)를 직선 왕복 운동시키면서 치솔질을 하게 되므로 간단한 구성으로 치아 사이에 낀 이물질을 확실하게 제거할 수 있으며, 잇몸 마사지까지 효과적으로 수행할 수 있다.

또한 칫솔모헤드(20)가 정확하게 상하로 직선 운동하므로 칫솔모가 치아 결을 따라 이동하여 치아 마모를 최소화할 수 있는 이점도 있다.

이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

10 : 본체 11 : 배터리
12 : 넥크부 13 : 헤드수용부
15 : 가이드홈 16 : 이탈방지돌기
20 : 칫솔모헤드 21 : 칫솔모
30 : 래크기어 40 : 피니언기어
41 : 기어이 50 : 모터
51 : 웜 52 : 웜휠
53, 54 : 제1,2베벨기어

Claims (7)

1. 배터리(11)가 수용되는 본체(10)와;
   상기 본체(10)의 끝단부에 양방향으로 직선 운동 가능하게 설치되며, 칫솔모(21)가 식재된 칫솔모헤드(20)와;
   상기 본체(10)의 끝단부에 형성되어 상기 칫솔모헤드(20)가 이동 가능하게 수용되며, 양단부에 상기 칫솔모헤드(20)의 양단부가 삽입되어 안내되는 가이드홈(15)이 형성되어 있는 헤드수용부(13)와;
   상기 칫솔모헤드(20)의 일면에 일정 거리 이격되어 서로 마주보게 형성된 한 쌍의 래크기어(30)와;
   상기 한 쌍의 래크기어(30) 사이에 배치되며, 외주면의 일부분에만 복수개의 기어이(41)가 형성되어, 회전 운동에 의해 상기 한 쌍의 래크기어(30)와 선택적으로 치합하면서 래크기어(30)를 직선 왕복 운동시키는 피니언기어(40)와;
   상기 배터리(11)로부터 공급되는 전원에 의해 상기 피니언기어(40)를 일방향으로 회전시키는 구동유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 구동유닛은, 상기 본체(10)의 끝단부에 상기 배터리(11)와 전기적으로 연결되도록 설치되며, 상기 피니언기어(40)의 중심부와 바로 축결합되어 피니언기어(40)에 회전력을 전달하는 모터(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
4. 제1항에 있어서, 상기 구동유닛은, 상기 본체(10)의 내측에서 상기 배터리(11)와 전기적으로 연결되도록 설치된 모터(50)와, 상기 모터(50)의 회전력을 피니언기어(40)로 전달하는 기어셋트를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
5. 제4항에 있어서, 상기 기어셋트는 상기 모터(50)와 축결합되어 회전하는 웜(51)과, 상기 웜(51)과 치합하여 회전하며 상기 피니언기어(40)와 동축상으로 결합된 웜휠(52)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
6. 제4항에 있어서, 상기 기어셋트는, 상기 모터(50)와 축결합되어 회전하는 제1베벨기어(53)와, 상기 제1베벨기어(53)와 치합하여 회전하며 상기 피니언기어(40)와 동축상으로 결합된 제2베벨기어(54)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
   
7. 제1항에 있어서, 상기 헤드수용부(13)의 다른 양단부에는 칫솔모헤드(20)의 이탈을 방지하기 위한 이탈방지돌기(16)가 형성된 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
   

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