KR102585455B1 - 구강 케어 기구를 위한 헤드 및 이러한 헤드를 포함하는 키트 - Google Patents

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Abstract

구강 케어 기구를 위한 헤드는 외측 원주를 구비한 긴 장착 표면, 손잡이에 부착, 또는 반복적으로 부착가능 및 탈착가능한 근위 단부와 근위 단부 반대편에 있는 원위 단부 사이에서 연장되는 종축을 갖는다. 헤드는 외측 원주에 근접하게 종축을 따라 장착 표면으로부터 연장되는 외측 2열의 터프트들, 및, 원위 단부에 배열되고 원호 형상 방식으로 배열된 필라멘트들 또는 필라멘트들의 복수의 터프트들로 구성된 원호 형상 토우를 포함한다. 외측 열들의 터프트들은 종방향 연장부 및 종방향 연장부에 실질적으로 수직하게 연장되는 단면 영역을 갖고, 단면 영역은 더 긴 축 및 더 짧은 축을 구비한 긴 형상을 갖는다. 외측 열들의 터프트들은 더 긴 축이 헤드의 종축에 대하여 약 20° 내지 약 65°, 바람직하게는 약 30° 내지 약 50°, 더 바람직하게는 약 45°의 각도 α를 한정하는 방식으로 배열되어, 외측 열들의 터프트들 및 원호 형상 토우가 외측 원호 형상 포락선을 한정하도록 한다.

Description

구강 케어 기구를 위한 헤드 및 이러한 헤드를 포함하는 키트
본 개시내용은 구강 케어 기구를 위한 헤드 및 이러한 헤드 및 손잡이를 포함하는 키트에 관한 것이다.
필라멘트들로 구성된 복수의 터프트들을 포함하는 수동 및 전동 칫솔과 같은 구강 케어 기구가 당업계에 잘 알려져 있다. 일반적으로, 터프트는 사용자의 구강 내로 삽입되도록 의도되는 헤드의 장착 표면에 부착된다. 그립 손잡이가 보통 헤드에 부착되며, 이 손잡이는 칫솔질 동안 사용자에 의해 유지된다. 헤드는 손잡이에 영구적으로 연결되거나 반복적으로 부착가능하고 손잡이로부터 탈착가능하다.
적어도 2개의 터프트가 이들이 그로부터 연장되는 장착 표면에 대해 상이한 방향으로 경사진, 복수의 터프트를 포함하는 칫솔이 또한 당업계에 알려져 있다. 예를 들어, 헤드 몸체 및 다수의 터프트를 갖는 칫솔의 브러시 헤드가 알려져 있다. 헤드 몸체는 장착 표면 및 장착 표면에 한정된 다수의 장착 구멍들을 갖는다. 터프트들은 장착 구멍들에 장착되고, 헤드 몸체의 장착 표면으로부터 경사진 방식으로 돌출된다. 2 열의 터프트들이 헤드 몸체의 장착 표면에 대하여 동일한 경사각으로 기울어져 있다. 추가 열의 터프트들이 상기 두 열 사이에서 장착 표면에 부착되고 반대 방향으로 기울어져 있다.
이러한 유형의 터프트 조립체를 포함하는 칫솔은 문지르는 칫솔질 기술과 사용될 때, 즉 치아 라인을 따라 수평 앞뒤 움직임을 수행할 때 치아의 외측 협측 면(buccal face) 및 인접치간 영역을 적절하게 세정하지만, 상이한 칫솔질 기술과 사용되기에 그렇게 적합하지 않다.
공격적인 앞뒤 칫솔질에 의해 야기될 수 있는 치은 퇴축으로부터 잇몸 라인을 보호하기 위하여, 치과의사들은 요즘에는 소위 "바스법(Bass method)", 원형 칫솔질 운동을 이용함으로써 치아를 칫솔질하고/하거나 잇몸으로부터 치아로, 즉, 수평 방향보다는 수직으로 칫솔질하는 것을 추천한다.
"바스법" 또는 "바스 칫솔질 기술"은 하기에 의해 정의된다:
칫솔의 헤드는 강모의 일부가 잇몸 상에 닿도록 치아에 대하여 수평으로 유지된다. 이어서 브러시 헤드를 약 45-도 각도로 기울여, 강모가 잇몸 라인 아래를 가리키게 한다. 칫솔은 매우 짧은 수평 스트로크로 이동되어 강모들의 팁이 한 자리에 머무르지만, 칫솔의 헤드는 앞뒤로 흔들린다. 대안적으로, 아주 작은 원형 운동이 수행될 수 있다. "바스 칫솔질 기술"은 강모가 잇몸 아래에 부드럽게 활주하게 한다. 이어서 칫솔은 구르거나 가볍게 쳐서 강모가 잇몸 아래로부터 치아의 씹는 모서리를 향해 이동하여 잇몸 라인 아래로부터 밖으로 플라크를 이동시키도록 한다.
그러나, 터프트 조립체는 전술된 바와 같이, 새롭게 추천된 칫솔질 기술들 중 하나와 사용되는 경우 치은연(gingival margin), 인접치간 영역, 구강 표면 및 기타 입 속 닿기 힘든 영역으로부터의 플라크 및 찌거기의 적절한 제거를 제공하기에 그다지 적합하지 않다.
또한, 전술된 바와 같이 터프트 조립체를 포함하는 칫솔은, 문지르는 칫솔질 기술과 사용되는 경우, 즉 수평 앞뒤 움직임을 수행하면 상대적으로 제한된 영역에서만 플라크 및 기타 찌꺼기를 제거한다.
특히 치아의 인접치간 및 치은연 영역에 관하여, 개선된 세정 특성을 제공하는 구강 케어 기구용 헤드를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다. 이러한 헤드 및 손잡이를 포함하는 키트를 제공하는 것이 또한 본 개시내용의 목적이다.
일 양태에 따르면, 구강 케어 기구를 위한 헤드가 제공되며, 헤드는 외측 원주를 구비한 긴 장착 표면, 손잡이에 부착 또는 반복적으로 부착가능 및 탈착가능한 근위 단부와, 근위 단부 반대편에 있는 원위 단부 사이에서 연장되는 종축을 포함하고, 헤드는:
외측 원주에 근접하게 종축을 따라 장착 표면으로부터 연장되는 외측 2열의 터프트들, 및
원위 단부에 배열되고 원호 형상 방식으로 배열된 필라멘트들 또는 필라멘트들의 복수의 터프트들로 구성된 원호 형상 토우를 포함하고,
외측 열들의 터프트들은 종방향 연장부 및 종방향 연장부에 실질적으로 수직하게 연장되는 단면 영역을 갖고, 단면 영역은 더 긴 축 및 더 짧은 축을 구비한 긴 형상을 갖고,
외측 열들의 터프트들은 더 긴 축이 헤드의 종축에 대하여 약 20° 내지 약 65°, 바람직하게는 약 30° 내지 약 50°, 더 바람직하게는 약 45°의 각도 α를 한정하는 방식으로 배열되어, 외측 열들의 터프트들 및 원호 형상 토우가 외측 원호 형상 포락선을 한정하도록 한다.
일 양태에 따르면, 손잡이 및 이러한 헤드를 포함하는 키트가 제공되고, 헤드는 영구적으로 부착되거나, 또는 손잡이로부터 반복적으로 부착가능 및 탈착가능하다.
본 개시내용은 실시예 및 도면들을 참조하여 하기에 더 상세히 기술된다.
도 1은 헤드 및 손잡이의 실시예를 포함하는 키트의 개략도를 도시한다.
도 2는 도 1의 헤드의 개략 측면도이다.
도 3은 도 1의 헤드의 일부분의 확대도를 도시한다.
도 4는 헤드 및 손잡이를 포함하는 구강 케어 기구의 비교예 실시예의 개략적 하향식 도면을 도시한다.
도 5는 도 4의 헤드의 일부분의 확대도를 도시한다.
도 6은 예시 실시예에 따른 헤드의 칫솔질 결과를 비교예 실시예에 따른 헤드의 칫솔질 결과와 비교한 다이어그램을 도시한다.
도 7은 앞뒤 칫솔질 운동 동안 예시 실시예의 헤드 및 비교예 실시예의 헤드의 강모 패턴의 풋 프린트를 각각 도시한다.
도 8은 인공 잇몸 라인을 따라 예시 실시예의 헤드 및 비교예 실시예의 헤드로 각각 칫솔질한 후의 세정 결과를 시각화한다.
본 개시내용에 따른 구강 케어 기구를 위한 헤드는 외측 원주에 의해 둘러싸인 긴 장착 표면을 갖는다. 종축은 근위 단부와 근위 단부의 반대편에 있는 원위 단부 사이에서 연장된다. 그것의 근위 단부에서 헤드는 손잡이에 영구적으로 부착될 수 있거나, 또는 손잡이에 반복적으로 부착가능 및 탈착가능할 수 있다.
헤드는 각각 외측 원주에 매우 근접하게 종축을 따라 장착 표면으로부터 연장되는 외측 2열의 터프트들을 포함한다. 외측 열들의 각각의 터프트는 장착 표면으로부터 그것의 자유 단부까지 연장되는 종방향 연장부, 및 종방향 연장부에 실질적으로 수직하게 연장되는 단면 영역을 갖는다. 상기 단면 영역은 긴 형상을 가짐으로써 더 긴 축 및 더 짧은 축을 한정한다. 외측 열들의 터프트들은 더 긴 축이 헤드의 종축에 대하여 약 20° 내지 약 65°, 바람직하게는 약 30° 내지 약 50°, 더 바람직하게는 약 45°의 각도 α를 한정하는 방식으로 배열된다.
외측 2열의 터프트들에 더하여, 헤드는 헤드의 원위 단부에 배열된 원호 형상 토우를 포함한다. 상기 원호 형상 토우는 원호 형상 방식으로 배열된 복수의 필라멘트들, 또는 복수의 필라멘트들을 포함하는 복수의 터프트들로 구성되고, 터프트들은 원호 형상 방식으로 배열된다. "원호 형상" 또는 "원호 형상 토우"는 헤드의 원위 단부에 가장 가까운 볼록한 부분을 갖는 곡선의 일부분으로서 정의된다. 원호 형상 토우는 초승달 형상일 수 있다. 이러한 초승달 형상은 두 지점에서 교차하는, 바람직하게는 둘러싼 영역이 원래 원의 중심을 포함하지 않는 방식으로, 상이한 직경의 두 원형 원호에 의해 둘러싸인 영역에 의해 한정될 수 있다.
외측 열들의 터프트들 및 원호 형상 토우는 함께 외측 원호 형상 포락선을 한정하는 방식으로 배열된다.
놀랍게도, 본 개시내용에 따른 헤드는 동일한 터프트 배열을 포함하지만, 터프트들이 헤드의 종축에 대하여 일정 각도를 한정하도록 배열되지 않은 브러시 헤드(도 5 참조)에 비교하여 현저하게 개선된 세정 성능을 보여준다는 것이 밝혀졌다. 시험 결과(도 6)는 본 개시내용에 따른 브러시 헤드는 동일한 터프트 배열을 갖지만, 터프트가 청구항 1항에 따른 경사진 방식으로 배열되지 않은 헤드에 비교하여 협면, 설면, 교합면, 잇몸 라인 및 치간 영역에 대하여 현저하게 개선된 플라크 제거 속성을 제공함을 명백하게 보여주었다.
외측 열들의 특정 터프트 배열이 외측 필라멘트들의 추가적인 측방향 운동을 야기함에 따라 이러한 개선된 칫솔질 및 플라크 제거 성능이 달성된다. 브러시 헤드가 앞으로 밀리면, 외측 열들의 터프트들의 필라멘트들은 그것들의 초기 위치에서와 같이 현저하게 더 넓은 풋프린트로 펼쳐진다. 이와는 대조적으로, 브러시 헤드가 뒤로 당겨지면 필라멘트들은 내측 영역으로 모두 모인다. 앞뒤 칫솔질 행위동안, 운동 방향은 모든 스트로크마다 변함으로써, 칫솔의 모든 스트로크마다 필라멘트들의 맥동적인 외향/내향 운동을 제공한다. 필라멘트들의 이러한 맥동적인 외향/내향 운동은 치아 윤곽 및 잇몸 라인에 대한 필라멘트들의 능동적 적응으로 이어진다. 능동적 측방향 운동은 필라멘트들이 심지어 치은낭 안을, 즉 잇몸 라인 아래를 세정하도록 한다. 투명 치아 모델에 의해, 필라멘트들이 치은낭 안으로 침투하여 치은낭을 "꺼내" 집중 세정을 전달하는 것이 입증되었다. 도 5에 전술되고 도시된 브러시 헤드는 이러한 유형의 작용을 나타내지 않는다. 필라멘트들은 전방 또는 후방 운동에 상관없이 실질적으로 동일한 구성을 유지한다.
본 개시내용에 따른 헤드는 모든 종류의 칫솔질 스타일과 사용될 때, 예컨대 문지르는 칫솔질 기술과 사용되는 경우, 즉 치아 라인을 따라 수평 앞뒤 움직임을 수행할 때, "바스법"과 사용되는 경우, 원형 칫솔질 운동이 수행될 때 및/또는 사용자가 잇몸으로부터 치아로, 즉 수평 방향보다는 수직으로 칫솔질을 할 때 개선된 세정 성능을 제공한다.
외측 열들의 터프트들 및/또는 원호 형상 토우는 장착 표면에 대하여 약 65° 내지 약 80°, 바람직하게는 약 70° 내지 약 80°, 더 바람직하게는 약 74° 내지 약 78°, 더욱 더 바람직하게는 약 74° 내지 약 75°의 경사각 β만큼 경사질 수 있다. 다시 말해서, 터프트들은 그것이 연장되는 헤드의 장착 표면의 그 부분에 대하여 각도 β로 배향될 수 있다. 터프트는 터프트가 그것을 통해 헤드에 고정되는, 헤드의 장착 표면에 접하거나 그것과 동일 평면 상에 있는 가상선에 대해 경사질 수 있다. 터프트들은 헤드의 종방향 연장부에 실질적으로 평행한 방향으로 각도 β로 배향됨으로써, 특히 치간 영역들에 대하여 심지어 더 개선된 세정 특성들을 제공하는데, 그 이유는 터프트의 경사가 필라멘트들이 치아 사이의 좁은 갭 안으로 활주하여 치간 영역을 더 용이하게 세정하는 것을 가능하게 할 수 있기 때문이다.
실험은 약 65° 내지 약 80°, 선택적으로 약 70° 내지 약 80°의 경사각 β를 갖는 필라멘트가 치간 간극 내로 침투할 가능성이 더 높다는 것을 보여주었다. 약 80° 초과의 경사각 β를 갖는 필라멘트들은 낮은 치간 침투의 가능성을 나타내었는데, 그 이유는 이 필라멘트들이 이동 방향으로부터 멀리 구부러지거나 또는 치아를 건너뛰기 때문이다. 놀랍게도, 약 74° 내지 약 76°, 선택적으로 약 74° 또는 약 75°의 경사각 β를 갖는 필라멘트가 구강 케어 기구용 헤드의 세정 성능을 더욱 개선할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 실험은 그러한 필라멘트가 치간 간극 내로 침투할 가능성이 훨씬 더 높다는 것을 보여주었다.
외측 열들의 터프트들 및/또는 원호 형상 토우는 원위 단부를 향하는 방향으로 경사질 수 있다. 구강 케어 기구의 헤드가 그것의 종방향 연장을 따라 전방 운동으로 이동될 때, 헤드의 원위 단부를 향한 방향으로 경사진 필라멘트가 포크, 피벗 및 활주 운동을 수행하여서, 전방 방향으로부터 인접치간 영역 내로 침투할 수 있다.
선택적으로, 하나의 열 내의 터프트들 사이의 거리/간격은 치아의 폭에 맞춰질 수 있다/대응할 수 있다. 이는 다수의 인접치간 영역/치간 공간 내로의 필라멘트들의 동기화된 침투를 허용할 수 있다. 치아의 폭이 턱의 위치에 따라 그리고 사람마다 다를 수 있기 때문에, 열 내의 터프트들 사이의 거리/간격은 약 3 mm 내지 약 6 mm의 범위 내에 있을 수 있다.
헤드는 장착 표면으로부터 연장되는 내측 2열의 터프트들을 추가로 포함할 수 있고, 내측 열들의 터프트들은 종방향 연장부 및 종방향 연장부에 실질적으로 수직하게 연장되는 단면 영역을 갖는다. 단면 영역은 긴 형상을 가짐으로써 더 긴 축 및 더 짧은 축을 한정할 수 있다. 내측 열들의 터프트들은 더 긴 축이 헤드의 종축에 실질적으로 평행하여 치아 표면 상에 더 강한 스케이핑 효과(scaping effect)를 제공하는 방식으로 배열될 수 있다. 내측 열들의 터프트들은 보통 잇몸과 직접 접촉하지 않기 때문에, 치아에 더 강한 스크래핑 효과는 구강 내 연조직에 부정적인 영향을 미치지 않을 수 있다.
내측 열들의 터프트들은 장착 표면에 대하여 약 60° 내지 약 85°, 바람직하게는 약 70° 내지 약 80°, 더 바람직하게는 약 80°의 경사각 γ만큼 경사질 수 있다. 일반적으로, 터프트의 강성은 필라멘트 직경 및 터프트의 길이에 따라 좌우된다. 터프트가 기울어질수록, 터프트의 길이는 증가하고, 강성은 감소한다. 결과적으로, 본 개시내용에 따른 헤드의 터프트 패턴은 터프트들이 상이한 각도들만큼 기울어진 것을 포함할 수 있기 때문에, 이는 각각의 열들의 상이한 강성을 초래한다. (민감한) 잇몸-라인을 따라 부드럽게 세정하기 위하여 외측 열들은 약 65° 내지 약 80°, 바람직하게는 약 70° 내지 약 80°, 더 바람직하게는 약 74° 내지 약 78°, 더욱 더 바람직하게는 약 74° 내지 약 75°의 각도 β를 한정할 수 있고, 따라서, 상대적으로 연질이다. 이와는 대조적으로, 내측 열들은 약 60° 내지 약 85°, 바람직하게는 약 70° 내지 약 80°, 더 바람직하게는 약 80°의 각도 γ를 한정할 수 있고, 따라서, 치아 표면의 충분한 세정을 허용하도록 외측 열들보다 더 강성이다.
내측 열들의 터프트들은 헤드의 근위 단부를 향하는 방향으로 경사질 수 있다. 터프트들의 경사는 필라멘트가 기울어진 방향으로 더 용이하게 치간 영역/공간 안으로 활주할 수 있도록 해줄 수 있기 때문에, 반대 방향으로 경사진 터프트들의 열들을 갖는 헤드는 헤드가 상기 반대 방향으로 이동할 때 세정 특성들을 개선할 수 있다. 헤드가 그것의 종방향 연장부를 따라 치아 표면 상에서 이동하는 경우에, 적어도 두 터프트들의 필라멘트들은 앞뒤 칫솔질 운동에서, 각각 치간 공간 안으로 침투하도록 강제될 수 있다. 구강 케어 기구의 헤드가 그것의 종방향 연장을 따라 전방 운동으로 이동될 때, 헤드의 원위 단부를 향한 방향으로 경사진 필라멘트가 포크, 피벗 및 활주 운동을 수행하여서, 전방 방향으로부터 인접치간 영역 내로 침투할 수 있다. 헤드가 후방 운동으로, 즉 전방 운동의 반대 방향으로 이동될 때, 헤드의 근위 단부를 향한 방향으로 경사진 필라멘트가 포크, 피벗 및 활주 운동을 수행하여서, 후방 방향으로부터 인접치간 영역 내로 침투할 수 있다. 따라서, 필라멘트가 치아의 교합면, 협면 및 설면을 따른 매번의 전방 및 후방 칫솔질 스트로크로 인접치간 영역 내로 침투하도록 허용하는 십자형 터프트 패턴이 제공된다.
내측 열들의 터프트들의 강성은 외측 열들의 터프트들의 강성보다 높을 수 있다. 외측 열들의 터프트들의 더 낮은 강성은 부드러운 세정 작용을 제공하여 잇몸을 보호할 수 있고; 칫솔질 동안 잇몸 상의 찌르는 느낌 또는 불쾌감이 실질적으로 회피된다.
외측 열들의 터프트들 및 원호 형상 토우는 실질적으로 원형 단면 영역을 갖는 필라멘트들로 구성될 수 있고, 내측 열들의 터프트들은 십자형 단면 영역을 갖는 필라멘트들로 구성될 수 있다. 십자형 단면 영역은 4개의 돌출부를 포함하며, 4개의 채널은 교번하는 방식으로 배열된다. 십자형 필라멘트들로 구성된 터프트는 원형 형상 필라멘트들로 구성된 터프트들에 비교하여 상대적으로 낮은 패킹률을 갖는다. 본 발명의 맥락에서, 용어 "패킹률"은 터프트 구멍의 필라멘트의 횡단면 영역의 총합을 터프트 구멍의 횡단면 영역으로 나눈 것으로 정의된다. 스테이플(staple)과 같은 앵커(anchor)가 터프트 구멍 내에 터프트를 장착하기 위해 사용되는 실시예에서, 고정 수단의 영역은 터프트 구멍의 횡방향 단면 영역으로부터 배제된다.
내측 열들의 터프트들에는 약 40% 내지 약 55%의 범위, 또는 약 45% 내지 약 50%의 범위 내의 패킹률에 제공될 수 있다. 약 40% 내지 약 55%, 또는 약 45% 내지 약 50%, 또는 약 49%의 패킹률은 터프트 내의 특정 공극 체적을 개방하는 반면, 필라멘트는 외측 측방향 표면의 일부분을 따라 여전히 서로 접촉한다. 공극 체적은 치아 칫솔질 과정에 더 많은 치약을 전달할 수 있고, 치약은 더 긴 시간 기간 동안 치아와 상호작용할 수 있으며, 이는 개선된 치아 칫솔질 효과들에 기여한다. 또한, 공극 체적, 즉 필라멘트들 사이의 공간은 개선된 모세관 작용으로 인해 느슨해진 플라크의 증가된 흡수를 가능하게 한다. 다시 말하면, 그러한 낮은 패킹률은 치아 칫솔질 과정 동안에 더 많은 치분(dentifrice)/치약이 보다 긴 기간 동안 필라멘트에 유지/부착되게 할 수 있다. 또한, 보다 낮은 터프트 밀도는 치분이 확산되는 것을 방지할 수 있고, 이는 전체 칫솔질 과정을 개선할 수 있다. 치약이 채널 내에 보다 우수하게 수용되고, 치아와의 세정 접촉 시에, 직접 전달될 수 있어, 보다 큰 폴리싱(polishing) 효과가 달성되며, 이는 특히 치아 변색의 제거에 바람직하다.
또한, 필라멘트의 십자형 기하학적 형상으로 인해, 각각의 단일 필라멘트는 동일한 양의 재료로 제조될 때 원형 필라멘트보다 더 강성이다. 그러나, 약 40% 내지 약 55%, 또는 약 45% 내지 약 50% 범위 내의, 또는 약 49%의 낮은 패킹률로 인해, 십자-형상의 필라멘트로 제조된 전체 터프트의 강성이 원형-형상의 필라멘트의 터프트에 비해 감소된다. 놀랍게도, 그러한 터프트는 증가된 세정 효율을 제공하면서 칫솔질 중에 입 안에서의 개선된 감각 경험, 즉 보다 부드러운 느낌을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 십자형 필라멘트들의 돌출부들은 치은구 및 기타 닿기 어려운 영역들, 예컨대 인접치간 치아 표면에 용이하게 들어가서, 표면을 긁어 플라크를 떼어내고, 전체 터프트의 개선된 모세관 효과로 인해, 플라크는 더 우수하게 제거될 수 있다.
헤드는, 예컨대 실질적으로 곧은 방식으로 - 다시 말해서, 중간 열의 터프트들은 장착 표면에 대하여 경사지지 않는 방식으로, 장착 표면으로부터 연장되는 중간 열의 터프트들을 추가로 포함할 수 있다. 중간 열의 터프트들은 칫솔질 동안 구강 내의 민감 영역을 손상시키지 않으면서 구강 케어 기구의 헤드의 정밀한 안내를 허용하도록 최고 강성을 가질 수 있다.
중간 열의 터프트들은 종방향 연장부 및 종방향 연장부에 실질적으로 수직하게 연장되는 단면 영역을 갖는다. 단면 영역은 더 긴 축 및 더 짧은 축을 한정하는 긴 형상을 가질 수 있다. 이러한 터프트들은 긴 단면 영역의 더 긴 축이 헤드의 종축에 실질적으로 평행하여 칫솔질 동안 헤드의 추가적으로 개선된 안내를 제공하는 방식으로 내측 열들 사이에서 중심 축을 따라 배열될 수 있다.
헤드의 터프트 패턴은 원호 형상 토우를 포함하는 외측 열들은 단일 원호를 형성하지만, 중간 및 내측 열들은 이중 원호를 형성하는 지형, 즉 트림을 가질 수 있다.
터프트는 핫 터프팅 공정(hot tufting process)에 의해 헤드에 부착될 수 있다. 구강 케어 기구를 제조하는 하나의 방법은 다음 단계들을 포함할 수 있다: 제1 단계에서, 터프트들은 원하는 양의 필라멘트들을 제공함으로써 형성될 수 있다. 제2 단계에서, 터프트들이 주형 공동 내에 배치되어, 헤드에 부착될 예정인 필라멘트들의 단부들이 상기 공동 내로 연장되도록 할 수 있다. 상기 공동 내로 연장되지 않는 필라멘트들의 반대편 단부들은 단부-라운딩되거나(end-rounded) 또는 단부-라운딩되지 않을 수 있다. 예를 들어, 필라멘트들은 필라멘트들이 뾰족한 팁(tip)을 갖는 테이퍼 형성된 필라멘트들인 경우에 단부-라운딩되지 않을 수 있다. 제3 단계에서, 헤드, 또는 헤드 및 손잡이를 포함하는 구강 케어 기구 몸체가 주형 공동 내로 연장되는 필라멘트들의 단부 주위에 사출 성형 공정에 의해 형성되어서, 터프트를 헤드 내에 고정시킬 수 있다. 대안적으로, 구강 케어 기구의 나머지 부분이 형성되기 전에, 헤드의 제1 부분 - 이른바 "시일플레이트(sealplate)" -을 주형 공동 내로 연장되는 필라멘트들의 단부들 주위에 사출 성형 공정에 의해 형성함으로써 터프트들이 앵커링될 수 있다. 사출 성형 공정을 시작하기 전에, 주형 공동 내로 연장되는 터프트들의 단부들이 선택적으로 용융되거나 융합 접합되어 필라멘트들을 융합된 덩어리 또는 볼(ball)로 함께 합쳐서, 융합된 덩어리 또는 볼이 공동 내에 위치되게 할 수 있다. 터프트들은 구강 케어 기구의 완성된 헤드 상의 터프트들의 원하는 위치에 대응하는 막힌 구멍(blind hole)을 갖는 주형 바아(mold bar)에 의해 주형 공동 내에 유지될 수 있다. 다시 말하면, 핫 터프팅 공정에 의해 헤드에 부착되는 터프트들은 그들의 길이를 따른 중간 부분에 접어서 겹치지 않을 수 있고 앵커/스테이플을 사용하는 것에 의해 헤드 내에 장착되지 않을 수 있다. 터프트는 무앵커(anchor free) 터프팅 공정에 의해 헤드 상에 장착될 수 있다.
구강 케어 기구는 상기에 기술된 실시예들 중 임의의 것에 따른 손잡이 및 헤드를 포함하는 칫솔 키트일 수 있다. 헤드는 손잡이로부터 연장되고 손잡이로부터 반복적으로 부착가능 및 탈착가능할 수 있다. 헤드는 스냅-끼워맞춤 로킹 메커니즘을 통해 손잡이에 부착가능할 수 있다. 예를 들어, 손잡이는 헤드 내의 중공 부분 내로 삽입가능할 수 있는 커넥터를 포함할 수 있거나, 또는 헤드는 손잡이 내의 중공 부분 내로 삽입가능한 커넥터를 포함할 수 있다. 대안적으로, 커넥터는 구강 케어 기구의 추가의, 즉 별도의 부분으로서 제공될 수 있다. 그러한 커넥터는 손잡이 내의 중공 부분 내로 그리고 헤드의 중공 부분 내로 각각 삽입가능할 수 있으며, 이로써 사용자가 칫솔질 작용을 수행할 수 있도록 헤드와 손잡이 사이에 충분히 강한 연결 및 안정성을 제공하게 된다.
대안적으로, 헤드는 손잡이에 탈착불가능하게 연결될 수 있다. 칫솔은 전동 또는 수동 칫솔일 수 있다.
구강 케어 기구가 손잡이로부터 반복적으로 부착가능 및 탈착가능한 헤드를 포함하는 키트인 경우, 헤드는 비자성 및/또는 비강자성 재료로 만들어질 수 있지만, 손잡이는 적어도 부분적으로 자성 및/또는 강자성 재료로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 헤드는 열가소성 중합체, 예를 들어 폴리프로필렌으로부터 사출 성형될 수 있다. 손잡이의 적어도 일부를 형성하는 자성 및/또는 강자성 재료는 비정질 열가소성 수지를 포함할 수 있다. 자성 및/또는 강자성 재료는 산화알루미늄, 질화붕소 또는 규산알루미늄을 추가로 포함할 수 있다. 더욱이, 자성 및/또는 강자성 재료는 추가적으로 또는 대안적으로 산화철을 포함할 수 있다. 자성 및/또는 강자성 재료는 비정질 열가소성 수지의 적어도 일부분과 사전 혼합될 수 있는 유리 섬유를 추가로 포함할 수 있다.
손잡이의 이러한 자성/강자성 재료는 헤드의 비자성/강자성 재료보다 더 높은 밀도를 갖는다. 보통, 사용자는, 특히 개인 건강 케어 분야에서, 제품의 사용 동안 편안한 느낌을 제공하고 높은 제품 품질을 보장하는 비중량을 갖는 제품에 익숙하다. 손잡이의 자성/강자성 재료는 상대적으로 높은 밀도를, 따라서, 상대적으로 무거운 중량을 갖기 때문에, 이러한 손잡이는 전술한 이익을 갖는 구강 케어 기구를 제공한다.
더욱이, 손잡이의 자성/강자성 재료는 구강 케어 기구의 위생적인 보관을 가능하게 한다. 예를 들어, 구강 케어 기구는 자기 홀더에 자기적으로 부착될 수 있다. 잔류 물, 치약 슬러리 및 타액이 칫솔로부터 배출될 수 있다. 결과적으로, 전체 구강 케어 기구는 상대적으로 신속하게 건조되어, 박테리아 성장이 현저하게 감소됨으로써, 구강 케어 기구를 더욱 위생적으로 만들 수 있다. 배출된 유체가 비이커의 바닥에 수집 및 축적되는 칫솔 비이커 내에 보관되는 통상의 칫솔과는 대조적으로, 본 개시내용에 따른 브러시는 상당히 더 짧은 기간에 걸쳐 습윤 조건에 노출된다.
하기는 본 개시내용에 따른 구강 케어 기구를 위한 헤드의 예시적인 실시예의 비제한적인 논의이며, 여기서 도면이 참조된다.
도 1 내지 도 3은 구강 케어 기구(10)의 실시예를 도시하는데, 이는 손잡이(12) 및 헤드(14)를 포함하는 수동 또는 전기 칫솔(10)일 수 있으며, 헤드(14)는 손잡이(12)로부터 반복적으로 부착가능 및 탈착가능하다. 헤드(14)는 손잡이(12)에 가까운 기부 단부(22), 및 손잡이(12)로부터 가장 멀리 떨어진, 즉 기부 단부(22) 반대편에 있는 말단 단부(24)를 갖는다. 헤드(14)는 여러 필라멘트들의 터프트들이 연장되는 긴 장착 표면(26)을 갖는다. 장착 표면(26)은 외측 원주(28)에 의해 둘러싸인다. 종축(A)은 근위 단부(22)와 원위 단부(24) 사이에서 연장된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 종축(A)에 평행한 축(30)을 따라 헤드(14)의 장착 표면(26)으로부터 연장되는 외측 2열(32, 34)의 터프트들, 내측 2열(36, 38)의 터프트들 및 중간 열(40)의 터프트들이 있다. 필라멘트들로 구성된 원호 형상 토우(42)는 헤드(14)의 원위 단부(24)에 부착된다. 대안적으로, 원호 형상 토우(42)는 다수의 필라멘트 터프트들로 구성될 수 있고, 터프트들은 원호 형상 방식으로 배열되고 최소 거리에서 이격되어 하나의 긴 터프트의 외양을 생성한다. 모든 터프트들은 핫 터프팅 공정에 의해 헤드(14)에 고정될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 외측 열들(32, 34)의 터프트들은 외측 원주(28)에 매우 근접하게 장착 표면(26) 상에 고정된다. 외측 열들(32, 34)의 터프트들은 종방향 연장부(44) 및 종방향 연장부(44)에 실질적으로 수직하게 연장되는 단면 영역(46)을 갖는다. 단면 영역(46)은 더 긴 축/연장부(48) 및 더 짧은 축/연장부(50)를 한정하는 긴 형상을 갖는다. 외측 열들(32, 34)의 터프트들은 긴 단면 영역(46)의 더 긴 축(48)이 헤드(14)의 축(30)에 대하여 약 45°의 각도 α를 한정하는 방식으로 배열된다. 대안적으로, 각도 α는 약 20° 내지 약 65°, 바람직하게는 약 30° 내지 약 50°일 수 있다. 외측 열들(32, 34)의 터프트들 및 원호 형상 토우(42)는 함께 외측 원호 형상 포락선(52)(도 1 참고)을 한정한다.
외측 열들(32, 34)의 터프트들 및 원호 형상 토우(42)는 장착 표면에 대하여 헤드(14)의 원위 단부(24)를 향하는 방향으로 약 74° 내지 약 75°의 경사각 β만큼 경사진다. 대안적으로, 경사각 β는 약 65° 내지 약 80°, 바람직하게는 약 70° 내지 약 80°, 더 바람직하게는 약 74° 내지 약 78°일 수 있다.
내측 및 중간 열들(36, 38, 40)의 터프트들은 또한 길고, 그럼으로써 더 긴 축/연장부(56) 및 더 짧은 축/연장부(58)를 한정하는 단면 영역(54)을 가질 수 있다. 내측 및 중간 열들(36, 38, 40)의 터프트들은 더 긴 축이 헤드(14)의 종축(A)에 실질적으로 평행한 방식으로 배열된다. 내측 열들(36, 38)의 터프트들은 장착 표면(26)에 대하여 근위 단부(22)를 향하는 방향으로 약 80°의 경사각 γ만큼 경사진다. 대안적으로, 경사각 γ은 약 60° 내지 약 85°일 수 있거나, 또는 약 70° 내지 약 80°일 수 있다. 중간 열(40)의 터프트들은 실질적으로 곧은 방식으로, 즉 어떠한 방향으로도 경사지지 않게 장착 표면(26)으로부터 연장된다.
외측 열들(32, 34)의 터프트들 및 원호 형상 토우(42)는 실질적으로 원형 단면 영역을 갖는 필라멘트들로 구성될 수 있는 반면, 내측 및 중간 열들(36, 38, 40)의 터프트들은 십자형 단면 영역을 갖는 필라멘트들로 구성될 수 있다. 내측 및 중간 열들(36, 38, 40)의 터프트들의 강성은 외측 열들(32, 34)의 터프트들의 강성보다 높다.
도 4 및 도 5는 해당 기술의 상태에 따른 헤드(110)를 포함하는 칫솔(100)을 도시한다. 헤드(110)의 종방향 연장부(150)를 따라 장착 표면(145)으로부터 연장되는 3열(120, 130, 140)의 터프트들은 십자형 패턴으로 배열된다. 원호 형상 토우(170)는 헤드(110)의 원위 단부(190)에 위치되고, 원호 형상 토우(170)는 6개의 필라멘트 터프트들로 구성되고, 터프트들은 원호 형상 방식으로 배열된다. 외측 열들(120, 130)의 터프트들은 원호 형상 토우(170)의 터프트들과 마찬가지로 헤드(110)의 원위 단부(190)를 향하는 방향으로 약 74° 내지 약 75°의 경사각 β1만큼 경사지는 반면, 내측 열(140)의 터프트들은 반대 방향으로, 즉 근위 단부(200)를 향해 약 74° 내지 약 75°의 경사각 γ1 만큼 경사진다.
각 열(120, 130, 140)의 터프트들은 원형 및 긴 단면 형상을 갖는 터프트들로 구성되고, 긴 단면 형상은 더 긴 축(220) 및 더 짧은 축(230)에 의해 한정된다. 상이한 유형의 터프트들은 교번하는 방식으로 헤드(110)의 종방향 연장부(140)를 따라 배열된다. 긴 단면 형상을 갖는 모든 터프트들은 더 긴 축(220)이 헤드(110)의 종방향 연장부(140)에 실질적으로 수직한 방식으로 헤드(110) 상에 배열된다.
잇몸을 맛사지하기 위한 실질적으로 원형 단면 영역을 갖는 탄성중합체 요소들(160)은 헤드(110)의 외측 원주(210)에 배열된다.
비교 실험
로봇 시험:
본 개시내용에 따른 구강 케어 기구를 위한 헤드(본 개시내용의 예시 실시예 1, 도 1 내지 도 3 참조) 및 비교예(도 4 및 도 5에 따른 비교예 2)에 따른 구강 케어 기구를 위한 헤드를 인공 치아(타이포돈트(typodont)) 상의 플라크 대체물 제거의 그것들의 효율에 대하여 비교하였다.
본 발명의 예시적인 실시예 1:
예시 실시예 1의 터프트 패턴이 도 3에 도시되어 있고; 터프트 및 필라멘트 특성들이 표 1에 열거되어 있다.
[표 1]
비교예 1
비교예 2의 터프트 패턴이 도 5에 도시되어 있고; 터프트 및 필라멘트 특성들이 표 2에 열거되어 있다.
[표 2]
하기의 조건(표 3 참조) 하에서 로봇 시스템 쿠카(KUKA) 3을 사용하여 칫솔질 시험을 수행하였다:
[표 3]
도 6은 각각, 모든 치아 표면(566), 협면(568), 설면(570), 설면 및 협면(572), 교합면(574), 잇몸 라인(576) 및 치간 표면(578)에 대하여 예시 실시예 1 및 비교예 2의 플라크 대체물 제거의 양을 % 단위로 도시한다.
도 6은 예시적인 실시예(1)가 모든 치면(566), 협면(568), 설면(570), 설면 및 협면(572), 교합면(574), 잇몸 라인(576) 및 치간면(578)에 관하여 비교예(2)에 비해 상당히 개선된 플라크 제거 특성을 제공하는 것을 명확하게 보여준다.
도 7은 앞뒤 칫솔질 운동 동안 예시 실시예 1 및 비교 실시예 2의 강모 패턴의 풋 프린트를 각각 도시한다. 예시 실시예 1 및 비교 실시예 2의 헤드를 칫솔질 동안 유리판 위에 5N으로 누르고, 고속 비디오로 스크린샷을 찍었다. 컬럼(1000)은 예시 실시예 1의 풋 프린트를 연속적인 순서로 도시하고, 컬럼(2000)은 비교 실시예 2의 풋 프린트를 연속적인 순서로 도시한다. 유리판의 후면의 격자는 외측 열들의 터프트들의 측방향 이동을 정량화하기 위한 수단으로서 역할을 하였다. 이동 방향의 변화에 따라(뒤로부터 앞으로) 예시 실시예 1의 터프트 패턴의 풋 프린트는 6 mm(Δ1=13 mm로부터 Δ2=19 mm로) 증가한 반면, 비교 실시예 2의 터프트 패턴의 풋 프린트는 실질적으로 일정하게 유지되었다.
예시 실시예 1의 외측 열들의 터프트들의 특정 배열은 이러한 터프트들의 측방향 운동을 유발한다. 브러시 헤드가 앞으로 밀리면, 측면 터프트들이 초기 위치에서와 같이 현저하게 더 넓은 풋 프린트 Δ2 로 펼쳐진다. 이와는 대조적으로, 브러시 헤드가 뒤로 당겨지면 필라멘트들은 내측 영역으로 모두 모인다. 칫솔질 동안 칫솔의 정상적인 사용 동안, 운동 방향은 모든 스트로크마다 달라진다. 모든 스트로크마다 치아 윤곽 및 잇몸-라인에 대한 필라멘트들의 능동적 적응으로 이어지는 터프트들의 능동적 외향/내향 운동이 관찰될 수 있다. 측방향 운동은 전체 구강 건강에 상당한 영향을 주는 닿기 어려운 영역으로서 고려되는 잇몸-라인 상의 능동적 적응을 가능하게 한다. 비교 실시예 2의 터프트 패턴은 이러한 종류의 작용을 나타내지 않는다. 터프트들은 전방 또는 후방 운동에 상관없이 실질적으로 동일한 구성을 유지한다.
도 8은 인공 잇몸 라인을 따라 예시 실시예 1 대 비교 실시예 2의 개선된 세정 성능을 추가로 시각화한다. 스크린샷(300)은 예시 실시예 1에 따른 터프트 패턴을 갖는 헤드로 잇몸 라인을 따라 칫솔질한 후의 칫솔질 결과를 나타내고, 스크린샷(400)은 비교 실시예 2에 따른 터프트 패턴을 갖는 헤드로 잇몸 라인을 따라 칫솔질한 후의 칫솔질 결과를 나타낸다. 어두운 영역들은 플라크가 완전히 제거된 영역을 도시/나타내지만, 더 밝은 영역들(회색)은 플라크가 완전히 제거되지 않은 영역들을 나타낸다. 도 8로부터 도출가능한 바와 같이, 예시 실시예 1의 터프트 패턴의 필라멘트들은 잇몸 라인의 윤곽에 능동적으로 적응하고, 따라서, 비교 실시예 2에 따른 칫솔보다 훨씬 더 철저하게 칫솔질한다. 예시 실시예 1의 능동적 측방향 운동은 필라멘트들이 심지어 치은낭 안을, 즉 잇몸 라인 아래를 세정하도록 한다. 개선된 잇몸 라인 세정 효과는 또한 도 6으로부터 유도가능하다. 투명 치아 모델에 의해 예시 실시예 1의 외측 필라멘트 터프트들이 치주낭을 "꺼내" 집중 세정 효과를 전달하는 것이 또한 명백하게 입증되었다.
본 개시내용의 맥락에서, 용어 "실질적으로"는, 이론상으로는 정확한 대응 또는 거동을 나타낼 것으로 예상될 것이지만, 실제로는 정확한 것보다 약간 덜한 어떤 것을 구현할 수 있는 요소 또는 특징부의 배열을 말한다. 이와 같이, 이 용어는 문제가 되고 있는 주제의 기본적 기능에 있어서의 변화를 야기함이 없이 양적 값, 측정치 또는 다른 관련 표현이 언급된 기준으로부터 달라질 수 있는 정도를 의미한다.
본 명세서에 개시된 치수 및 값은 언급된 정확한 수치 값으로 엄격하게 제한되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 대신에, 달리 명시되지 않는 한, 각각의 그러한 치수는 열거된 값과, 그 값 부근의 기능적으로 등가인 범위 둘 모두를 의미하도록 의도된다. 예를 들어, "40 mm"로 개시된 치수는 "약 40 mm"를 의미하도록 의도된다.

Claims (15)

  1. 구강 케어 기구(10)를 위한 헤드(14)로서, 상기 헤드(14)는 외측 원주(28)를 구비한 긴 장착 표면(26), 손잡이(12)에 부착, 또는 반복적으로 부착가능 및 탈착가능한 근위 단부(22)와 상기 근위 단부(22) 반대편에 있는 원위 단부(24) 사이에서 연장되는 종축을 갖고, 상기 헤드(14)는:
    상기 외측 원주(28)에 근접하게 상기 종축에 평행한 방향을 따라 상기 장착 표면(26)으로부터 연장되는 외측 2열(32, 34)의 터프트들, 및 원위 단부(24)에 배열되고 원호 형상 방식으로 배열된 필라멘트들 또는 필라멘트들의 복수의 터프트들로 구성된 원호 형상 토우(42)를 포함하고, 상기 외측 열들(32, 34)의 상기 터프트들은 종방향 연장부(44) 및 상기 종방향 연장부(44)에 실질적으로 수직하게 연장되는 단면 영역(46)을 갖고, 상기 단면 영역(46)은 더 긴 축(48) 및 더 짧은 축(50)을 구비한 긴 형상을 갖고, 상기 장착 표면(26)에서의 상기 외측 열들(32, 34)의 터프트들의 상기 단면 영역(46)의 더 긴 축(48)은 각 터프트의 자유 단부에서의 상기 단면 영역(46)의 더 긴 축(48)에 평행하며,
    상기 외측 열들(32, 34)의 터프트들은 상기 더 긴 축(48)이 상기 헤드(14)의 상기 종축에 대하여 약 20° 내지 약 65°의 각도 α를 한정하는 방식으로 배열되어, 상기 외측 열들(32, 34)의 상기 터프트들 및 상기 원호 형상 토우(42)가 외측 원호 형상 포락선(52)을 한정하도록 하는, 헤드(14).
  2. 제1항에 있어서, 상기 외측 열들(32, 34)의 상기 터프트들 및/또는 상기 원호 형상 토우(42)는 상기 장착 표면(26)에 대하여 약 65° 내지 약 80의 경사각(β)만큼 경사진, 헤드(14).
  3. 제2항에 있어서, 상기 외측 열들(32, 34)의 상기 터프트들 및/또는 상기 원호 형상 토우(toe)(42)는 상기 원위 단부(24)를 향하는 방향으로 경사진, 헤드(14).
  4. 제1항에 있어서, 상기 헤드(14)는 상기 장착 표면(26)으로부터 연장되는 내측 2열(36, 38)의 터프트들을 추가로 포함하고, 상기 내측 열들(36, 38)의 상기 터프트들은 종방향 연장부 및 상기 종방향 연장부에 실질적으로 수직하게 연장되는 단면 영역(54)을 갖고, 상기 단면 영역(54)은 더 긴 축(56) 및 더 짧은 축(58)을 구비한 긴 형상을 갖고, 상기 내측 열들(36, 38)의 상기 터프트들은 상기 더 긴 축(56)이 상기 헤드(14)의 상기 종축에 실질적으로 평행한 방식으로 배열된, 헤드(14).
  5. 제4항에 있어서, 상기 내측 열들(36, 38)의 상기 터프트들은 상기 장착 표면(26)에 대하여 약 60° 내지 약 85의 경사각(γ)만큼 경사진, 헤드(14).
  6. 제4항에 있어서, 상기 내측 열들(36, 38)의 상기 터프트들은 상기 근위 단부(22)를 향하는 방향으로 경사진, 헤드(14).
  7. 제4항에 있어서, 상기 외측 열들(32, 34)의 터프트들 및 상기 원호 형상 토우(42)는 실질적으로 원형 단면 영역은 갖는 필라멘트들로 구성되고, 상기 내측 열들(36, 38)의 터프트들은 십자형 단면 영역을 갖는 필라멘트들로 구성된, 헤드(14).
  8. 제4항에 있어서, 상기 내측 열들(36, 38)의 상기 터프트들의 강성은 상기 외측 열들(32, 34)의 상기 터프트들의 강성보다 높은, 헤드(14).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 헤드(14)는 상기 장착 표면(26)으로부터 연장되는 중간 열(40)의 터프트들을 추가로 포함하는, 헤드(14).
  10. 제9항에 있어서, 상기 중간 열(40)의 상기 터프트들은 종방향 연장부 및 상기 종방향 연장부에 실질적으로 수직하게 연장되는 단면 영역을 갖고, 상기 단면 형상은 긴 형상이고, 더 긴 축 및 더 짧은 축을 갖고, 상기 중간 열(40)의 상기 터프트들은 상기 더 긴 축이 상기 헤드의 상기 종축에 실질적으로 평행한 방식으로 배열되는, 헤드(14).
  11. 제9항에 있어서, 상기 중간 열(40)은 상기 내측 열들(36, 38) 사이에서 중심 축을 따라 배열된, 헤드(14).
  12. 제11항에 있어서, 상기 중간 열(40)의 상기 터프트들의 강성은 상기 내측 열들(36, 38)의 상기 터프트들의 강성보다 높은, 헤드(14).
  13. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 터프트들은 핫-터프팅 공정에 의해 상기 헤드(14)에 부착된, 헤드(14).
  14. 손잡이(12) 및 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 헤드(14)를 포함하는 키트(10)로서, 상기 헤드(14)는 상기 손잡이(12)에 영구적으로 부착되거나, 또는 상기 손잡이(12)에 반복적으로 부착가능 및 탈착가능한, 키트(10).
  15. 제14항에 있어서, 상기 헤드(14)는 비-자성 및/또는 비-강자성 재료로 만들어지고, 상기 손잡이(12)는 적어도 부분적으로 자성 및/또는 강자성 재료로 만들어지는, 키트(10).
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