KR102479556B1 - 칫솔모가공툴 및 이를 이용한 칫솔모가공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 치아 관리에 필요한 양치질을 하기 위하여 필요한 회전형 전동칫솔의 칫솔모를 가공하기 위한 칫솔모가공툴 및 칫솔모가공방법에 대한 것이다.
칫솔모가공툴은, 내주면을 갖는 원통형 형태를 취하고, 연마부재가 내주면에 도포되어 제공되며,
칫솔모가공방법에 있어서는, 칫솔모를 칫솔모가공툴의 내부로 진입시킨 후에, 회전운동 등을 통하여 연마부재가 칫솔모의 단면을 연마하도록 이루어진다.

Description

칫솔모가공툴 및 이를 이용한 칫솔모가공방법 {Tool and process for manufacturing toothbrush}

본 발명은 치아 관리에 필요한 양치질을 하기 위하여 필요한 칫솔의 칫솔모를 가공하기 위한 수단 및 방법에 대한 것이다.

보다 상세하게는, 회전형 전동칫솔의 칫솔모를 가공함에 있어서 필요한 칫솔모가공툴 및 칫솔모가공방법에 대한 것이다.

본 발명은 공지된 회전형 전동칫솔(10)의 메인바디(11)에 장착되는 원통형 회전 칫솔모(12)의 절단된 단면(12b)을 부드럽게 가공하기 위한 것이다. 여기서 회전형 전동칫솔(10)과 관련하여서는 본 발명의 출원인에 의하여 선출원된 특허번호 10-1056274(2011.08.04.)가 도 1의 예시와 같이 개시되어 있는 바,

하부체와 중간체, 그리고 상부체로 이루어진 하우징과; 상기 하우징의 하부체 내부 상부에 설치되는 전동모터와; 상기 하우징의 하부체 내부 하부에 설치되고, 전동모터에 전원을 공급하는 충전 배터리와; 상기 하우징의 하부체 내부 상부에 설치되고, 상기 전동모터의 회전축기어에 결합되는 감속기어와; 하단부가 상기 감속기어와 접속되고, 상단부가 하우징의 중간체와 상부체의 내부를 경유하여 상부체의 상단으로 돌출되는 동력전달축과; 상기 하우징의 상부체의 상단 일측에서 상기 동력전달축과 접속되는 제 1 구동기어와; 상기 하우징의 상부체의 상단 타측에서 상기 동력전달축과 접속되는 제 2 구동기어와; 상기 제 1 구동기어에 착탈 가능하게 접속되는 제 1 칫솔모와; 상기 제 2 구동기어에 착탈 가능하게 접속되는 제 2 칫솔모와; 상기 하우징의 상부체와 착탈 가능하게 접속되고, 상기 제 1, 2 칫솔모를 회전이 자유롭게 지지하는 고정구와; 상기 하우징의 하부체 내부 일측에 설치되는 지지브라켓트와; 상기 지지브라켓트에 고정 설치되고, 하우징 하부체의 외측으로 돌출되는 스위치버튼이 마련되는 스위치판을 구비하여 이루어진다.

회전 가능한 원통형의 칫솔모는 처음 제작시에 그 절단된 단면(12b)이 도 2 A의 예시와 같이 매우 고르지 못한 상태로 절단된다. 이러한 상태의 단면을 갖는 회전칫솔모가 고속으로 회전하면서 사용자의 구강에 삽입되면 치아. 치육은 물론이고 구강 전체에 상흔을 남기고 치아 및 구강의 건강을 위협할 우려가 있다.

그러므로 회전칫솔모의 단면을 고르게, 부드럽게 가공하는 작업이 필요하며, 종래에는 평면으로 펼쳐진 사포 등으로 이루어진 마찰부재에 접촉시켜 가공하는 방법을 사용하였다. 그러나 이러한 방법은 원통형의 회전칫솔모를 평면에 마찰시키기 위해서 원과 평면의 만남에 의한 접촉면이 협소하여 매우 비효율적이며 장시간 작업을 수행해야 하며, 가공된 결과도 도 2 A의 상태에서 크게 벗어나지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 개선하여서 보다 효율적이며 단시간에 원통형의 칫솔모 가공작업이 완료되도록 하는 수단 및 방법을 제공하고자 한다.

상술한 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 칫솔모가공툴은,

회전형 전동칫솔에 사용되기 위하여 회전축에 원통형으로 모식되는 칫솔모의 단면(12b)을 가공하는 가공수단으로서, 몸체는 내부가 비어 내주면을 갖는 원통형의 파이프 형태를 취하고, 연마부재가 상기 내주면에 도포되어 구성된다.

더하여, 상기 내주면은 높낮이 단차가 있는 단차가공이 이루어지며, 상기 연마부재가 상기 단차가공이 이루어진 부위에 도포되어, 상기 칫솔모가 가공될 수 있도록 제공된다.

더하여, 상기 칫솔모가공툴의 몸체에는 구멍이 천공된 에어홀이 형성되며, 상기 에어홀을 통하여 에어를 불어넣어서 상기 칫솔모의 단면이 연마된 팁을 외부로 배출할 수 있도록 구성된다.

상술한 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 칫솔모가공방법은,

회전운동, 직선운동 또는 병행운동을 수행하는 가공운동수단을 준비하는 단계;

상기 칫솔모 또는 상기 칫솔모가공툴 중에서, 적어도 어느 하나를 상기 가공운동수단에 배치시키는 단계;

상기 칫솔모가 상기 칫솔모가공툴의 내부로 진입되게 하는 단계;

상기 가공운동수단을 작동하여 회전운동, 직선운동 또는 병행운동을 일으키고 이에 따라, 상기 칫솔모가공툴에 도포된 연마부재가 상기 칫솔모의 단면을 가공하여 라운딩가공이 이루어지게 하는 단계;

상기 칫솔모의 가공이 완료되면, 상기 칫솔모를 상기 칫솔모가공툴로부터 분리하는 단계;를 포함하여 달성된다.

이때, 상기 칫솔모는 직선운동을 수행하도록 배치하고, 상기 칫솔모가공툴은 회전운동을 수행하도록 배치할 수 있다.

본 발명의 칫솔모가공툴은 내부가 빈 원통형을 취하여 그 내주면에 마찰부재가 도포되어 구성되고, 칫솔모가공방법은 회전형 전동칫솔에 사용되는 원통형의 칫솔모의 절단된 단면의 전부 또는 많은 부분이 일시에 접촉하여 회전하는 방식으로 연마되므로, 칫솔모 단면의 모든 부분 또는 많은 부분이 일시에 가공될 수 있어서 가공작업이 매우 효율적이며 가공시간을 단축시킬 수 있다.

도 1은 종래의 회전형 전동칫솔을 예시한 사시도 및 측면 확대도이다.
도 2는 회전형 전동칫솔에 장착되는 칫솔모의 단면을 확대하여 보인 예시도로서, 도 2 A는 가공이 이루어지지 않았거나, 종래의 기술에 의하여 가공된 상태를 보인 것이고, 도 2 B는 본 발명에 의하여 가공이 이루어진 상태를 보인 것이다.
도 3은 본 발명 칫솔모가공툴의 사시도 및 측단면도이다.
도 4에서 도 4 A는 본 발명의 칫솔모가공툴에 칫솔모를 진입시키는 상태를 보이는 예시도이고, 도 4 B는 진입이 이루어진 상태를 보인 예시도이다.
도 5는 본 발명의 칫솔모가공툴을 이용하여 칫솔모가공방법을 예시한 상태도이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 이때, 본 발명의 설명에는 첨부된 도면의 실시예가 참조될 수 있으며, 본 발명에 사용되는 기술적 용어는 본 발명이 속하는 분야에 통상의 지식을 가진 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다.

먼저, 본 발명의 칫솔모가공툴(100)에 대하여 알아본다.

도 1에 예시된 회전형 전동칫솔(10)에 장착되는 칫솔모(12)는, 회전축(12a)에 원통형으로 모식(毛植)되어서 회전을 통하여 치아를 마찰하는 방법으로 양치질을 실시하도록 제공된 것이다. 이때, 칫솔모(12)의 절단된 단면(12b)은 잇몸을 상하지 않도록 날카롭고 각진 면이 제거되어서 보다 부드럽게 가공된 단면(12b)이 이루어지도록 연마처리될 필요가 있다. 이를 위하여 칫솔모(12)의 단면(12b)을 부드럽게 연마하여 라운딩가공이 처리된 가공된 단면(12b)을 갖도록 하는 칫솔모가공툴(100)이 본 발명에 의하여 제공되는 것이다. ‘라운딩가공’은 칫솔모(12)의 단면(12b)이 도 2 B와 같은 원형의 라운딩(rounding) 형태를 취하도록 연마되어, 사용자에게 부드러운 촉감을 제공하는 것으로 정의한다.

칫솔모가공툴(100)은 원통형 파이프 형태를 취하여 빈 내부를 감싸는 내주면(110)을 가진다.

내주면(110)에는 연마부재(120)가 도포되며, 연마부재(120)는 회전운동(m1), 직선운동(m2) 또는 병행운동(회전운동 및 직선운동)을 통하여 마찰에 의한 연마작용으로 칫솔모(12)를 가공하기 위하여 구비되는 것으로서, 효율적인 작업수행을 위하여 작업환경의 변수에 따라 내주면(110)의 전부 또는 일부에 선택적으로 도포될 수 있다. 연마부재(120)는 공지된 사포를 부착할 수 있으나 원통형 내주면(110)에는 부착하기가 용이하지 않을 수 있으므로, 이러한 경우에는 내주면(110)에 다이아몬드 전착 등을 통하여 달성될 수 있다.

연마부재(120)가 도포된 내주면(110)과, 칫솔모(12)의 단면(12b)으로 이루어진 외주는 하기 관계식을 만족시킬 수 있다.

[관계식 1]

ΦA ＞＝ ΦB

(단, ΦA는 칫솔모가공툴의 내주면 직경, ΦB는 원통형 칫솔모의 외주 직경을 의미함)

이때에는, 칫솔모(12)의 외주 직경이 내주면(110) 직경보다 작으므로, 칫솔모가공툴(100)의 중심축과 칫솔모(12)의 중심축을 서로 일직선에서 벗어나게 배치하여서 회전 칫솔모(12)의 단면(12b)이 연마부재(120)에 접촉되도록 할 수 있다.

그러나 보다 바람직하게는 하기 관계식을 만족시킬 수 있다.

[관계식 2]

ΦA < ΦB

이때에는, 칫솔모(12)의 외주 직경이 내주면(110)의 직경보다 크므로 단면(12b) 전부가 칫솔모가공툴(100)의 연마부재(120)에 동시 접촉할 수 있다. 따라서 일시에 효율적인 마찰작용이 발생하여서 이에 의한 효율적인 가공이 달성될 수 있다. 그리고 칫솔모가공툴(100)의 중심축과 칫솔모(12)의 중심축은 서로 일직선에 놓이도록 배치될 수 있다.

내주면(110)은 와이어컷팅 등을 통하여 높낮이 단차를 가지는 마루(111a)와 골(111b)이 형성되도록 단차가공이 이루어질 수 있다. 이때, 연마부재(120)는 단차가공된 내주면(110)의 마루(111a) 및 골(111b) 전부 또는 선택적으로 일부에 도포가 될 수 있다. 이러한 구성을 통하여, 칫솔모(12)의 단면(12b)이 단차가공된 부위에 접촉할 수 있으며 이때, 보다 많은 단면(12b)의 접촉부위가 확보되어서 라운딩가공이 효과적으로 이루어질 수 있다. 즉, 칫솔모(12)의 단면(12b)이 단차가공된 낮은 부위의 골(111b)로부터 높은 부위의 마루(111a)로 측면아래에서부터 접근할 수 있으므로 칫솔모(12)의 측면이 효과적으로 마찰, 연마되면서 확실하고 정교한 라운딩가공이 용이하게 이루어질 수 있는 것이다.

더하여, 칫솔모가공툴(100)에는 천공된 구멍으로 제공되는 에어분사홀(130)이 형성될 수 있다. 에어분사홀(130)을 통하여 에어(공기)를 불어넣어서 칫솔모(12)의 가공이 이루어지면서 연마된 팁(깍여진 잔존물)을 칫솔모가공툴(100)의 외부로 배출시킬 수가 있도록 구성할 수 있는 것이다.

다음 본 발명의 칫솔모가공툴(100)을 이용한 칫솔모(12) 가공방법에 대하여 알아본다. 본 발명에서 ‘준비’는 가공작업 수행을 위한 작동이 가능하게 배치됨을 의미한다. 그리고 ‘배치’는 위치, 설치, 장착 또는 고정됨을 의미한다. 가령, 도 3 내지 도 5에 도시된 칫솔모가공툴(100)의 타단(a1)을, 고정핀 등으로 가공운동수단에 고정하여 장착되게 할 수 있는 것이다.

본 발명의 칫솔모(12) 가공방법은 칫솔모(12)가 원통형을 취하고 있는 관계로 연마부재(120)와 가장 효율적인 접촉면을 유지하기 위하여 칫솔모가공툴(100) 또한 내부가 빈 원통형을 취하여 그 내주면(110)에 연마부재(120)를 배치하고, 여기에 칫솔모(12)를 삽입한 후에 회전을 시켜서 회전마찰 작용으로 연마하는 가공작업을 수행하는 방식을 채택한다.

작용효과에 있어서는, 원통형 칫솔모가공툴(100)의 내부에 원통형을 취하는 가 삽입되게 되면, 칫솔모(12)의 단면(12b) 외주 전체가 내주면(110)에 일시에 접촉하게 되거나, 최소한 평면의 종래 칫솔모가공툴보다는 많은 면적이 접촉하는 상태가 이루어지므로, 한 번의 회전운동(m1)으로도 칫솔모(12) 단면(12b)의 모든 또는 많은 부분이 일시에 연마될 수 있는 것이어서 가공효율이 높고 가공시간을 단축할 수 있다.

가공방법에 있어서 보다 상세하게는, 회전운동(m1), 직선운동(m2) 또는 병행운동(회전운동 및 직선운동의 병행)을 수행하는 가공운동수단을 준비하는 단계를 포함한다. 여기서, 회전운동(m1)은 정역방향 중 어느 한 방향 또는 양방향을 번갈아 이루어질 수 있고, 직선운동(m2)은 왕복운동을 포함할 수 있다.

가공운동수단은 적어도 하나 준비되며, 복수로 준비될 수 있다. 그리고 가공운동수단은 인위적인 수작업에 의한 작업을 수행하도록 준비될 수 있고, 전동장치 또는 솔레노이드를 통하여 대상물을 회전운동(m1) 시키거나 직선운동(m2) 시키도록 설치되며, 제어장치를 부가하여 자동적인 가공이 이루어지도록 준비될 수 있다.

가공운동수단의 준비가 완료되면, 칫솔모(12)와 칫솔모가공툴(100) 중 적어도 어느 하나를 가공운동수단에 배치시키는 단계를 포함한다.

즉, 칫솔모(12)와 칫솔모가공툴(100) 중 어느 한 쪽만 가공운동수단에 배치하여 회전운동(m1) 또는 병행운동이 이루어지는 방법을 택할 수 있다.

또는, 칫솔모(12) 및 칫솔모가공툴(100) 양측을 모두 가공운동수단에 배치할 수 있으며 이때에는, 어느 한 쪽은 회전운동(m1)만을 담당하고 다른 한 쪽은 직선운동(m2)만을 담당할 수 있는 바 예컨대, 칫솔모(12)는 직선운동(m2)만을 수행하도록 배치되고, 칫솔모가공툴(100)은 회전운동(m1)만을 수행하도록 배치되거나 그 역으로 배치될 수 있는 것이다.

도 4 및 도 5에서, 칫솔모가공툴(100)은 정역 회전의 어느 한 방향 또는 번갈아 회전운동(m1)을 수행하며, 칫솔모(12)는 왕복하여 직선운동(m2)을 수행하도록 구성된 예시를 나타내고 있다.

칫솔모(12)가 칫솔모가공툴(100)의 내부로 진입되게 하는 단계를 포함한다.

즉, 칫솔모(12)를 위치 이동시켜 칫솔모가공툴(100)의 내부로 진입시키거나, 칫솔모가공툴(100)을 위치 이동시켜서 칫솔모(12)가 칫솔모가공툴(100)의 내부로 진입되게 할 수 있다. 도 4 및 도 5에서는, 칫솔모가공툴(100)의 입구(a1)로 칫솔모(12)가 진입되어 칫솔모가공툴(100)의 내부로 칫솔모(12)가 삽입되는 예시를 보여주고 있다.

가공운동수단을 작동하여 회전운동(m1), 직선운동(m2) 또는 병행운동을 일으켜 칫솔모가공툴(100)에 도포된 연마부재(120)가 칫솔모(12)의 단면(12b)을 가공하게 하는 단계를 포함한다.

이때, 가공운동수단이 칫솔모(12) 또는 칫솔모가공툴(100) 중 어느 한 쪽에만 장착된 경우에 가공운동수단의 회전운동(m1)은 필요조건으로 그리고 직선운동(m2)은 충분조건으로 작용하게 된다. 즉, 회전운동(m1)만을 단독 수행하게 하거나, 병행운동을 수행하게 하여 가공작업의 효율을 제고할 수 있다.

한편, 칫솔모(12)와 칫솔모가공툴(100)을 각각 가공운동수단에 배치시킨 경우에는, 칫솔모(12)의 직선운동(m2)에 대하여 칫솔모가공툴(100)의 회전운동(m1)을 대응시키고 반대로, 칫솔모(12)의 회전운동(m1)에 대하여 칫솔모가공툴(100)의 직선운동(m2)을 대응시킬 수 있다. 물론, 칫솔모(12) 및 칫솔모가공툴(100) 중 어느 한 쪽을 또는 양측을 모두 병행운동을 수행하도록 할 수도 있다. 앞서 설명한 도 4 및 도 5의 예시를 참조한다.

마지막으로 칫솔모(12)의 가공이 완료된 후에는 칫솔모(12)를 가공운동수단으로부터 분리하는 단계를 포함할 수 있으며,

칫솔모(12)를 가공운동수단으로부터 분리하는 단계의 전에 또는 후에, 에어분사홀(130)을 통하여 에어를 칫솔모가공툴(100)의 내부로 불어넣어서 연마된 팁을 칫솔모가공툴(100)의 외부로 배출시키는 단계를 포함할 수 있다.

칫솔모가공툴(100);
내주면(110);
연마부재(120);
에어분사홀(130);

Claims (5)

1. 기설정된 피치를 갖도록 회전축을 따라 나선형으로 모식되는 칫솔모의 단면을 가공하는 칫솔모 가공툴에 있어서,
   내주면을 가지며, 높낮이 단차가 있는 단차가공을 통해 상기 내주면의 길이방향을 따라 기설정된 피치를 가지는 마루와 골이 교대로 형성되는 원통형 몸체; 및
   상기 몸체의 내주면에 도포되는 연마부재를 포함하는, 칫솔모 가공툴.
2. 제1항에 있어서,
   상기 마루 및 상기 골의 피치는 상기 칫솔모의 피치에 비해 크고 2배 미만인, 칫솔모가공툴.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 연마부재는 상기 단차가공이 이루어진 부위에 도포되며,
   상기 몸체는 구멍이 천공된 에어홀이 형성되어, 상기 에어홀을 통하여 불어넣은 에어를 통해 상기 칫솔모의 단면이 연마된 팁을 외부로 배출할 수 있는, 칫솔모 가공툴.
4. 회전운동, 직선운동 또는 병행운동을 수행하는 가공운동수단을 준비하는 단계;
   제1항 또는 제2항에 기재된 칫솔모 또는 칫솔모 가공툴 중에서, 적어도 어느 하나를 상기 가공운동수단에 배치시키는 단계;
   상기 칫솔모가 상기 칫솔모 가공툴의 내부로 진입되게 하는 단계;
   상기 가공운동수단을 작동하여 회전운동, 직선운동 또는 병행운동을 일으키고 이에 따라, 상기 연마부재가 상기 칫솔모의 단면을 가공하여 라운딩가공하는 단계;
   상기 칫솔모의 가공이 완료되면, 상기 칫솔모를 상기 칫솔모가공툴로부터 분리하는 단계를 포함하는, 칫솔모 가공방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 칫솔모는 직선운동을 수행하고,
   상기 칫솔모가공툴은 회전운동을 수행하는, 칫솔모 가공방법.

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