KR102517703B1 - 전동칫솔의 음파진동 변환모듈과 이를 이용한 전동칫솔 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동칫솔의 음파진동 변환모듈과 이를 이용한 전동칫솔에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일정 각도 범위 내에서 좌우로 반복하여 회전하는 전동칫솔에 장착되어 음파영역의 진동을 발생시켜 치아의 세정효과를 높일 수 있는 전동칫솔의 음파진동 변환모듈과 이를 이용한 전동칫솔에 관한 것이다.
본 발명의 전동칫솔의 음파진동 변환모듈은 일측은 일정 각도 범위 내에서 정회전 및 역회전을 반복하여 회전하는 회전축이 설치된 전동부와 결합되고, 타측은 칫솔모가 식재된 헤드부에 결합되는 연결하우징과; 상기 연결하우징의 내부에 회전가능하도록 설치되며 일측이 상기 회전축과 연결되는 샤프트와; 상기 샤프트의 타측에 결합되어 상기 회전축의 회전운동을 진동으로 변환시켜 상기 헤드부를 진동시키기 위한 진동수단;을 구비한다.

Description

전동칫솔의 음파진동 변환모듈과 이를 이용한 전동칫솔{sonic vibration conversion module of electric motion toothbrush}

본 발명은 전동칫솔의 음파진동 변환모듈과 이를 이용한 전동칫솔에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일정 각도 범위 내에서 좌우로 반복하여 회전하는 전동칫솔에 장착되어 음파영역의 진동을 발생시켜 치아의 세정효과를 높일 수 있는 전동칫솔의 음파진동 변환모듈과 이를 이용한 전동칫솔에 관한 것이다.

일반적으로, 칫솔은 플라스틱 재질로 형성되어 칫솔모가 식모된 헤드부와, 헤드부에 연장되어 사용자가 파지할 수 있도록 하는 손잡이부로 구성된다. 사용자는 손으로 손잡이부를 잡고 칫솔모로 치아 표면이나 치간, 잇몸 등에 자극을 주어 이물질이나 치석 등을 제거한다.

최근에는 사용자의 편의성을 높이기 위해 전동모터를 이용하여 칫솔모를 회전시키거나, 진동을 가하거나 초음파 진동을 발생시키는 칫솔이 개발되어 구강 내의 이물질을 제거하는데 사용되고 있다.

대한민국 등록실용신안 제20-0365921호에는 칫솔모가 좌우로 왕복회전하는 구조의 전동칫솔이 개시되어 있다. 이러한 구조의 전동칫솔은 기계적인 작동에 의해 단순히 반복하여 회전하는 방식이므로 칫솔모가 잇몸을 상하게 할 수 있다는 문제점이 있다.

대한민국 등록실용신안 제20-0365921호: 전동칫솔

본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 전동칫솔의 반복적인 회전운동을 음파영역의 진동으로 변환시켜 치아의 세정효과를 높일 수 있는 전동칫솔의 음파진동 변환모듈과 이를 이용한 전동칫솔에 관한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전동칫솔의 음파진동 변환모듈은 일측은 일정 각도 범위 내에서 정회전 및 역회전을 반복하여 회전하는 회전축이 설치된 전동부와 결합되고, 타측은 칫솔모가 식재된 헤드부에 결합되는 연결하우징과; 상기 연결하우징의 내부에 회전가능하도록 설치되며 일측이 상기 회전축과 연결되는 샤프트와; 상기 샤프트의 타측에 결합되어 상기 회전축의 회전운동을 진동으로 변환시켜 상기 헤드부를 진동시키기 위한 진동수단;을 구비한다.

상기 진동수단은 상기 샤프트에 편심되게 결합되는 편심웨이트이다.

상기 연결하우징은 상기 전동부 및 상기 헤드부와 연결되는 연결부가 일측 및 타측에 각각 형성된다.

그리고 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전동칫솔은 일정 각도 범위 내에서 정회전 및 역회전을 반복하여 회전하는 회전축이 설치된 전동부와; 상기 전동부에 결합되어 상기 회전축이 좌우로 반복하여 회전시 상기 회전축의 회전운동을 진동으로 변환시키는 음파진동변환모듈과; 칫솔모가 식재되며, 상기 음파진동변환모듈에 결합되어 상기 음파진동변환모듈에 의해 진동되는 헤드부;를 구비한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 전동칫솔에 장착하여 왕복 회전운동을 음파영역의 진동으로 변환시킬 수 있다. 따라서 본 발명은 기계적인 작동에 의해 단순히 반복하여 회전하는 방식 대신에 음파영역의 미세한 진동을 가해 치아를 세정하므로 잇몸을 손상시키지 않고 효과적으로 치아를 세정할 수 있다.

또한, 음파진동변환모듈은 전동부와 헤드부에 탈부착이 가능한 모듈구조로 이루어지므로 종래의 전동칫솔에 간단하게 장착하여 사용할 수 있으며, 분리 및 교체가 매우 용이하여 사용자 편의성을 크게 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 예에 따른 전동칫솔의 분리 사시도이고,
도 2는 도 1에 적용된 음파진동 변환모듈의 분리 사시도이고,
도 3은 도 1의 단면도이고,
도 4는 도 1의 적용된 음파진동 변환모듈의 작동을 보여주기 위한 모식도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동칫솔의 음파진동 변환모듈과 이를 이용한 전동칫솔에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 예에 따른 전동칫솔은 일정 각도 범위 내에서 정회전 및 역회전을 반복하여 회전하는 회전축(11)이 설치된 전동부(10)와, 전동부(10)에 결합되어 회전축(11)이 좌우로 반복하여 회전시 회전축(11)의 회전운동을 진동으로 변환시키는 음파진동변환모듈(20)과, 음파진동변환모듈(20)에 결합되어 음파진동변환모듈(20)에 의해 진동되는 헤드부(50)를 구비한다.

전동부(10)는 사용자가 손으로 움켜쥐는 부위로, 대략 원통형으로 형성된다. 전동부(10)의 상부에는 음파진동변환모듈(20)과 나사결합될 수 있도록 나사결합부(13)가 형성된다.

전동부(10)에는 회전축(11)이 수직하게 설치된다. 회전축(11)의 상부는 전동부(10)의 바깥으로 일정 길이 돌출된다. 회전축(11)의 상단부에는 후술할 샤프트(11)가 결합될 수 있도록 사각의 결합홈(12)이 마련된다.

도시되지 않았지만 전동부(10)의 내부에는 회전축(11)을 회전시키기 위한 모터와, 모터에 전원을 공급하기 위한 배터리가 설치된다. 모터는 일정 각도 범위 내에서 정회전 및 역회전을 반복하여 회전축을 회전시킨다. 이와 달리 모터는 일 방향으로 360°회전하고, 모터와 회전축은 통상적인 크랭크부로 연결될 수 있다. 크랭크부에 의해 회전축은 일정 각도 범위 내에서 정회전 및 역회전을 반복할 수 있다.

이와 같이 전동부(10)에 설치된 회전축(11)은 일정 각도 범위 내에서 정회전과 역회전을 반복하면서 회전한다. 가령, 회전축(11)은 60 내지 180°범위 내에서 회전할 수 있다.

전동부(10)에는 모터의 작동을 위한 조작버튼이 마련될 수 있음은 물론이다. 조작버튼으로 전원버튼, 회전속도조절버튼 등이 마련될 수 있다. 전원버튼은 모터의 작동을 온오프시키기 위한 것이다. 사용자는 전원버튼을 눌러 모터를 작동시키거나 정지시킬 수 있다. 회전속도조절버튼은 모터의 회전속도를 조절하여 음파진동변환모듈에서 발생되는 진동의 크기를 조절한다. 회전속도조절버튼은 +와 -버튼으로 이루어질 수 있다. +버튼을 한번씩 누를 때마다 모터의 회전속도는 점차 빨라지며, -버튼을 한번씩 누를 때마다 모터의 회전속도는 점차 느려진다.

음파진동변환모듈(20)은 전동부(10)에 결합되어 회전축(11)과 연결된다. 음파진동변환모듈(20)은 회전축(11)이 좌우로 반복하여 회전시 회전축(11)의 회전운동을 진동으로 변환시켜 헤드부(50)에 진동을 가하는 역할을 한다.

도시된 음파진동변환모듈(20)은 연결하우징(21)과, 연결하우징(21)의 내부에 회전가능하도록 설치되며 일측이 회전축(11)과 연결되는 샤프트(31)와, 샤프트(31)의 타측에 결합되어 회전축(11)의 회전운동을 진동으로 변환시키는 진동수단을 구비한다.

연결하우징(21)은 상하로 길게 형성된다. 연결하우징(21)의 내부에는 샤프트(31)와 진동수단을 수용하기 위한 수용공간이 마련된다.

연결하우징(21)의 하부는 전동부(10)와 결합되고, 연결하우징(21)의 상부는 헤드부(50)와 결합된다. 이를 위해 연결하우징(21)의 상부와 하부에는 전동부(10) 및 헤드부(50)와 연결되는 연결부가 각각 형성된다.

연결부의 예로 나사홀이 적용된다. 연결하우징(21)의 하부에는 전동부(10)의 나사결합부(13)와 결합되기 위한 나사홀(미도시)이 형성되고, 연결하우징(21)의 상부에는 헤드부(50)와 결합되기 위한 나사홀(23)이 형성된다. 연결부는 수밀이 유지될 수 있도록 실링처리됨은 물론이다.

상술한 연결하우징(21)은 전동부(10) 및 헤드부(50)와 탈부착이 가능하도록 결합되므로 분리 및 교환이 매우 용이하다.

샤프트(31)는 연결하우징(21)의 내부에 회전가능하도록 설치된다. 도시된 예에서는 연결하우징(21)의 내부에 설치된 지지관(25)의 내측에 삽입된다.

지지관(25)은 내부가 비어있는 파이프 구조로 이루어진다. 샤프트(31)는 지지관(25)의 내부에 삽입된다. 샤프트(31)와 지지관(25) 사이에는 베어링이 설치되어 샤프트(31)는 지지관(25)에 회전가능하도록 결합된다. 샤프트(31)는 지지관(25)의 길이보다 더 길게 형성된다. 지지관(25)에 결합된 상태에서 샤프트(31)의 하부와 상부는 지지관(25)의 밖으로 노출된다.

샤프트(31)의 하부는 전동부(10)의 회전축(11)과 연결된다. 샤프트(31)의 하단부에는 회전축(11)의 결합홈(12)에 삽입되는 삽입부(33)가 형성된다. 회전축(11)에 결합된 샤프트(31)는 회전축(11)과 연동하여 회전한다. 따라서 샤프트(31)는 일정각도 범위 내에서 정회전과 역회전을 반복하면서 회전한다.

진동수단은 샤프트(31)의 상부에 결합된다. 진동수단은 회전축(11)의 회전운동을 진동으로 변환시킨다.

도시된 진동수단은 샤프트(31)에 편심되게 결합되는 편심웨이트(35)이다.

편심웨이트(35)는 샤프트(31)의 상부에 설치된다. 편심웨이트(35)는 샤프트(31)에 편심되어 일측 방향으로 치우쳐 결합된다. 편심웨이트(35)는 부채꼴 또는 반원 형상으로 이루어져 일정한 중량을 갖는다. 이러한 편심웨이트(35)는 샤프트(31)의 회전시 진동을 발생시키는 역할을 한다.

헤드부(50)는 연결하우징(21)의 상부에 형성된다. 헤드부(50)에는 통상적인 칫솔모(55)가 식재된다. 헤드부(30)의 하부에는 연결하우징(21)의 나사홀(23)에 결합되는 나사결합부(51)가 마련된다.

모터가 구동하면 회전축(11)이 회전을 하고 이에 따라 샤프트(31)가 회전한다. 샤프트(31)가 회전하면 샤프트(31)에 결합된 편심웨이트(35)는 회전하면서 진동을 발생시킨다.

도 4에 도시된 바와 같이 회전범위 이내에서 샤프트(31)는 정회전과 역회전을 반복하여 회전하고, 편심웨이트(35)의 위치에 따라 진동의 방향이 계속 변화한다. 이때 발생된 진동은 연결하우징(21)에 전달되고, 연결하우징(21)에 전달된 진동은 헤드부(50)에 전달되어 헤드부(50)를 진동시킨다. 이때 발생된 진동은 음파 주파수 범위의 진동으로서, 이러한 음파 영역의 진동은 잇몸 손상 없이 치아를 효과적으로 세정할 수 있다.

종래의 전동칫솔은 기계적인 작동에 의해 단순히 반복하여 회전하는 방식이므로 칫솔모가 잇몸을 상하게 할 수 있다. 반면에 본 발명은 전동부(10)에서 발생된 반복적인 회전운동을 음파진동변환모듈(20)이 음파영역의 진동으로 변환시킴으로써 잇몸을 손상시키지 않고 효과적으로 치아를 세정할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 음파진동변환모듈(20)은 전동부(10)와 헤드부(50)에 탈부착이 가능한 모듈구조로 이루어지므로 종래의 전동칫솔에 간단하게 장착하여 사용할 수 있으며, 분리 및 교체가 매우 용이하여 사용자 편의성을 크게 향상시킬 수 있다.

이상에서 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10: 전동부 11: 회전축
20: 음파진동변환모듈 21: 연결하우징
25: 지지관 31: 샤프트
35: 편심웨이트 50: 헤드부
55: 칫솔모

Claims (4)

1. 일측은 회전축이 설치된 전동부와 탈부착이 가능하도록 결합되고, 타측은 칫솔모가 식재된 헤드부에 탈부착이 가능하도록 결합되는 연결하우징과;
   상기 연결하우징의 내부에 설치되는 지지관과;
   상기 지지관보다 길게 형성되고 상기 지지관의 내부에 삽입되어 하부 및 상부가 상기 지지관의 밖으로 노출되며, 상기 지지관에 회전가능하도록 결합되는 샤프트와;
   상기 샤프트의 하단부에 형성되어 상기 회전축의 상단부에 마련된 사각의 결합홈에 삽입되는 삽입부와;
   상기 샤프트의 상부에 결합되어 상기 회전축의 회전운동을 진동으로 변환시켜 상기 연결하우징에 진동을 전달하여 상기 헤드부를 진동시키기 위한 진동수단;을 구비하며,
   상기 연결하우징의 상부와 하부에는 상기 전동부 및 헤드부와 연결되는 나사홀로 이루어진 연결부가 각각 형성되고,
   상기 회전축은 60 내지 180°범위 내에서 정회전 및 역회전을 반복하여 회전하며,
   상기 진동수단은 상기 샤프트에 편심되게 결합되는 부채꼴 형상의 편심웨이트인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 전동칫솔의 음파진동 변환모듈.
2. 삭제
3. 삭제
4. 일정 각도 범위 내에서 정회전 및 역회전을 반복하여 회전하는 회전축이 설치된 전동부와;
   상기 전동부에 결합되어 상기 회전축이 좌우로 반복하여 회전시 상기 회전축의 회전운동을 진동으로 변환시키는 음파진동변환모듈과;
   칫솔모가 식재되며, 상기 음파진동변환모듈에 결합되어 상기 음파진동변환모듈에 의해 진동되는 헤드부;를 구비하고,
   상기 음파진동변환모듈은 일측이 상기 전동부와 탈부착이 가능하도록 결합되고 타측이 상기 헤드부에 탈부착이 가능하도록 결합되는 연결하우징과, 상기 연결하우징의 내부에 설치되는 지지관과, 상기 지지관보다 길게 형성되고 상기 지지관의 내부에 삽입되어 하부 및 상부가 상기 지지관의 밖으로 노출되며 상기 지지관에 회전가능하도록 결합되는 샤프트와, 상기 샤프트의 하단부에 형성되어 상기 회전축의 상단부에 마련된 사각의 결합홈에 삽입되는 삽입부와, 상기 샤프트의 상부에 결합되어 상기 회전축의 회전운동을 진동으로 변환시켜 상기 연결하우징에 진동을 전달하여 상기 헤드부를 진동시키기 위한 진동수단을 구비하며,
   상기 연결하우징의 상부와 하부에는 상기 전동부 및 헤드부와 연결되는 나사홀로 이루어진 연결부가 각각 형성되고,
   상기 회전축은 60 내지 180°범위 내에서 정회전 및 역회전을 반복하여 회전하며,
   상기 진동수단은 상기 샤프트에 편심되게 결합되는 부채꼴 형상의 편심웨이트인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 전동칫솔.
   
   
   

Images