KR102123437B1

KR102123437B1 - 칫솔 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR102123437B1
Application number: KR1020190019364A
Authority: KR
Inventors: 고철주
Original assignee: 주식회사 리앤코 이노베이션
Priority date: 2019-02-19
Filing date: 2019-02-19
Publication date: 2020-06-17

Abstract

본 발명은, 표면에 칫솔모들이 식모된 인서트 바디 및 인서트 바디의 이면으로부터 돌출된 바디 서포트로 구성된 헤드 인서트와; 인서트 바디가 바디 서포트와 함께 내부에 매몰된 구조를 가지도록 성형된 칫솔 헤드를 포함함으로써, 헤드 인서트의 분리 방지 및 칫솔 헤드의 소형화 면에서 보다 유리한 칫솔 등을 제공한다.

Description

칫솔 및 이의 제조방법 {TOOTHBRUSH AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명의 실시예는, 앵커리스 칫솔(anchorless toothbrush) 및 이를 제조하는 방법 등에 관한 것이다.

칫솔의 칫솔 헤드에 칫솔모들을 식모하기 위하여 금속의 앵커를 사용하는 방식은, 앵커를 사용하지 않는 앵커리스 방식과 비교하여 볼 때, 칫솔모 탈락이 심하고, 식모구멍들 배열, 크기 또는 형상의 다양화가 곤란하다는 문제점이 있다. 때문에, 칫솔 업계는 앵커리스 방식을 더 선호하고 있고 앵커리스 칫솔에 대한 연구 및 개발을 보다 활발하게 진행하고 있다.

일반적으로, 앵커리스 칫솔은, 모 번들(bristle bundle)들이 식모된 헤드 인서트(head insert)를 포함하고, 칫솔 헤드에 헤드 인서트가 결합된다. 헤드 인서트에는 식모구멍들이 관통되고, 식모구멍들에는 각각 모 번들이 삽입되며, 삽입된 모 번들들의 칫솔모 각각은 기저 부분이 헤드 인서트의 이면에 부착된다.

대한민국 등록특허공보 제10-0573898호 및 제10-0666458호에는 이와 같은 앵커리스 칫솔에 대한 제조방법이 제시되어 있다. 이들 종래기술을 살펴보면, 앵커리스 칫솔은, 칫솔모들이 식모된 헤드 인서트를 칫솔대 사출금형의 캐비티(cavity)에 배치한 후, 용융된 수지를 게이트(gate)를 통하여 캐비티로 주입하고, 주입된 수지를 냉각하는 순으로 제조된다. 이 때, 캐비티에 배치된 헤드 인서트는 핀(pin)들에 의하여 지지된다. 그리고, 헤드 인서트에 식모된 칫솔모들은 캐비티와 연통하는 개구를 통하여 칫솔대 사출금형의 외부로 노출된다.

이와 같은 종래기술들은 다음과 같은 문제점들이 있다.

헤드 인서트가 납작하게 형성되고 칫솔대의 칫솔 헤드에 단순히 매몰되기 때문에, 헤드 인서트와 칫솔 헤드 간 결합력 부족으로 인하여 헤드 인서트가 작은 외력에도 칫솔 헤드로부터 분리될 수 있다. 또, 이에 의하면, 헤드 인서트와 칫솔 헤드 간 결합면적을 확보하여야 하는 점 때문에, 칫솔 헤드 소형화에 한계가 따를 수밖에 없다.

캐비티에 수지를 주입하기 전에 핀들을 이용하여 헤드 인서트의 위치를 고정시키는 단계를 별도로 수행하여야 하기 때문에, 공정이 복잡하여 생산효율이 낮다.

핀들로 헤드 인서트의 표면을 지지하는 경우, 식모구멍들 사이의 빈 곳에 핀들이 배치되는 점(칫솔모들이 핀과의 간섭으로 손상되는 문제 등)을 고려하여 식모구멍들을 설계하여야 하기 때문에, 칫솔모들의 배열 구조 다양화에 제약이 따를 수밖에 없다.

핀들로 헤드 인서트의 이면을 지지한 상태로 수지를 주입하는 경우, 칫솔 헤드에 핀들에 의하여 빈 공간이 형성되기 때문에, 이들 빈 공간을 메우기 위한 성형단계를 추가적으로 수행하여야 한다.

칫솔모들이 칫솔대 사출금형의 외부로 노출된 상태에서 사출성형을 수행하기 때문에, 칫솔모들이 손상되거나 오염원에 의하여 오염될 여지가 클 수밖에 없다.

대한민국 등록특허공보 제10-0573898호(2006.04.26.) 대한민국 등록특허공보 제10-0666458호(2007.01.09.)

본 발명의 실시예는 헤드 인서트가 칫솔 헤드로부터 분리되는 것을 확실하게 방지할 수 있고 칫솔 헤드를 소형화할 수 있는 칫솔 및 그 제조방법 등을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명의 실시예는 생산효율 향상 및 디자인 다양화 면에서 보다 유리한 칫솔 및 그 제조방법 등을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명의 실시예는 칫솔모들을 안전하게 보호하고 위생적으로 유지할 수 있는 칫솔 제조방법 등을 제공하는 데 목적이 있다.

해결하고자 하는 과제는 이에 제한되지 않고, 언급되지 않은 기타 과제는 통상의 기술자라면 이하의 기재로부터 명확히 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 표면에 칫솔모들이 식모된 인서트 바디(insert body) 및 상기 인서트 바디의 이면으로부터 돌출된 적어도 하나 이상의 바디 서포트(body support)로 구성된 헤드 인서트와; 인서트 사출성형방법에 의하여 상기 인서트 바디가 상기 바디 서포트와 함께 내부에 매몰된 구조를 가지도록 성형된 칫솔 헤드를 포함하는, 칫솔이 제공될 수 있다.

상기 헤드 인서트에는 상기 칫솔 헤드의 내부에 매몰되고 걸림작용에 의하여 상기 헤드 인서트와 상기 칫솔 헤드의 분리를 저지하는 걸림부가 형성될 수 있다.

상기 바디 서포트는 상기 인서트 바디의 이면 가장자리 부분을 따라 서로 이격되도록 간격을 두고 배치된 주변 서포트들을 포함하고, 상기 주변 서포트들은 각각 상기 인서트 바디의 주위로부터 돌출된 형상으로 형성되어, 상기 인서트 바디와 상기 주변 서포트들 사이에는 상기 걸림부를 구성하는 턱들이 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 표면에 칫솔모들이 식모된 인서트 바디 및 상기 인서트 바디의 이면으로부터 돌출된 적어도 하나 이상의 바디 서포트로 구성된 헤드 인서트를 준비하는 단계와; 준비된 상기 헤드 인서트를 인서트 사출금형의 내부에 형성된 칫솔 헤드 성형용 캐비티에 삽입하고 상기 칫솔모들이 상기 인서트 사출금형에 상기 캐비티와 연통하도록 형성된 개구를 통하여 상기 캐비티의 외부에 위치되도록 배치하는 단계와; 상기 헤드 인서트의 배치 후 상기 캐비티에 용융된 수지를 주입하여 상기 인서트 바디가 상기 바디 서포트와 함께 내부에 매몰된 칫솔 헤드를 성형하는 단계를 포함하는, 칫솔 제조방법이 제공될 수 있다.

여기에서, 상기 헤드 인서트에는 상기 칫솔 헤드의 내부에 매몰되고 걸림작용에 의하여 상기 헤드 인서트와 상기 칫솔 헤드의 분리를 저지하는 걸림부가 형성될 수 있다.

상기 인서트 사출금형은, 제1 성형면이 형성된 제1 금형과; 상기 제1 성형면과 함께 상기 캐비티를 형성하는 제2 성형면이 형성된 제2 금형을 가지며, 상기 제1 성형면에 상기 칫솔모들을 상기 캐비티의 외부로 위치시키는 상기 개구가 형성되고, 상기 개구의 주위에 상기 인서트 바디의 표면 가장자리 부분을 지지하는 인서트 받침이 형성되며, 상기 제2 성형면에 상기 바디 서포트를 압박하여 상기 인서트 받침에 상기 인서트 바디를 밀착시키는 가압부가 형성될 수 있다.

여기에서, 상기 바디 서포트는 복수로 구비되고, 상기 가압부는 상기 바디 서포트 각각이 상기 칫솔 헤드의 내부에 매몰되는 매몰 부분과 상기 칫솔 헤드의 배면으로부터 돌출되는 선단 쪽의 돌출 부분을 가지도록 상기 바디 서포트들의 선단 부분이 각각 삽입되는 홈으로 구성될 수 있다.

상기 인서트 받침은, 상기 인서트 바디의 표면을 지지하는 제1 지지면과; 상기 제1 지지면으로부터 연장되고 상기 인서트 바디의 주위를 지지하여 상기 인서트 바디의 이동을 제한하는 제2 지지면으로 구성될 수 있다.

상기 인서트 사출금형의 내부에는 상기 개구를 통하여 상기 캐비티의 외부로 위치된 상기 칫솔모들을 수용하는 칫솔모 포켓(bristle pocket)이 상기 개구와 연통하도록 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기한 바와 같은 칫솔 제조방법에 의하여 제조됨으로써 칫솔 헤드, 헤드 인서트 및 칫솔모들을 포함하고, 상기 헤드 인서트가 인서트 바디 및 바디 서포트로 구성되며, 상기 인서트 바디가 상기 바디 서포트와 함께 상기 칫솔 헤드의 내부에 매몰된, 칫솔이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 표면에 칫솔모들이 식모되는 인서트 바디와; 상기 인서트 바디의 이면으로부터 돌출되며 상기 인서트 바디와 함께 칫솔 헤드의 내부에 매몰되는 적어도 하나 이상의 바디 서포트를 포함하는, 칫솔용 헤드 인서트가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제1 성형면이 형성된 제1 금형 및 상기 제1 성형면과 함께 칫솔 헤드 성형용 캐비티를 형성하는 제2 성형면이 형성된 제2 금형을 가지며, 표면에 칫솔모들이 식모된 인서트 바디 및 상기 인서트 바디의 이면으로부터 돌출된 적어도 하나 이상의 바디 서포트로 구성된 헤드 인서트가 상기 캐비티에 삽입되고, 상기 제1 성형면에 상기 칫솔모들을 상기 캐비티의 외부에 위치시키기 위한 개구가 형성되며, 상기 개구의 주위에 상기 인서트 바디의 표면 가장자리 부분을 지지하는 인서트 받침이 형성되고, 상기 제2 성형면에 상기 바디 서포트를 압박하여 상기 인서트 받침에 상기 인서트 바디를 밀착시키는 가압부가 형성된, 칫솔 제조용 인서트 사출금형이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제1 성형면이 형성된 제1 금형 및 상기 제1 성형면과 함께 칫솔 헤드 성형용 캐비티를 형성하는 제2 성형면이 형성된 제2 금형을 가지며, 표면에 칫솔모들이 식모된 인서트 바디 및 상기 인서트 바디의 이면으로부터 돌출된 적어도 하나 이상의 바디 서포트로 구성된 헤드 인서트가 상기 캐비티에 삽입되고, 상기 제1 성형면에 상기 칫솔모들을 상기 캐비티의 외부에 위치시키기 위한 개구가 형성되며, 상기 개구의 주위에 상기 인서트 바디의 표면 가장자리 부분을 지지하는 인서트 받침이 형성되고, 상기 제1 금형의 내부에 상기 개구를 통하여 상기 캐비티의 외부로 위치된 상기 칫솔모들을 수용하는 칫솔모 포켓이 상기 개구와 연통하도록 형성된, 칫솔 제조용 인서트 사출금형이 제공될 수 있다.

과제의 해결 수단은 이하에서 설명하는 실시예, 도면 등을 통하여 보다 구체적이고 명확하게 될 것이다. 또한, 이하에서는 언급한 해결 수단 이외의 다양한 해결 수단이 추가로 제시될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 헤드 인서트가 인서트 바디 및 인서트 바디의 이면으로부터 돌출된 바디 서포트를 포함하고, 바디 서포트가 인서트 바디와 함께 칫솔 헤드의 내부에 매몰되기 때문에, 헤드 인서트와 칫솔 헤드 간의 결합면적 증대를 보장할 수 있고, 이에 따라 헤드 인서트가 칫솔 헤드로부터 분리되는 것을 향상된 결합력에 의하여 보다 확실하게 방지할 수 있다. 또, 헤드 인서트와 칫솔 헤드 간의 결합면적이 증대된 점 때문에, 칫솔 헤드를 작게 형성하더라도 헤드 인서트와 칫솔 헤드 간의 결합력이 확보되므로 칫솔 헤드의 소형화를 적극적으로 구현할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 헤드 인서트를 인서트 사출금형의 캐비티에 배치하면, 헤드 인서트의 위치가 제1 금형의 인서트 받침과 제2 금형의 가압부의 작용에 의하여 별도의 단계 수행 없이 바로 안정감 있게 고정되기 때문에, 칫솔을 저비용으로 신속하게 제조할 수 있다. 즉, 종래기술과 달리 헤드 인서트 위치 고정용 핀들이 요구되지 않는 것이고, 이들 핀의 적용에 따른 제약을 해소할 수 있는 것이다.

본 발명의 실시예에 의하면, 칫솔 헤드를 성형하여 칫솔 헤드의 내부에 헤드 인서트를 매몰시키는 일련의 과정 동안 칫솔모들이 인서트 사출금형의 내부에서 캐비티의 외부영역에 마련된 칫솔모 포켓에 수용되기 때문에, 칫솔모들을 외부로부터 안전하게 보호할 수 있고, 칫솔모들을 위생적으로 관리할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 칫솔이 도시된 정면도이다.
도 2는 도 1의 A 부분이 도시된 사시도이다.
도 3은 도 2의 B-B선 단면도이다.
도 4는 도 3의 C-C 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 칫솔의 헤드 인서트가 도시된 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 칫솔의 헤드 인서트가 도시된 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 칫솔을 제조하기 위한 인서트 사출금형이 도시된 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 칫솔을 제조하기 위하여 헤드 인서트를 인서트 사출금형에 배치한 상태가 도시된 단면도이다.
도 9는 도 8의 D-D선 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 칫솔의 요부가 도시된 사시도이다.
도 11은 도 10의 E-E선 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 칫솔을 제조하기 위하여 헤드 인서트를 인서트 사출금형에 배치한 상태가 도시된 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 칫솔의 요부가 도시된 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 칫솔의 요부가 도시된 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 참조하는 도면에서 구성요소의 크기나 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 데 사용되는 용어는 주로 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자의 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 용어에 대해서는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 해석하는 것이 마땅하겠다.

도 1 내지 도 4에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 칫솔이 도시되어 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 칫솔은 칫솔모를 식모하는 데 앵커를 사용하지 않는 앵커리스 칫솔이다. 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 칫솔은 칫솔대(10), 헤드 인서트(20) 및 칫솔모(30)들을 포함한다.

칫솔대(10)는 사용성을 고려한 일정의 길이와 굵기를 가지도록 형성된다. 도 1을 참조하면, 칫솔대(10)는, 칫솔 헤드(11), 칫솔 헤드(11)의 맞은편에 배치된 칫솔 핸들(12), 그리고 칫솔 헤드(11)와 칫솔 핸들(12) 사이에서 칫솔 헤드(11)와 칫솔 핸들(12)을 연결하는 칫솔 넥(toothbrush neck, 13)을 포함한다.

칫솔 헤드(11)는 수지로 이루어진다. 예를 들어, 칫솔 헤드(11) 재질은 아크리로니트릴 브타디엔 스티렌(acrylonitrile butadiene styrene, ABS), 아크릴로니트릴 스티렌(acrylonitrile styrene, AS), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephtalate, PET) 등일 수 있다.

칫솔 헤드(11)는 칫솔 핸들(12) 및 칫솔 넥(13)과 일체로 형성될 수 있다. 또는, 칫솔 헤드(11)는 칫솔 핸들(12) 및 칫솔 넥(13)과 별도로 제조되고 칫솔 넥(13)을 통하여 칫솔 핸들(12)과 결합될 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 칫솔의 헤드 인서트(20)가 도 5 및 도 6에 도시되어 있다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 헤드 인서트(20)는, 납작하게 형성된 인서트 바디(insert body, 21), 그리고 인서트 바디(21)의 이면으로부터 돌출된 적어도 하나 이상의 바디 서포트(body support, 25)를 포함한다. 헤드 인서트(20)는 수지로 이루어진다. 헤드 인서트(20)의 재질은 칫솔 헤드(11)의 재질과 동일하거나 유사할 수 있다.

인서트 바디(21)의 표면에는 칫솔모(30)들이 식모된다. 인서트 바디(21)는 칫솔모(30)들의 식모를 위한 식모구멍(22)들을 가진다. 식모구멍(22)들은 각각 인서트 바디(21)를 인서트 바디(21)의 두께방향으로 관통하는 형상으로 형성된다. 식모구멍(22)들의 배열, 크기 및 형상은 도 5, 도 6 등에 도시된 바에 한정되지 않고 다양하게 변형될 수 있다. 칫솔모(30)들은 식모구멍(22) 각각에 삽입되고 기저 부분이 인서트 바디(21)의 이면에 부착되어 선단 부분이 인서트 바디(21)의 표면으로부터 돌출된다. 도 3 및 도 4에서 도면부호 31은 인서트 바디(21)의 이면에 부착된 칫솔모(30)들 기저 부분을 나타낸다.

이와 같은 인서트 바디(21)는 칫솔 헤드(11)의 정면에 배치되고 표면이 칫솔 헤드(11)의 정면을 통하여 외부로 노출되도록 칫솔 헤드(11)의 내부에 매몰된다.

바디 서포트(25)는 복수로 구비된다. 바디 서포트(25)들은, 인서트 바디(21)의 이면 가장자리 부분을 따라 서로 이격되도록 일정한 간격을 두고 배치된 주변 서포트(26)들, 그리고 인서트 바디(21)의 이면 중앙 부분(이면 가장자리 부분에 의하여 한정된 내부영역)에 서로 이격되도록 일정한 간격을 두고 배열된 중앙 서포트(27)들을 포함한다.

이와 같은 바디 서포트(25)들은 인서트 바디(21)와 함께 칫솔 헤드(11)의 내부에 매몰되어 칫솔 헤드(11)와 헤드 인서트(20)의 결합면적을 증대시키므로, 칫솔 헤드(11)와 헤드 인서트(20)는 한층 향상된 결합력으로 서로 결합된다.

주변 서포트(26)들은 각각 인서트 바디(21)의 주위로부터 돌출된 형상으로 형성된다. 이에, 헤드 인서트(20)의 바깥둘레에서 인서트 바디(21)와 주변 서포트(26)들 사이에는 걸림부를 구성하는 턱(23A)들이 형성된다. 걸림부를 구성하는 턱(23A)들은 칫솔 헤드(11)의 내부에 매몰되어 칫솔 헤드(11)와 헤드 인서트(20)가 의도하지 않게 분리되는 것을 걸림작용으로 저지한다.

한편, 바디 서포트(25) 각각은 칫솔 헤드(11)의 배면에 대응되는 돌출 높이를 가지도록 형성되어 선단이 칫솔 헤드(11)의 배면을 통하여 외부로 노출된다. 이에 의하면, 바디 서포트(25)들을 통한 칫솔 헤드(11)와 헤드 인서트(20)의 결합면적 증대를 극대화할 수 있다.

칫솔 헤드(11)의 배면을 통하여 외부로 노출되는 바디 서포트(25)들 선단은 칫솔 헤드(11)의 배면과 동일 평면을 이루도록 형성될 수 있다.

칫솔모(30)들은 수지로 이루어진다. 칫솔모(30)들 재질은 나일론(nylon), 폴리부틸렌 테레프탈레이드(polybutylene terephthalate, PBT) 등일 수 있다. 칫솔모(30)들은 선단 부분이 연마, 침지처리 등의 가공법에 의하여 치석과 치태 제거 및 잇몸 손상 방지 면에서 유효하도록 가공된 것일 수 있다. 일례로, 칫솔모(30)들의 선단 부분은 둥글게 처리될 수도 있고 테이퍼(taper)를 가지도록 처리될 수도 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 칫솔을 제조하는 데 사용되는 인서트 사출금형(insert injection mold, 40)이 도 7에 도시되어 있다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 칫솔을 제조하기 위하여 헤드 인서트(20)를 인서트 사출금형(40)에 배치한 상태가 도 8 및 도 9에 도시되어 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 칫솔은 인서트 사출금형(40)을 사용하여 다음과 같이 제조할 수 있다.

먼저, 칫솔모(30)들이 식모된 헤드 인서트(20)를 준비한다. 즉, 인서트 바디(21)의 식모구멍(22) 각각에 칫솔모(30)들을 삽입하고, 삽입된 모 번들 각각의 칫솔모(30)들 기저 부분을 인서트 바디(21)의 이면에 부착한다. 이 때, 칫솔모(30)들의 기저 부분은 용융시키고 인서트 바디(21)의 이면에 대하여 일정한 압력을 가하는 방식으로 인서트 바디(21)의 이면에 부착할 수 있다.

다음, 준비된 헤드 인서트(20)를 인서트 사출금형(40)에 삽입한다. 인서트 사출금형(40)은 다음과 같이 구성된다.

도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 인서트 사출금형(40)은 내부에 캐비티(CA)가 형성된다. 캐비티(CA)는, 칫솔 헤드(11)가 칫솔 핸들(12) 및 칫솔 넥(13)과 일체형인 경우 칫솔대(10)의 형상에 대응하도록 형성되고, 칫솔 헤드(11)가 칫솔 넥(13)을 통하여 칫솔 핸들(12)과 결합되는 경우 칫솔 헤드(11)의 형상에 대응하도록 형성된다.

이와 같은 인서트 사출금형(40)은, 제1 성형면(42)이 형성된 제1 금형(41), 그리고 제1 성형면(42)과 함께 캐비티(CA)를 형성하는 제2 성형면(46)이 형성된 제2 금형(45)을 포함한다. 물론, 제1 금형(41)과 제2 금형(45)이 서로 결합(합형)되면, 제1 성형면(42)과 제2 성형면(46)은 서로 짝을 이루어 캐비티(CA)를 형성한다.

준비된 헤드 인서트(20)는 캐비티(CA)에 삽입되고, 제1 성형면(42)에는 헤드 인서트(20)에 식모된 칫솔모(30)들을 캐비티(CA)의 외부에 위치시키기 위한 개구(43)가 형성된다. 그리고, 개구(43)의 주위에는 인서트 바디(21)의 표면 가장자리 부분을 안정적으로 지지하는 인서트 받침(44)이 형성되고, 제2 성형면(46)에는 바디 서포트(25)들을 각각 압박하여 인서트 받침(44)에 인서트 바디(21)를 밀착시키는 가압부(47A)가 형성된다.

인서트 받침(44)은, 인서트 바디(21)의 표면을 지지하는 제1 지지면(441), 그리고, 제1 지지면(441)으로부터 연장되고 인서트 바디(21)의 주위를 지지하는 제2 지지면(442)으로 구성된다.

가압부(47A)는 바디 서포트(25)들이 칫솔 헤드(11)의 배면에 대응되는 돌출 높이를 가지도록 형성되므로 제2 성형면(46)과 동일 평면을 이루도록 형성될 수 있다.

제1 금형(41)의 내부에는 개구(43)를 통하여 캐비티(CA)의 외부로 위치되는 칫솔모(30)들을 수용하는 칫솔모 포켓(bristle pocket, PO)이 개구(43)와 연통하는 형상을 가지도록 형성된다. 칫솔모 포켓(PO)은 개구(43)를 기준으로 캐비티(CA)의 맞은편에 배치된다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 칫솔에 대한 제조방법을 계속 설명하면, 다음으로, 인서트 사출금형(40)에 삽입한 헤드 인서트(20)를, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 인서트 바디(21)의 표면이 제1 지지면(441)에 의하여 지지되고 인서트 바디(21)의 주위가 제2 지지면(442)에 의하여 지지되어 칫솔모(30)들이 개구(43)를 통하여 칫솔모 포켓(PO)에 수용되도록 배치한다. 이 때, 인서트 바디(21)는 제1 지지면(441)과 제2 지지면(442)의 구속작용에 의하여 이동이 제한되고, 칫솔모(30)들은 인서트 사출금형(40)의 내부에서 캐비티(CA)의 외부에 인서트 사출금형(40)의 외부와 공간적으로 차단된 상태로 위치된다.

제1 금형(41)과 제2 금형(45)을 결합하면, 캐비티(CA)에 배치된 헤드 인서트(20)는 바디 서포트(25) 각각이 가압부(47A)들에 의하여 가압되어 인서트 바디(21)의 표면이 인서트 받침(44)의 제1 지지면(441)에 밀착된다. 이 때, 헤드 인서트(20)는 위치가 안정적으로 고정된다.

이와 같이 헤드 인서트(20)의 위치 고정 후, 용융된 수지를 캐비티(CA)에 일정한 압력으로 서서히 주입하고, 주입된 수지를 냉각하면, 헤드 인서트(20)가 내부에 매몰된 칫솔 헤드(11)를 가진 본 발명의 제1 실시예에 따른 칫솔이 제조된다. 이 과정에서, 헤드 인서트(20)는 표면이 가압부(47A)의 압박작용으로 인하여 제1 지지면(441)에 밀착된 상태로 유지되므로, 캐비티(CA)에 주입되는 수지는 칫솔모 포켓(PO)으로 침투가 방지된다. 캐비티(CA)에 주입되는 수지는, 주변 서포트(26)들이 서로 이격되어 있기 때문에, 주변 서포트(26)들 사이의 공간을 통하여 인서트 바디(21)의 상부영역으로 자연스럽게 도입된다. 칫솔모(30)들은 칫솔모 포켓(PO)에서 외부로부터 보호되고 보다 위생적으로 유지된다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 칫솔의 요부가 도 10, 도 11에 도시되어 있다. 도 10은 사시도이고, 도 11은 도 10의 E-E선 단면도이다.

도 10, 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 칫솔은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 칫솔과 비교하여 볼 때, 기타 구성 및 작용은 모두 동일한 것에 대하여, 인서트 바디(21)의 이면으로부터 돌출된 바디 서포트(25)들 중 적어도 어느 하나 이상의 선단 부분이 칫솔 헤드(11)의 배면으로부터 일정한 높이 돌출된 구조를 가지도록 구성된 점이 상이하다.

이와 같은 본 발명의 제2 실시예에 따른 칫솔을 보다 자세히 살펴보면, 바디 서포트(25)들 중 적어도 어느 하나 이상은, 칫솔 헤드(11)를 칫솔 헤드(11)의 두께방향으로 관통하여 칫솔 헤드(11)의 배면으로부터 돌출되는바, 칫솔 헤드(11)의 내부에 매몰된 기저 부분 쪽의 매몰 부분(271 참조), 그리고 칫솔 헤드(11)의 배면으로부터 돌출된 선단 부분 쪽의 돌출 부분(272 참조)을 가진다.

여기에서, 돌출 부분(272 참조)은 혀 클리너(tongue cleaner)를 구성하여 혀 세정(설태 제거 등) 기능을 제공한다.

돌출 부분(272 참조)을 구성하는 바디 서포트(25)의 선단은 혀 세정 시에 부드럽게 닦이도록 둥근 형상으로 형성될 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 칫솔을 제조하는 데 사용되는 인서트 사출금형에 헤드 인서트(20)를 배치한 상태가 도 12에 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 칫솔의 제조에는 돌출 부분(272 참조)을 가진 바디 서포트(25)를 압박하는 가압부(47B)가 돌출 부분을 수용하는 홈으로 형성된 인서트 사출금형이 사용될 수 있다. 가압부(47B)를 구성하는 홈은 돌출 부분(272 참조)에 대응되는 형상을 가지도록 형성되어 돌출 부분(272 참조)이 긴밀히 삽입될 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 칫솔의 제조방법은 본 발명의 제1 실시예에 따른 칫솔의 제조방법과 비교하여 볼 때 홈으로 구성되는 가압부(47B)가 적용된 인서트 사출금형을 사용하는 점만이 상이하므로, 이에 대한 보다 자세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 도 10 내지 도 12에는 주변 서포트(26)들과 중앙 서포트(27)들 중에서 중앙 서포트(27)만이 칫솔 헤드(11)의 배면으로부터 돌출되어 돌출 부분(272)을 가지는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 제2 실시예에 따른 칫솔은 이에 한정되지 않는바, 주변 서포트(26)도 중앙 서포트(27)와 마찬가지로 칫솔 헤드(11)의 배면으로부터 돌출되어 돌출 부분을 가질 수 있다. 물론, 주변 서포트(26)들과 중앙 서포트(27)들 중 주변 서포트(26)만이 칫솔 헤드(11)의 배면으로부터 돌출된 구성을 가질 수도 있다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 칫솔의 요부가 도 13에 도시되어 있다.

도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 칫솔은, 본 발명의 제1 실시예 또는 제2 실시예에 따른 칫솔과 비교하여 볼 때, 기타 구성 및 그 작용은 동일한 것에 대하여, 걸림부가 턱(도 5 등의 도면부호 23A 참조)이 아니라 경사면(23B)으로 구성된 점만이 상이하다.

여기에서, 경사면(23B)은 헤드 인서트(20)의 바깥둘레에 마련되고 헤드 인서트(20)의 바깥둘레를 인서트 바디(21)의 표면 쪽에서 이면 쪽 방향으로 갈수록 확대시키는 형상으로 형성될 수 있다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 칫솔의 요부가 도 14에 도시되어 있다.

도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 칫솔은, 본 발명의 제1 실시예 또는 제2 실시예에 따른 칫솔과 비교하여 볼 때, 기타 구성 및 그 작용은 동일한 것에 대하여, 걸림부가 턱(도 5 등의 도면부호 23A 참조)이 아니라 요철 구조(23C)를 가지도록 구성된 점만이 상이하다.

헤드 인서트(20)는 그 바깥둘레에 요철 구조(23C)를 구성하는 오목부와 볼록부 중 적어도 어느 하나 이상이 단수 또는 복수로 형성된다. 요철 구조(23C)는 중앙 서포트(27)에도 형성될 수 있다.

한편, 실시 조건 등에 따라서는 걸림부는 턱(도 5 등의 도면부호 23A 참조), 경사면(도 13의 도면부호 23B 참조) 그리고 요철 구조(도 14의 도면부호 23C 참조) 중에서 어느 둘 이상을 조합한 구성을 가질 수도 있다.

다른 한편, 본 발명의 제3 실시예 또는 제4 실시예에 따른 칫솔은 본 발명의 제1 실시예 또는 제2 실시예에 따른 칫솔과 동일하거나 유사하게 제조될 수 있다.

이상에서는 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 통상의 기술자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 설명한 기술적 사상은, 각각 독립적으로 실시될 수도 있고, 둘 이상이 서로 조합되어 실시될 수도 있다.

10 : 칫솔대
11 : 칫솔 헤드
12 : 칫솔 핸들
20 : 헤드 인서트
21 : 인서트 바디
22 : 식모구멍
25 : 바디 서포트
30 : 칫솔모
40 : 인서트 사출금형
41 : 제1 금형
42 : 제1 성형면
43 : 개구
44 : 인서트 받침
45 : 제2 금형
46 : 제2 성형면
47A, 47B : 가압부
CA : 캐비티
PO : 칫솔모 포켓

Claims

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표면에 칫솔모들이 식모된 인서트 바디 및 상기 인서트 바디의 이면으로부터 돌출된 적어도 하나 이상의 바디 서포트로 구성된 헤드 인서트를 준비하는 단계와; 준비된 상기 헤드 인서트를 인서트 사출금형의 내부에 형성된 칫솔 헤드 성형용 캐비티에 삽입하고 상기 칫솔모들이 상기 인서트 사출금형에 상기 캐비티와 연통하도록 형성된 개구를 통하여 상기 캐비티의 외부에 위치되도록 배치하는 단계와; 상기 헤드 인서트의 배치 후 상기 캐비티에 용융된 수지를 주입하여 상기 인서트 바디가 상기 바디 서포트와 함께 내부에 매몰된 칫솔 헤드를 성형하는 단계를 포함하고,
상기 인서트 사출금형은, 제1 성형면이 형성된 제1 금형과; 상기 제1 성형면과 함께 상기 캐비티를 형성하는 제2 성형면이 형성된 제2 금형을 가지며,
상기 제1 성형면에는 상기 칫솔모들을 상기 캐비티의 외부로 위치시키는 상기 개구가 형성되고, 상기 개구의 주위에는 상기 인서트 바디의 표면 가장자리 부분을 지지하는 인서트 받침이 형성되며, 상기 제2 성형면에는 상기 바디 서포트를 압박하여 상기 인서트 받침에 상기 인서트 바디를 밀착시키는 가압부가 형성되고,
상기 인서트 받침은, 상기 인서트 바디의 표면을 지지하는 제1 지지면과; 상기 제1 지지면으로부터 연장되고 상기 인서트 바디의 주위를 지지하여 상기 인서트 바디의 이동을 제한하는 제2 지지면으로 구성된,
칫솔 제조방법.
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청구항 4에 있어서,
상기 인서트 사출금형의 내부에는 상기 개구를 통하여 상기 캐비티의 외부로 위치된 상기 칫솔모들을 수용하는 칫솔모 포켓이 상기 개구와 연통하도록 형성된,
칫솔 제조방법.
청구항 4 또는 청구항 7에 있어서,
상기 헤드 인서트에는 상기 칫솔 헤드의 내부에 매몰되고 걸림작용에 의하여 상기 헤드 인서트와 상기 칫솔 헤드의 분리를 저지하는 걸림부가 형성된,
칫솔 제조방법.
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제1 성형면이 형성된 제1 금형 및 상기 제1 성형면과 함께 칫솔 헤드 성형용 캐비티를 형성하는 제2 성형면이 형성된 제2 금형을 가지며, 표면에 칫솔모들이 식모된 인서트 바디 및 상기 인서트 바디의 이면으로부터 돌출된 적어도 하나 이상의 바디 서포트로 구성된 헤드 인서트가 상기 캐비티에 삽입되고, 상기 제1 성형면에 상기 칫솔모들을 상기 캐비티의 외부에 위치시키기 위한 개구가 형성되며, 상기 개구의 주위에 상기 인서트 바디의 표면 가장자리 부분을 지지하는 인서트 받침이 형성되고, 상기 제2 성형면에 상기 바디 서포트를 압박하여 상기 인서트 받침에 상기 인서트 바디를 밀착시키는 가압부가 형성되며,
상기 인서트 받침은, 상기 인서트 바디의 표면을 지지하는 제1 지지면과; 상기 제1 지지면으로부터 연장되고 상기 인서트 바디의 주위를 지지하여 상기 인서트 바디의 이동을 제한하는 제2 지지면으로 구성된,
칫솔 제조용 인서트 사출금형.
청구항 11에 있어서,
상기 제1 금형의 내부에는 상기 개구를 통하여 상기 캐비티의 외부로 위치된 상기 칫솔모들을 수용하는 칫솔모 포켓이 상기 개구와 연통하도록 형성된,
칫솔 제조용 인서트 사출금형.