KR101985169B1 - 피부 클렌징 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피부 클렌징 장치에 관한 것으로서, 피부 클렌징용 브러시부의 진자동력진동(pendulum dynamic vibration)을 일으키기 위해서, 전력 발생용 발진회로를 탑재한 본체부; 상기 본체부로부터 돌출되지 않게 배치 되고, 상기 브러시부에 착탈 가능하게 결합되는 헤드피스; 및 상기 발진회로의 전력으로 극성을 변화시켜서, 상기 브러시부에 결합된 상기 헤드피스를 상기 진자동력진동에 대응하여 모드별 주파수 대역 내에서 가진시키는 진동모듈;을 포함할 수 있다.

Description

피부 클렌징 장치{APPARATUS FOR SKIN CLEANSING}

본 발명은 피부 클렌징 장치에 관한 것이다.

일반적으로 피부 클렌징 장치는 회전 또는 미세진동을 통해 인체의 피부의 화장 잔여물, 피지, 기름, 기타 노폐물 등을 제거 또는 세정하는 장치일 수 있다.

피부 클렌징 장치는 크림 형태의 클렌징 폼과 함께 사용하여, 피부를 매끄럽고 윤기 있게 관리할 수 있다. 이러한 피부 클렌징 장치는 회전 또는 진동을 피부에 전달하는 세안용 솔을 가지고 있다.

종래 기술에 따른 브러쉬 리스 직류모터(BLDC motor)를 이용한 세안장치와 제어방법 및 그 제어방법을 수행하기 위한 프로그램 기록매체는 특허문헌 1(대한민국 등록특허공보 제10-1257256호)에 개시된 바와 같이, 브러쉬 리스 직류모터를 적용하고, 아울러 일정각도로 정회전 또는 역회전하도록 구성되어 있다.

그러나, 위의 특허문헌 1의 장치는 브러쉬 리스 직류모터를 사용하기 때문에, 상대적으로 중량이 무겁거나, 부피도 커서, 핸드 피스로서 핸들링 하기에 불편한 단점이 있다.

다른 종래 기술에 따른 특허문헌 2(대한민국 등록특허공보 제10-1304932호)에 개시된 전동모터 및 스프링을 이용한 세안장치와 제어방법 및 상기 제어방법을 수행하기 위한 프로그램 기록매체를 개시하고 있다.

특허문헌 2의 작동원리를 보여주고 있는 도 1을 참조하면, 종래 기술의 세안장치는 브러쉬 리스 전동모터(미표기)와 세안용 솔(1)을 포함한다.

종래 기술의 세안용 솔(1)은 브러쉬 리스 전동모터의 회전축인 샤프트(2)의 일측 끝단에 직접 연결된다. 홀더(3)는 니은자 형태로 절곡된 형상을 가지고 있고, 브러쉬 리스 전동모터의 샤프트(2)의 타측 끝단에 연결된다.

종래 기술의 홀더(3)는 샤프트(2)에 연결되고 샤프트(2)의 하향방향으로 연장된 수직패널(3a)을 가지고 있다. 또한, 홀더(3)는 수직패널(3a)의 하부 끝단에서 일체형으로 연결된 수평패널(3b)을 가지고 있다. 이런 홀더(3)는 브러쉬 리스 전동모터의 작동에 따라서 정회전 또는 역회전 될 수 있다.

특히, 종래 기술의 세안장치는 1개의 스프링(4)의 상단부를 홀더(3)의 수평패널(3b)에 결합시키고, 스프링(4)의 하단부를 지지부(5)에 결합시키고 있다. 홀더(3)가 수직방향에서 상하 방향으로 유동시, 스프링(4)은 지지부(5)를 축으로 유동하여 탄성을 제공하거나, 원위치되면서 토크를 발생시킨다.

그러나, 특허문헌 2에서는 브러쉬 리스 전동모터의 샤프트(2) 및 홀더(3)의 회전 중심은 진동 중심(6)에 일치되어 있다.

따라서, 브러쉬 리스 전동모터의 샤프트(2)가 정회전 또는 역회전을 할 경우, 홀더(3)를 통한 1개의 스프링(4)의 뒤틀림이 반복되어서, 샤프트(2)의 중심과 동일한 진동 중심(6)을 기준으로 하는 진동운동(R)이 발생된다.

따라서, 특허문헌 2에서는 세안용 솔(1)의 최외각의 진동폭이 최종적으로 스프링(4) 및 샤프트(2)의 뒤틀림 폭(예: 각도)에 의해 결정된다. 이때, 금속 재질의 스프링(4)과 샤프트(2) 재질상의 특성으로 인해서, 진동폭은 상대적으로 미세한 각도(예: 10도 미만의 진동폭)로만 발생된다.

또한, 스프링(4)이 1개만 사용되어 있으므로, 스프링(4)의 뒤틀림 반복 변형에 따른 진동운동(R)은 비교적 높은 주파수 대역에서 발생되는 날카로운 미세 소음을 일으킬 수 있다. 그 결과, 종래 기술은 얼굴 등의 피부에 직접 접촉되어 사용되는 세안장치로서, 진동 및 소음 품질과 클렌징 성능을 모두 만족시키기에 다소 역부족인 상황이다.

또한, 종래 기술의 진동폭의 각도는 미세하고, 그에 따른 주파수가 비교적 높다(예: 160~230Hz). 따라서, 특허문헌 1의 세안장치의 진동폭은 소프트하고 상대적으로 미약한 수준의 터치감(예: 피부 접촉감)만을 발생시킬 수 있다.

이렇게 터치감이 너무 미약하므로, 사용자 입장에서 세안 작동이 효율적으로 이루어지고 있는지 알 수 없을 정도이고, 리듬감 있는 작동 성능을 요구하는 사용자의 니즈를 충족시키지 못할 수 있다.

또한, 종래 기술의 세안용 솔(1)은 터치감이 미약한 것을 감안하여 비교적 굵은 크기의 강모를 가지고 있고, 그 결과, 정교하고 세밀한 시술 부위의 세정에 부적합할 수 있다.

또한, 종래 기술의 브러쉬 리스 전동모터의 샤프트(2)와 홀더(3)의 수직패널(3a)의 연장방향은 상호 수직한 상태이고, 스프링(4) 및 지지부(5)가 홀더(3)의 수평패널(3b)로부터 일자 형태로 더 길게 연장되어 있다. 이런 연유로 종래 기술의 세안장치의 헤드는 크고 무거운 장치 구조를 가질 수 밖에 없고, 이에 따라 좀 더 심플하고 슬림한 장치의 구현이 매우 어려운 상황이다.

특허문헌 1: 대한민국 등록특허공보 제10-1257256호(2013.04.17. 등록) 특허문헌 2: 대한민국 등록특허공보 제10-1304932호(2013.09.02. 등록)

본 발명의 실시예들은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로서, 상호 대칭 배열로 쌍을 이루는 복수개의 탄성체를 갖는 진동모듈을 제공함으로써, 상대적으로 슬림한 형태의 핸드 피스형 피부 클렌징 제품으로서 진동 소음을 감소시킬 수 있는 피부 클렌징 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 피부 클렌징용 브러시부의 진자동력진동(pendulum dynamic vibration)을 일으키기 위해서, 전력 발생용 발진회로를 탑재한 본체부; 상기 본체부로부터 돌출되지 않게 배치 되고, 상기 브러시부에 착탈 가능하게 결합되는 헤드피스; 및 상기 발진회로의 전력으로 극성을 변화시켜서, 상기 브러시부에 결합된 상기 헤드피스를 상기 진자동력진동에 대응하여 모드별 주파수 대역 내에서 가진시키는 진동모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 클렌징 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 본체부는, 상기 발진회로 및 충전회로를 갖는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판에 전기적으로 접속된 진동모듈을 보호하고, 수밀 유지를 위해 일측 방향으로 개방된 테두리에 이중턱을 형성한 하부 케이싱; 및 상기 이중턱 사이에 배치되도록 타측 방향으로 개방된 테두리에 결합턱을 형성하여서, 상기 하부 케이싱에 합체되는 상부 케이싱;을 포함하고, 상기 하부 케이싱 및 상기 상부 케이싱이 수직방향을 따라 상호 대칭 구조를 이룰 수 있다.

또한, 상기 본체부의 하부 케이싱은, 상기 이중턱으로부터 연장되고, 상기 헤드피스를 외측에 배치하고 상기 진동모듈을 내측에 배치하기 위한 조립공간부를 갖는 하부 헤드 케이싱; 상기 헤드피스의 회전축의 축방향과 수직을 이루도록, 상기 하부 헤드 케이싱으로부터 일체형으로 연장되어 있고, 하프 쉘(half shell) 구조를 갖는 하부 손잡이 케이싱; 및 상기 발진회로의 온/오프(ON/OFF), 강 모드, 중 모드 및 약 모드 중 어느 하나를 선택하기 위한 버튼스위치의 기밀 설치를 위해서, 상기 하부 손잡이 케이싱에 관통하게 형성되어 있는 스위치 설치홀;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 본체부의 상부 케이싱은, 상기 결합턱으로부터 연장되고, 상기 하부 헤드 케이싱에 대하여 대칭을 이루어서, 상기 하부 헤드 케이싱에 합체되는 상부 헤드 케이싱; 및 상기 상부 헤드 케이싱으로부터 일체형으로 연장되고, 상기 하부 손잡이 케이싱에 대하여 대칭을 이루어서, 상기 하부 손잡이 케이싱에 합체되는 상부 손잡이 케이싱;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 본체부는, 상기 하부 케이싱 또는 상기 상부 케이싱 중 어느 하나에 설치되고, 방수 처리된 전원단자부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 진동모듈은, 상기 하부 케이싱을 기반으로 탄성 지지되고 상기 헤드피스의 회전축에 연결되어 있는 탄성진동부; 및 상기 탄성진동부에 대하여 자력을 작용할 수 있는 크기의 갭을 유지하도록, 상기 헤드피스의 회전축의 축방향에 수직한 방향을 기준으로 상기 하부 케이싱의 내부에 탑재되어 있는 전자석부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 진동모듈의 탄성진동부는, 상기 하부 헤드 케이싱의 상기 조립공간부의 지지리브에 결합되도록 수직방향으로 관통된 볼트 구멍을 블록 일측에 형성하고, 블록 타측에 사이각을 두고 형성된 복수개의 지지홈을 갖는 원호형의 지지블록; 상기 헤드피스의 회전축에 연결된 부채꼴 형상의 회전판과, 상기 회전축으로부터 편심된 위치를 기준으로 상기 회전판에 형성된 원호벽과, 상기 지지블록을 향하는 일측면을 기준으로 상기 원호벽의 일측에 형성된 복수개의 결합홈과, 상기 결합홈의 반대쪽을 기준으로 상기 원호벽의 타측에 장착된 영구자석을 갖는 질량체; 및 상기 질량체의 결합홈과 상기 지지블록의 지지홈의 사이에 각각 연결된 복수개의 탄성체;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 탄성체는, 상기 결합홈과 상기 지지홈의 사이에 연결되고 경사 형태로 쌍을 이루고 있는 리프 스프링(leaf spring) 쌍(couple) 또는 판 스프링 쌍을 포함할 수 있다.

또한, 상기 탄성체는, 스프링 두께 0.3 ~ 0.5t를 가질 수 있다.

또한, 상기 진동모듈의 전자석부는, 상기 발진회로에 전기적으로 접속된 코일부; 상기 탄성진동부의 영구자석에 대하여 갭을 유지하면서, 상기 코일부의 외곽 위치에 배치되고, 복수개의 영문 U자형 자성강판을 적층한 전자석코어; 및 상기 코일부 및 상기 전자석코어의 저면에 고정되고, 상기 하부 헤드 케이싱의 상기 조립공간부의 설치리브에 결합되는 고정판;을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 피부 클렌징 장치에 의하면, 상호 대칭 배열로 쌍을 이루는 탄성체를 갖는 진동모듈로 진자동력진동(pendulum dynamic vibration)을 발생시킬 수 있음에 따라, 피부표면 저자극 딥 클렌징과 피부 마사지 효과를 극대화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 진동모듈은 페이셜 클렌징, 바디 클렌징 등 시술 부위별로 동작버튼을 눌러서 전원 온/오프, 강도 조절(예: 강, 중, 약)에 대응한 마이크로 모션을 제공하여서, 조작이 매우 편리한 장점이 있다.

또한, 상하 케이스의 방수 설계 및 대칭 설계로 인하여 슬림한 디자인과, 거치 및 취급이 용이한 장점이 있다.

또한, 진동폭이 넓어 묵직한 촉감의 진동을 피부에 전달할 수 있는 장점이 있다.

또한, 진동폭에 대응하여 브러시부가 비교적 얇은 크기와 소프트한 재질의 세모를 사용할 수 있어서, 시술 부위(예: 피부)의 손상을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 세안장치의 작동원리를 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 클렌징 장치의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 피부 클렌징 장치의 정면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 피부 클렌징 장치의 저면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 피부 클렌징 장치의 분해 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 진동모듈의 탄성진동부를 설명하기 위한 저면측 분해사시도이다.
도 7은 도 5에 도시된 진동모듈의 전자석부를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 8은 도 2의 선 Ⅷ-Ⅷ를 따라 절단한 피부 클렌징 장치의 단면도이다.
도 9는 도 5에 도시된 진동모듈의 작동원리를 설명하기 위한 평면도이다.
도 10은 도 2에 도시된 피부 클렌징 장치의 모드 출력파형을 설명하기 위한 그래프이다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 종래 기술에 따른 세안장치의 작동원리를 설명하기 위한 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 클렌징 장치의 사시도이다. 또한, 도 3은 도 2에 도시된 피부 클렌징 장치의 정면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 피부 클렌징 장치의 저면도이고, 도 5는 도 2에 도시된 피부 클렌징 장치의 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예의 피부 클렌징 장치(10)는 본체부(100), 헤드피스(200) 및 진동모듈(300)을 포함한다.

본체부(100)는 그의 내부에 발진회로 및 충전회로를 갖는 인쇄회로기판(110)을 탑재하고 있다. 인쇄회로기판(110)의 발진회로는 피부 클렌징용 브러시부(20)의 진자동력진동(pendulum dynamic vibration)을 일으키기 위한 전력을 발생시키는 역할을 담당한다. 여기서, 진자동력진동은 회전축(220)으로부터 편심된 배치 구조의 질량체(330)가 자력 변동에 따른 힘을 받아서, 왕복 진자 운동을 하여 진동을 발생시키고, 진동자의 기능을 수행하도록, 회전축(220)을 중심으로 모드(mode)별로 미리 정해진 주파수 대역의 진동을 의미할 수 있다. 기본적으로 발진회로는 인쇄회로기판(110)의 전력공급회로(미표기) 또는 출력증폭회로(미표기)를 더 포함할 수 있다.

예컨대, 발진회로는 온/오프(ON/OFF), 강 모드, 중 모드 및 약 모드와 같은 작동 모드를 가지고 있고, 모드별 주파수 대역의 진동, 즉 진자동력진동을 발생시키도록 전자회로적으로 구성되어 있다. 예컨대, 본 실시예의 장치에 따르면, 진자동력진동에 따른 강 모드는 212~220Hz, 중 모드는 115~125Hz, 약 모드는 50~90Hz의 주파수 대역을 가질 수 있다.

진자동력진동은 약 모드(50~90Hz)와 같은 낮은 주파수 대역에서만 느낄 수 있는 묵직한 느낌의 진동을 피부에 전달할 수 있다. 또한, 본 실시예의 브러시부(20)에는 진자동력진동에 대응하여 최적화된 피부 클렌징 역할을 수행할 수 있도록 상대적으로 얇고 소프트한 재질의 브러시모가 제공될 수 있다.

인쇄회로기판(110)의 충전회로는 생활 방수형 마이크로 5핀 커넥터와 같은 전원단자부(111)(도 8 참조)와 접속되어 있고, 이를 통해 전달 받은 외부 전원을 이용하여서, 본체부(100)의 내부에 탑재된 충전형 배터리(112)(예: 리튬이온, 3.7V, 2600mAh)를 충전하거나, 충전된 내부 전원을 발진회로에 공급하는 역할을 담당한다.

헤드피스(200)는 본체부(100)에 브러시부(20)를 탈부착시킬 수 있도록, 헤드피스(20)의 테두리면을 따라 이격 배치된 고정돌기(210)를 포함한다.

또한, 헤드피스(200)는 브러시부(20)의 반대쪽 방향으로 연장된 회전축(220)을 포함한다. 이런 헤드피스(200)는 본체부(100)로부터 돌출되지 않게 배치될 수 있고, 브러시부(20)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

진동모듈(300)은 인쇄회로기판(110)의 발진회로의 전력으로 극성을 변화시켜서, 즉, 미리 정한 전압의 펄스파를 전자석부(350)에 인가하여서, 상기 진자동력진동에 대응하여 모드별 주파수 대역 내에서 브러시부(20)에 결합된 헤드피스(200)를 가진시키는 역할을 담당한다. 즉, 헤드피스(200)의 진동은 브러시부(20)를 통해 피부로 전달됨으로써, 저자극성 피부의 세척 작용 또는 클렌징 기능을 실현할 수 있다.

도 6은 도 5에 도시된 진동모듈의 탄성진동부를 설명하기 위한 저면측 분해사시도이고, 도 7은 도 5에 도시된 진동모듈의 전자석부를 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 8은 도 2의 선 Ⅷ-Ⅷ를 따라 절단한 피부 클렌징 장치의 단면도이다.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 본체부(100)는 수직방향을 따라 상호 대칭 구조를 이루는 하부 케이싱(120) 및 상부 케이싱(130)을 포함한다.

하부 케이싱(120)은 발진회로 및 충전회로를 갖는 인쇄회로기판(110)과, 상기 인쇄회로기판(110)에 전기적으로 접속된 진동모듈(300)을 보호하는 역할을 담당한다. 특히, 하부 케이싱(120)은 수밀 유지를 위해 일측 방향(예: 수직방향 기준 상향)으로 개방된 테두리에 이중턱(122)을 형성하고 있다.

이중턱(122)은 하부 케이싱(120)의 테두리를 따라 연장되고, 하부 케이싱(120)의 테두리에서 상향으로 돌출된 2개의 벽체와 벽체 사이의 결합용 그루브(groove)를 지칭할 수 있다.

상부 케이싱(130)은 상기 이중턱(122) 사이에 배치되도록 타측 방향(예: 수직방향 기준 하향)으로 개방된 테두리에 결합턱(132)을 형성하여서, 하부 케이싱(120)에 합체될 수 있다.

이중턱(122) 및 결합턱(132)은 형합 가능한 기밀 구조물 쌍으로서, 해당 테두리의 연장 방향을 따라 연장되어서 일종의 폐쇄 루프를 형성함으로써, 본체부(100)의 수밀 성능을 극대화시킬 수 있다. 예컨대, 결합턱(132)은 상부 케이싱에서 하향으로 돌출되어서 이중턱(122)의 사이 공간인 그루브에 삽입되는 구조물일 수 있다.

또한, 이중턱(122) 및 결합턱(132)간 상호 접촉된 부위는 초음파 또는 고주파 융착으로 상호 결합되거나, 별도로 도포된 접착제에 의해 상호 고정될 수 있다.

이런 이중턱(122) 및 결합턱(132)을 통한 결합은 본체부(100)에게 일체형 구조와 동일한 구조적 조립 강도를 제공함과 함께, 뛰어난 수밀 성증을 제공할 수 있다.

본체부(100)의 하부 케이싱(120)은 이중턱(122)으로부터 연장된 하부 헤드 케이싱(121) 및 하부 손잡이 케이싱(125)을 포함한다.

여기서, 하부 헤드 케이싱(121) 및 하부 손잡이 케이싱(125)은 개방된 상부와, 폐쇄된 저부 및 측부를 갖는 사출 구조물일 수 있다.

이때, 하부 헤드 케이싱(121)은 헤드피스(200)의 배치를 위한 조립공간부(123)를 갖는다. 조립공간부(123)은 하부 헤드 케이싱(121)에 일체형으로 형성되고 하향으로 개방된 컵 구조물일 수 있다.

즉 조립구조물(123)의 외측(아래쪽)에는 헤드피스(200)가 배치되고, 그의 내측(위쪽)에는 진동모듈(300)이 배치되어 있다. 이런 조립구조물(123)에는 헤드피스(200)의 회전축(220)이 통과하기 위한 샤프트구멍(124)이 형성되어 있다. 샤프트구멍(124)과 회전축(220) 사이의 틈새는 헤드피스(200)의 회전축(220)에 끼워진 실링부(140)에 의해 차폐될 수 있다.

하부 손잡이 케이싱(125)은 헤드피스(200)의 회전축(220)의 축방향과 수직을 이루도록, 상기 하부 헤드 케이싱으로부터 일체형으로 연장되어 있고, 하프 쉘(half shell) 구조를 가질 수 있다.

또한, 스위치 설치홀(126)은 인쇄회로기판(110)의 발진회로의 온/오프(ON/OFF), 강 모드, 중 모드 및 약 모드 중 어느 하나를 선택하기 위한 버튼스위치(113)의 기밀 설치를 위해서, 하부 손잡이 케이싱(125)에 관통하게 형성되어 있을 수 있다.

한편, 본체부(100)의 상부 케이싱(130)은 결합턱(132)으로부터 연장된 상부 헤드 케이싱(131) 및 상부 손잡이 케이싱(135)을 포함할 수 있다.

이때, 상부 헤드 케이싱(131)의 상측에는 동일 레벨의 원형 테두리가 형성되어 있으므로, 본체부(100)를 지면에 안정되게 보관 또는 거치할 수 있다.

이런 상부 헤드 케이싱(131) 및 상부 손잡이 케이싱(135)은 개방된 저부와, 폐쇄된 상부 및 측부를 갖는 사출 구조물일 수 있다.

여기서, 상부 헤드 케이싱(131)은 하부 헤드 케이싱(121)에 대하여 대칭을 이루어서, 상기 하부 헤드 케이싱(121)에 합체될 수 있다.

이때, 상부 손잡이 케이싱(135)은 상부 헤드 케이싱(131)으로부터 일체형으로 연장되고, 하부 손잡이 케이싱(125)에 대하여 대칭을 이루어서, 하부 손잡이 케이싱(125)에 합체될 수 있다.

이때, 전원단자부(111)는 본체부(100)에 포함되는 방수 처리된 구성 요소일 수 있고, 하부 케이싱(120) 또는 상부 케이싱(130) 중 어느 하나에 설치되어 있을 수 있다.

진동모듈(300)은 도 6에 도시된 탄성진동부(310) 및 도 7에 도시된 전자석부(350)를 포함하여 구성될 수 있다.

도 5, 도 6 및 도 8을 참조하면, 탄성진동부(310)는 앞서 설명한 하부 케이싱(120)을 기반으로 탄성 지지되고 상기 헤드피스(200)의 회전축(220)에 연결되어 있을 수 있다.

예컨대, 탄성진동부(310)는 원호형의 지지블록(320), 질량체(330) 및 탄성체(340)를 포함할 수 있다.

지지블록(320), 질량체(330) 및 탄성체(340)는 서로 연결되었을 때 삼각형 또는 역삼각형 혹은 부채꼴 형태가 되어서 구조적으로도 안정된 상태를 유지할 수 있고, 대칭 배열된 탄성체(340)에 의해 복원력이 신속하게 이루어질 수 있다.

탄성체(340)는 삼각형 구조로 질량체(330)를 안정되게 지지하기 때문에, 별도의 스토퍼 또는 고정수단 없이도, 장치의 미 작동시, 질량체(330)의 흔들림을 최소화할 수 있고, 장치 내구성을 증대시킬 수 있다.

지지블록(320)은 하부 헤드 케이싱(121)의 조립공간부(123)의 지지리브(127)(도 8 참조)에 결합되도록 수직방향으로 관통된 볼트 구멍(321)을 블록 일측에 형성하고, 블록 타측에 사이각(Q)을 두고 형성된 복수개의 지지홈(322)을 가질 수 있다.

질량체(330)는 헤드피스(200)의 회전축(222)에 연결된 부채꼴 형상의 회전판(331)을 포함한다. 회전판(331)의 저부에는 축연결용 보스(332)가 형성되어 있다. 여기서, 보스(332)의 축홀은 헤드피스(200)의 회전축(222)의 끝단에 연결될 수 있다.

또한, 질량체(330)는 회전축(222)으로부터 편심된 위치를 기준으로 회전판(331)에 형성된 원호벽(333)을 포함할 수 있다.

또한, 질량체(330)는 지지블록(320)을 향하는 일측면을 기준으로 원호벽(333)의 일측에 형성된 복수개의 결합홈(334)과, 상기 결합홈(334)의 반대쪽을 기준으로 상기 원호벽(333)의 타측에 장착된 영구자석(335)을 가질 수 있다.

즉, 원호벽(333)의 타측에 해당하는 외측원호면에는 영구자석(335)를 탑재하기 위한 결합홈부(336)가 형성되어 있다. 영구자석(335)는 진동과 같은 반복 하중에 견딜 수 있도록, 결합홈부(336)에 억지끼움 방식으로 결합되거나, 별도의 접착제 등에 의해 결합홈부(336)에 고정될 수 있다.

영구자석(335)은 전자석부(350)에 대하여 척력 또는 인력을 작용하여, 도 9에 도시된 진동의 폭(M)에 대응한 움직임을 발생시킬 수 있다.

탄성체(340)는 복수개로서 질량체(330)의 결합홈(334)과 지지블록(320)의 지지홈(322)의 사이에 각각 연결되어 있을 수 있다. 이때, 탄성체(340)의 일측 끝단과 결합홈(334), 또는 탄성체(340)의 타측 끝단과 지지홈(322) 각각은 통상의 이종 재질 접착 방식, 홈 및 턱을 이용한 체결 방식, 혹은 별도의 고정용 스크류 피스(미도시)를 이용한 고정 방식 중 어느 하나의 방식을 이용하여 서로 결합될 수 있다.

전자석부(350)의 전자력 또는 그에 대응하여 인력 또는 척력을 발생시키는 탄성진동부(310)의 영구자석(335)으로 인하여, 탄성진동부(310)의 탄성체(340)는 뒤틀리거나 또는 벤딩되듯이 탄성 변형되거나, 변형 전 상태로 복원될 수 있다.

탄성체(340)는 결합홈(334)과 지지홈(322)의 사이에 연결되고 경사 형태로 쌍을 이루고 있는 리프 스프링(leaf spring) 쌍(couple) 또는 판 스프링 쌍일 수 있다. 여기서, 리프 스프링 또는 판 스프링 각각은 두께 0.3 ~ 0.5t를 갖는다. 여기서, 영문 t는 두께(thickness)를 나타내며, 1mm를 의미할 수 있다. 두께 관련 수치값들은 탄성체(340)가 복수개의 리프 스프링 또는 판 스프링으로 이루어진 상황에서, 모드별 주파수 대역 혹은 공진주파수를 발생시키기 위한 임계값에 해당할 수 있다. 즉, 두께 0.3t미만에서는 복원력 발생이 어렵고, 0.5t초과에서는 상대적으로 큰 전자력을 요구하여 전력 소모가 많이 이루어질 수 있다. 따라서, 탄성체(340)의 스프링 두께 0.3 ~ 0.5t는 임계적 의미를 갖게 된다.

또한, 탄성체(340)가 복수개로서 쌍을 이루거나 상호 대칭 배열되어 있음으로써, 도 10에 도시된 모드 출력파형을 구현할 수 있게 된다.

탄성체(340)는 서로 경사 배치되어 있지만 병렬로 배치되기 때문에, 본 실시예에 따른 피부 클렌징 장치의 부피를 줄일 수 있다. 그 결과 본 실시예에 따른 피부 클렌징 장치는 상대적으로 슬림한 형태의 핸드 피스형 피부 클렌징 제품이 될 수 있다.

또한, 탄성체(340)는 복수개로서 진동을 분산하여 발생시키고, 발생된 진동으로 인한 소음이 상호 간섭될 수 있으므로, 상대적으로 진동 소음을 감소시킬 수 있다.

도 5, 도 7 및 도 8을 참조하면, 전자석부(350)는 탄성진동부(310)에 대하여 자력을 작용할 수 있는 크기의 갭(G)을 유지하도록, 상기 헤드피스(200)의 회전축(220)의 축방향에 수직한 방향을 기준으로 하부 케이싱(120)의 내부에 탑재되어 있을 수 있다.

전자석부(350)는 인쇄회로기판(110)의 발진회로에 전기적으로 접속된 코일부(360)와, 탄성진동부(310)의 영구자석(335)에 대하여 갭(G)을 유지하면서, 코일부(360)의 외곽 위치에 배치되고, 복수개의 영문 U자형 자성강판을 적층한 전자석코어(370)를 포함할 수 있다.

코일부(360)는 전자석용 아마추어 코일모듈과 같이, 절연 재질의 보빈에 코일선을 감아 만든 제품 구성을 가질 수 있다.

전자석코어(370)에는 복수개의 수직 방향의 볼트홀이 제공될 수 있다. 미 도시된 볼트는 고정판(380)의 체결홈 및 상기 볼트홀을 통해 결합될 수 있고, 그 결과 전자석코어(370) 및 고정판(380)은 볼트를 통해 상호 결합될 수 있다.

또한, 전자석부(350)는 코일부(360) 및 전자석코어(370)의 저면에 고정되고, 하부 헤드 케이싱(121)의 조립공간부(123)의 설치리브(128)에 결합되는 고정판(380)을 포함할 수 있다.

고정판(380)에는 코일부(360)의 보빈의 테두리를 끼워 고정할 수 있는 홈 또는 홀이 더 형성되어 있을 수 있다.

이하, 본 실시예에 따른 피부 클렌징 장치의 작동 원리에 대하여 설명하고자 한다.

도 9는 도 5에 도시된 진동모듈의 작동원리를 설명하기 위한 평면도이고, 도 10은 도 2에 도시된 피부 클렌징 장치의 모드 출력파형을 설명하기 위한 그래프이다.

도 9를 참조하면, 중심선(CL)을 기준으로, 본 실시예에 따른 진동모듈(300)은 헤드피스(200)의 회전축(220)의 회전중심(SC)과, 진동모듈(300)의 탄성진동부(310)의 회전중심(RC)이 각각 다른 곳에 위치한다.

이때 전자석부(350)의 전자력(예: 여기서, 전자력은 반복적인 극성 변경 또는 자력 변동을 포함함)에 의해 가해지는 복수개의 탄성체(340)의 뒤틀림과 복원력의 반복에 의해 진자운동과 유사한 진동, 즉 진자동력진동이 발생된다.

이러한 진자동력진동은 회전축(220)을 통해서 헤드피스(200) 및 도 5에 도시된 브러시부(20)를 통해 피부로 전달되어 클렌징 작용을 수행하게 된다.

이때, 도 10에 도시된 바와 같이, 복수개의 탄성체(340)에 의해서 전압(V) 및 시간(msec)의 형태로 파악 가능한 진동(V1, V2)은 도 10의 그래프의 상하 위치를 기준으로 번갈아 가면서 주기적으로 발생될 수 있다. 즉, 탄성체(340)들 중 어느 하나가 비틀림 변형을 발생할 때의 진동(V1)의 주기 사이사이에 대하여, 탄성체(340)들 중 다른 하나의 비틀림 변형으로 인한 진동(V2)이 주기적으로 이루어질 수 있다.

도 10의 출력파형은 강 모드를 예시적으로 보여주고 있다. 중 모드 또는 약 모드도 강 모드와 같거나 유사할 수 있다. 즉, 미 도시된 중 모드 또는 약 모드의 진동도 주파수 대역 또는 주기 타이밍 등에서 일부 수치적으로 차이가 있을 뿐, 강 모드의 진동(V1, V2)과 같이 주기적이면서 서로 번갈아 가면서 발생될 수 있다.

묵직한 촉감의 형태로 진동(V1, V2)이 인체의 시술 부위의 피부에 전달될 수 있고, 그 결과, 본 실시예의 클렌징 작용은 더욱 효과적으로 이루어질 수 있다.

또한, 탄성진동부(310)의 회전중심(RC)이 회전축(220)의 회전중심(SC)에 위치하지 않은 관계로 인하여, 장치 설계에 있어, 본체부(100)의 구조상 두께는 상대적으로 축소될 수 있다. 또한, 지지블록(320) 및 질량체(330)의 사이에 탄성체(340)가 배치되어 있음으로써, 본체부(100)의 구조상 길이도 상대적으로 짧게될 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 피부 클렌징 장치는 상대적으로 종래 제품에 비하여 좀 더 심플하고 슬림한 디자인을 갖는 제품으로서, 사용자의 니즈를 충족시킬 수 있다.

또한, 탄성체(340)의 길이에 대응하게, 탄성진동부(310)의 회전중심(RC)으로부터 질량체(330)까지의 회전 반경이 기존 제품에 비해 크기 때문에, 진동의 폭(M)이 비교적 넓게 움직일 수 있고, 비교적 낮은 주파수 대역의 진동 발생을 용이하게 발생시킬 수 있는 장점이 있다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 피부 클렌징 장치를 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합, 치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

100 : 본체부 110 : 인쇄회로기판
200 : 헤드피스 300 : 진동모듈
310 : 탄성진동부 320 : 지지블록
330 : 질량체 340 : 탄성체
350 : 전자석부 360 : 코일부
370 : 전자석코어 380 : 고정판

Claims (10)

1. 피부 클렌징용 브러시부의 진자동력진동(pendulum dynamic vibration)을 일으키기 위해서, 전력 발생용 발진회로를 탑재한 본체부;
   상기 본체부로부터 돌출되지 않게 배치 되고, 상기 브러시부에 착탈 가능하게 결합되는 헤드피스; 및
   상기 발진회로의 전력으로 전자력을 변화시켜서, 상기 브러시부에 결합된 상기 헤드피스를 상기 진자동력진동에 대응하여 모드별 주파수 대역 내에서 가진시키는 진동모듈;을 포함하고,
   상기 진동모듈은,
   상기 헤드피스의 회전축으로부터 편심 배치된 질량체가 상기 전자력의 변동에 따른 힘을 받아 왕복 진자 운동하여 상기 헤드피스를 가진시키는 것을 포함하는 피부 클렌징 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 본체부는,
   상기 발진회로 및 충전회로를 갖는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판에 전기적으로 접속된 진동모듈을 보호하고, 수밀 유지를 위해 일측 방향으로 개방된 테두리에 이중턱을 형성한 하부 케이싱; 및
   상기 이중턱 사이에 배치되도록 타측 방향으로 개방된 테두리에 결합턱을 형성하여서, 상기 하부 케이싱에 합체되는 상부 케이싱;을 포함하고,
   상기 하부 케이싱 및 상기 상부 케이싱이 수직방향을 따라 상호 대칭 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 피부 클렌징 장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 본체부의 하부 케이싱은,
   상기 이중턱으로부터 연장되고, 상기 헤드피스를 외측에 배치하고 상기 진동모듈을 내측에 배치하기 위한 조립공간부를 갖는 하부 헤드 케이싱;
   상기 헤드피스의 회전축의 축방향과 수직을 이루도록, 상기 하부 헤드 케이싱으로부터 일체형으로 연장되어 있고, 하프 쉘(half shell) 구조를 갖는 하부 손잡이 케이싱; 및
   상기 발진회로의 온/오프(ON/OFF), 강 모드, 중 모드 및 약 모드 중 어느 하나를 선택하기 위한 버튼스위치의 기밀 설치를 위해서, 상기 하부 손잡이 케이싱에 관통하게 형성되어 있는 스위치 설치홀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 클렌징 장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 본체부의 상부 케이싱은,
   상기 결합턱으로부터 연장되고, 상기 하부 헤드 케이싱에 대하여 대칭을 이루어서, 상기 하부 헤드 케이싱에 합체되는 상부 헤드 케이싱; 및
   상기 상부 헤드 케이싱으로부터 일체형으로 연장되고, 상기 하부 손잡이 케이싱에 대하여 대칭을 이루어서, 상기 하부 손잡이 케이싱에 합체되는 상부 손잡이 케이싱;을 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 클렌징 장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 본체부는,
   상기 하부 케이싱 또는 상기 상부 케이싱 중 어느 하나에 설치되고, 방수 처리된 전원단자부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 클렌징 장치.
   
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 진동모듈은,
   상기 하부 케이싱을 기반으로 탄성 지지되고 상기 헤드피스의 회전축에 연결되어 있는 탄성진동부; 및
   상기 탄성진동부에 대하여 자력을 작용할 수 있는 크기의 갭을 유지하도록, 상기 헤드피스의 회전축의 축방향에 수직한 방향을 기준으로 상기 하부 케이싱의 내부에 탑재되어 있는 전자석부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 클렌징 장치.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 진동모듈의 탄성진동부는,
   상기 하부 헤드 케이싱의 상기 조립공간부의 지지리브에 결합되도록 수직방향으로 관통된 볼트 구멍을 블록 일측에 형성하고, 블록 타측에 사이각을 두고 형성된 복수개의 지지홈을 갖는 원호형의 지지블록;
   상기 헤드피스의 회전축에 연결된 부채꼴 형상의 회전판과, 상기 회전축으로부터 편심된 위치를 기준으로 상기 회전판에 형성된 원호벽과, 상기 지지블록을 향하는 일측면을 기준으로 상기 원호벽의 일측에 형성된 복수개의 결합홈과, 상기 결합홈의 반대쪽을 기준으로 상기 원호벽의 타측에 장착된 영구자석을 갖는 질량체; 및
   상기 질량체의 결합홈과 상기 지지블록의 지지홈의 사이에 각각 연결된 복수개의 탄성체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 클렌징 장치.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 탄성체는,
   상기 결합홈과 상기 지지홈의 사이에 연결되고 경사 형태로 쌍을 이루고 있는 리프 스프링(leaf spring) 쌍(couple) 또는 판 스프링 쌍을 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 클렌징 장치.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 탄성체는,
   스프링 두께 0.3 ~ 0.5t를 갖는 것을 특징으로 하는 피부 클렌징 장치.
   
10. 제 7 항에 있어서,
    상기 진동모듈의 전자석부는,
    상기 발진회로에 전기적으로 접속된 코일부;
    상기 탄성진동부의 영구자석에 대하여 갭을 유지하면서, 상기 코일부의 외곽 위치에 배치되고, 복수개의 영문 U자형 자성강판을 적층한 전자석코어; 및
    상기 코일부 및 상기 전자석코어의 저면에 고정되고, 상기 하부 헤드 케이싱의 상기 조립공간부의 설치리브에 결합되는 고정판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 클렌징 장치.
    

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