KR102627744B1 - 초음파 작용을 가진 교체가능한 브러쉬 헤드 - Google Patents
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Abstract
본 발명을 따르고 초음파 작용을 가지며 교체가능한 브러쉬 헤드는, 에너지가 초음파에 의해 작용 매체(M)속으로 가능한 직접 전달되도록 낮은 감쇠 계수 및 일 밀리미터 이하의 벽두께를 가진 얇은 벽(W)에 의해 형성될 수 있고, 상기 형태를 가진 종래기술의 적용 사례들에서 매우 높은 손실이 대체로 방지되며 동시에 안전과 관련되고 구강관리에 관련한 특징들과 사용자 친화성이 증가된다. 또한, 전달 효율을 증가시키기 위한 유리한 수단이 제공된다. 본 발명의 주제는, 칫솔모(B)를 가지고 직접 교체 가능하여 환경 친화적이고 사용자 친화적이며 비용을 절감하는 교체 인서트를 포함한 실시예 및 전체 교체가능한 브러쉬 헤드 및 브러쉬 헤드내에 설치되는 전기 기계 트랜스듀서(Pz)가 교체되어야 하는 실시예들을 포함한다.
Description
본 발명은 제1항의 서두를 따르고 초음파 장치, 특히 초음파 칫솔 및/또는 초음파 치료 및 마사지 장치를 위해 이용되고 초음파 작용을 가지며 교체가능한 브러쉬 헤드(brush head)에 관한 것이다.
상기 형태를 가지고 초음파 칫솔을 위한 교체 브러쉬 헤드들 또는 초음파 작용을 가지고 교체가능한 브러쉬 헤드들이 예를 들어, 문헌 제 WO 2009108262 A4호에 해당하는 문헌 제 US 7,849,548 B2호에 공지되어 있다.
상기 교체 브러쉬 헤드에 있어서 전기 기계식 트랜스듀서 또는 피에조 요소가 핸들의 연장부에 단단히 고정되고 칫솔모를 가지고 교체가능한 교체 인서트(insert)와 상호작용하여 상기 전기 기계식 트랜스듀서 즉 피에조 요소의 작동 표면은 칫솔모 팁 평면(tip plane) 아래에서 매우 근접하게 배열된다. 따라서 초음파가 작용 매체속으로 양호하게 전달되지만 안전기술 및 의료적인 측면에서 상당한 문제점을 가지는 데, 사용자들은 매우 높은 위치를 가진 강성 재료부분에 의해 손상 받거나 사용하는 동안 매우 높은 위치의 상기 특성에 의해 치아 충돌이 계속적으로 발생되거나 치아가 마모되거나 긁히는 등의 문제가 발생되거나 사용자들의 손이 초음파 브러쉬를 사용하는 동안에도 자주 하중을 가하며 이러한 습관적 이용은 쉽게 없어질 수 없기 때문에 상기 피에조 요소 영역은 또한 쉽게 파괴될 수 있다. 이것은 상기 문헌의 도 1, 도 2, 도 4 및 도 5 및 칼럼 4, 라인 6 내지 라인 9 및 제1항으로부터 알 수 있다. 연결부분은 상당한 부피를 차지하고 설계와 생산이 어렵고 많은 비용을 요구하고 또한 다소 불안정한 다수의 접촉 표면들은 출혈 및 세균감염의 원인을 제공하는 문제점을 가진다.
문헌 제 JP 2005066024 A호의 특히 도 1 내지 도 2도 상기 문제점들을 설명한다.
문헌 제 EP 1681956 B1 호도 도 1 내지 도 3 및 제1항에서 초음파 칫솔을 위한 교체가능 브러쉬 헤드를 공개하며, 도 1 내지 도 2를 참고할 때 작동 요소(24)는 곡률을 가지고 매우 높고 부피를 차지하며, 상당한 어려움과 비용을 통해서만 형성될 수 있는 적응층들(저항 적응(impedance adaptation) 층들)이 제공되고 상기 층들은 브러쉬 헤드의 피에조 요소로부터 작용 매체속으로 초음파를 전달한다.
여기서, 두꺼운 다중 층들사이에 배열된 다수의 긴 연결부들/접촉 표면들로부터 발생되는 초음파 에너지, 초음파 출력 및 초음파 강도의 상당한 손실은 받아 들여야 한다. 상기 대상에서 다른 부분들에 대하여 상기 문헌 제 US 7,849,548 B2 호와 관련하여 설명한 문제점과 동일한 추가적인 문제점들이 존재한다.
문헌 제 US 20100237720 A1 호에 공개되고 초음파 칫솔을 위한 교체가능 브러쉬 헤드에 의하면, 문헌의 도 1에 도시된 압전 요소(22)가 브러쉬 헤드에 고정된다. 그러나 압전 요소의 배치 또는 구체적인 기능에 관한 정보가 상기 문헌에 제공되지 않는다.
문헌 제 JP 2009247800 A호의 도 1, 도 3 및 도 4를 참고할 때 피에조 요소(12)가 핸들의 넥에 구성되고, 초음파의 초음파 에너지가 칫솔모 팁(tips)(22) 및 방출 표면(21)까지 전달되는 경로는 매우 길고 복잡하며 상당한 에너지 손실이 존재한다.
문헌 제 WO 2012062277 A2 호에 해당하는 문헌 제 US 5,546,624 호 및 제 EP 2637600호에 종래기술에 따라 작동하는 초음파 칫솔이 공개된다. 압전 트랜스듀서가 두 개의 장치들 즉, 교체 가능한 브러쉬 헤드들의 부착 측부 칫솔모 영역 바로위에 고정된다.
상기 해결책에 의하면 극도로 높은 초음파 출력 및 초음파 강도 손실 구체적으로 99.9% 초과하는 크기의 손실이 발생한다.
독일의 Emag AG 사가 가지고 있는 문헌 제 WO 2012062277호의 발명품이 생산되고 국제적으로 "Emmi Dental Profesional"이라는 상표명으로 판매된다.
여기서 본 발명을 따르고 "Emmi Dental Profesional"과 동일한 초음파 칫솔은 (국제 시험 가이드라인 제 IEC60601-1 3 및 IEC 62304 소프트웨어 인증에 따라) 21.3°C의 온도에서 공식적으로 교정되고 과학적으로 교정된 영국 전문 회사 "Precision Acoustic,"의 수중 청음기를 이용하여 칫솔모 영역의 초음파 음파 측정에서 각각의 칫솔모 팁들이 수중 청음기(hydrophone)의 측정 전극 팁으로부터 약 2mm의 거리에서) 2014년 9월 18일, TV SD Product Service GmbH, - 활성 의료 제품(Active Medical Products) - Munich, Department of Ultrasound Medical Technology 상에 의해 수행된 시험에서 평균 초음파 강도 I = 0.0000312 watts per cm2 (= 0.0312 milliwatts per cm2)를 달성할 수 있었고, 그 결과 세정 매체속에서 공동의 내파(implosion) 및 공동의 형성에 완전히 부적합하며 따라서 치아와 검(gum)은 마모작용 없이 세정되어야 한다.
따라서 측정값은 단지 상징적인 중요성을 가진다. 교정 임계값이 280 Khz 내지 1.7 MHz의 주파수 범위(상기 주파수 범위에서 초음파 칫솔이 작동한다)를 가지며 약 0.02 watts/cm2 내지 약(더욱) 1.50 watts/cm2의 범위를 가져서, "Emmi Dental Professional," 초음파 칫솔의 경우 상기 값은 1.613 배 내지 실제로 121,000 배 더 낮고 따라서 (본 발명을 따르는) "Emmi Dental Professional,"과 동일한 초음파 칫솔은 초음파로 치아와 검을 전혀 세정할 수 없다.
동시에 2014년 9월 18일에 "Megasonex M8" 및 "Smilex," 의 상표 명을 가지며 미국 특허 제5,546,624A 호를 따라 설계되고 제조된 두 개의 칫솔을 가진 다른 두 개의 상업용 초음파 칫솔들이 측정되었다.
마지막 두 개의 초음파 칫솔들에 대해 초음파 강도 및 초음파 출력을 전혀 측정할 수 없었는데, 매우 민감하고 전문적인 측정기구가 이용되더라도 강도와 출력의 손실은 극도로 높았기 때문이다.
문헌 제102012021262 A1호는 삼중 헤드 초음파 칫솔을 공개한다. 여기서도, 한 개이상의 압전 요소들이 칫솔의 측부 영역 바로 다음에 고정되며 음파 출력과 음파 강도의 높은 손실이 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 작용 세정 매체내에서 공동화(cavitations)의 형성 및/또는 내파를 위한 초음파 강도와 초음파 출력의 발생을 동시에 동등하게 고려하여 적어도 상기 종래기술의 문제점을 감소시키고 동시에 사용자의 안전기술 관심을 고려하는 것이며, 초음파로부터 에너지가 음파 방출 표면으로부터 가능한 직접 작용 매체로 전달되고 브러쉬 헤드의 전체 몸체와 칫솔모를 통해 초음파 로부터 동일한 에너지의 상당한 손실을 가진 전도를 회피하는 것이다.
초음파 장치 특히 초음파 칫솔 및/또는 초음파 치료 및 마사지 장치를 위한 초음파 작용을 가지고 교체가능한 브러쉬 헤드에 있어서, 상기 목적이 제1항의 특징에 의해 달성된다.
초음파 장치 특히 초음파 칫솔 및/또는 초음파 치료 및 마사지 장치를 위한 초음파 작용을 가지고 교체가능한 브러쉬 헤드의 유리한 또 다른 개발과 실시예들이 종속항에 설명된다.
도 1 내지 도 28은 본 발명의 예시적인 실시예들을 도시한다.
도 1은 초음파 장치 특히 초음파 칫솔 및/또는 초음파 치료 및 마사지 장치를 위한 초음파 작용을 가지고 교체가능한 브러쉬 헤드를 개략적으로 도시한 정면도 및/또는 측면도로서 상기 교체가능한 브러쉬 헤드는 초음파 장치 특히 초음파 칫솔 및/또는 초음파 치료를 위한 초음파 작용을 가지고, 칫솔모(B)를 단단히 고정하는 기초 요소(Bt) 및 작용 매체(M)를 향하는 기초 요소의 측부에 고정된 복수 개의 칫솔모(B)들을 포함하며, 상기 칫솔모(B)는 칫솔모 영역을 형성하고, 상기 칫솔모는 음파 영역(sonic field)(Sch)의 부분 작용 영역에 배열되며, 상기 음파 영역(Sch)에 형성된 적어도 한 개의 전기 기계 트랜스듀서(Pz) 특히 압전 액추에이터 또는 압전 스택 액추에이터가 초음파 방출 영역(Pz-o), 얇은 벽(W) 및 상기 벽의 초음파 방출 영역(Wo)에 의해 초음파에 의해 발생된 에너지를 상기 작용 매체(M)속으로 방출하고, 상기 얇은 벽(W)은 원주방향 측부에서 간격 없이 수용부(encapsulation)(K)과 재료적으로 합쳐지거나 단단히 연결되며, 상기 수용부의 모든 코너 및 변부들이 둥글게 되고, 상기 얇은 벽과 수용부는 낮은 감쇠 계수를 가진 강성 재료 특히 강성 무정형 (hard amorphous) 플라스틱으로 형성되고, 상기 얇은 벽의 벽 두께(D)는 일 밀리미터 이하이며, 상기 얇은 벽(W) 및 전자기계 트랜스듀서(Pz)의 초음파 방출 측부/표면(Pz-o)은 상기 낮은 감쇠 계수를 가진 접착제의 얇은 층에 의해 서로 분리될 수 없게 직접 연결되고, 상기 전자기계 트랜스듀서(Pz)로부터 멀어지는 방향을 향하는 상기 얇은 벽(W)의 초음파 전도/초음파 방출 표면은 각각 상기 칫솔모 영역/음파 영역/매체(M)내에서 작용 매체를 향하고 상기 칫솔모(B)를 단단히 고정하는 기초 요소(Bt)의 측부/평면(Bt-o)이 배열되는 위치 및 각각 이용되는 칫솔모(B) 높이의 절반에 해당하는 위치(Wm) 사이의 높이에 위치하며, 상기 칫솔모를 단단히 고정하는 기초 요소(Bt)는 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 몸체(Bt)와 재료적으로 단단히 연결 및/또는 분리되고, 상기 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 몸체(Bt), 수용부(K) 및 얇은 벽(W)은 상기 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 몸체(Bt)와 축 방향 연결되는 넥(H)과 재료적으로 연결되며, 상기 전자기계 트랜스듀서(Pz)는 초음파 또는 기계적 진동에 의해 발생된 에너지를 상기 칫솔모의 연장 방향과 평행한 축 방향으로 방출한다.
도 1에 도시된 수직 양방향 화살표 및 동심의 "파형 심볼"은 초음파가 전기기계 트랜스듀서(Pz) 및 전도성 얇은 벽(W)으로부터 작용 매체(M)속으로 도입됨에 따라 초음파의 확대 방향을 도시하고, 즉 전기기계 트랜스듀서(Pz)가 상기 칫솔모의 연장 방향과 평행한 축 방향으로 기계적 진동 또는 초음파에 의해 발생되는 에너지를 방출한다.
부호(Sch)(음파 영역)는, 작용 매체내에서 발생하는 음파 영역의 공간적 작용 영역으로서 칫솔모 영역의 공간 체적을 초과한다.
이것은 본 발명을 따르는 일반적인 형태이다.
기본적인 두 가지 실시예들에 의하면,
a) 칫솔모(B)들이 단단히 고정되고 단단히 연결된 전기 기계 트랜스듀서(Pz), 단단히 연결된 얇은 벽(W), 단단히 연결된 수용부(K), 단단히 연결된 넥(H) 및 다른 요소들을 가지고 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 전체 몸체(Bt)가 기능 제품으로서 전체적으로 교체될 수 있고,
b) 상기 칫솔모(B)가 단단히 배열된 교체 인서트(Bt-E)가 교체될 수 있고 별도로 제조되며, 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체(Bt), 넥(H), 전기 기계 트랜스듀서(Pz), 얇은 벽(W), 수용부(K) 와 또 다른 요소들은 일반적인 용도로서 교체될 수 없고 즉, 상기 기본적인 실시예에서 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 전체 몸체(Bt)는 직접 넥(H)에 의해 상기 전체 초음파 칫솔(Uz)의 핸들(Hg)와 기계적으로 그리고 전기적으로 단단히 연결된다.
신규로 개발된 고성능 재료 또는 예를 들어, 이차원 구조를 가지며 탄소 수정을 나타내고 초음파를 통과시키기 위해 동시에 낮은 감쇠 계수를 가지며 극도로 얇은 층에서 매우 큰 강성과 강도를 나타내는 플라스틱 그레핀(graphene)과 같은 플라스틱이, 수용부(K), 얇은 벽(W), 칫솔모(B)를 단단히 고정하는 기초 요소(Bt), 넥(H), 교체 인서트의 몸체(Bt-E), 및 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 전체 몸체(Bt)로서 이용하기에 적합하다.
미래에 이 분야에 또 다른 발전이 기대된다.
하기 플라스틱들, 예를 들어, 폴리 카보네이트 (PC), 폴리스티렌 (PS), 폴리 메틸 메타 크릴 레이트 (PMMA), 아크릴로 니트릴 부타디엔 스티렌 (ABS) 등의 플라스틱들이 초음파를 전도/통과시키기 위해 낮은 감쇠 계수를 가진 강성 무정형 플라스틱으로 이용될 수 있고 수용부(K), 얇은 벽(W), 칫솔모(B)를 단단히 고정하는 기초 요소(Bt), 넥(H), 교체 인서트의 몸체(Bt-E), 및 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 전체 몸체(Bt)로서 이용하기에 적합하다.
미래에 이 분야에 또 다른 발전이 기대된다.
전기 기계 트랜스듀서(Pz)를 위한 재료로서 기본적으로, 다수의 재료들, 무엇보다도 PZT 세라믹 (납 - 지르콘 산염 - 티타네이트), 특히 제5 및 제8 재료군의 PZT 세라믹이 기계적, 전기적, 물리적 및 생산기술적 특성 때문에 적합하다.
초음파 장치를 위한 초음파 작용을 가지고 본 발명을 따르며 교체가능한 브러쉬 헤드는 가장 낮은 감쇠 계수를 가진 치약과 함께 작용한다.
도 2는 초음파 장치 특히 초음파 칫솔 및/또는 초음파 치료와 마사지를 위한 초음파 작용을 가진 교체가능한 브러쉬 헤드를 개략적으로 도시한 정면도 및/또는 측면도로서, 구체적으로 기본적인 실시예 a)에서, 상기 수용부(K)와 얇은 벽(W)은 상기 칫솔모(B)를 단단히 고정하는 기본 요소(Bt-o)와 재료적으로 연결되고 상기 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 몸체(Bt)와 재료적으로 연결된다.
또한 도 2는 상기 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 몸체(Bt), 기초 요소(Bt), 수용부(K) 및 얇은 벽(W)은 하나의 몸체에 속하고 칫솔모를 도포(application)하기 전에 상기 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 몸체(Bt)와 축 방향으로 연속적으로 연결된 넥(H)과 함께 일체 구조부를 형성하며, 상기 일체 구조부는 낮은 감쇠 계수를 가진 강성 재료 특히 강성 무정형 플라스틱으로 형성되고, 상기 전자기계 트랜스듀서(Pz)의 후방 측부위에 덮개(A)가 배열되며, 상기 덮개는 모든 간격을 밀폐하거나 밀폐하며 모든 채널을 밀폐하고 전자기계 트랜스듀서(Pz)를 기계적으로 전기적으로 화학적으로 보호한다.
도 3은 기본적인 실시예 b)에서 초음파 작용을 가진 교체가능한 브러쉬 헤드를 개략적으로 도시한 정면도로서, 얇은 벽(W), 높이 연장과 관련하여 완전히 이음 부분 없이 그리고 재료적으로 네 개의 모든 측부들로부터 전자기계 트랜스듀서(Pz)를 단단히 둘러싸고 높이와 관련하여 얇은 벽을 고정하며 밀폐부를 형성하는 수용부(K) 및 재료적으로 상기 수용부(K)와 단단히 연결된 수용 요홈(Am)이 넥(H)과 재료적으로 단단히 연결되고, 상기 넥은 수용 요홈의 연속적인 축 방향 연장부내에 위치하며 서로 전체적으로 재료적으로 단단히 연결되고, 상기 벽, 수용부 및 수용 요홈은 칫솔모들이 도포되기 전에 생산기술적으로 한 개의 부분으로 생산되고, 상기 수용 요홈(Am)으로부터 떨어져 축 방향을 향하는 넥(H)의 단부는 초음파 칫솔(Uz)의 핸들(Hg)과 기계 및 전기적으로 단단히 분리되지 않게 연결되고, 상기 수용부(K)의 모든 코너와 변부들은 둥글게 형성되며, 상기 덮개(A)는 전자기계 트랜스듀서(Pz)의 후방 측부위에 배열되며 모든 간격을 덮거나 윤곽을 밀폐하고 모든 채널들을 밀폐하며, 상기 덮개는 전자기계 트랜스듀서(Pz) 및 케이블 채널(kk)내에 위치하고 특정 영역으로부터 상기 넥(H)의 기다란 후방 측부를 따라 압전 요소의 납땜 위치까지 배열된 공급 케이블(L)을 덮고 기계적으로 전기적으로 그리고 화학적으로 보호한다.
또한, 도 3을 참고할 때 상기 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체(Bt)는 바닥 및 주변부에서 상기 바닥을 완전히 둘러싸는 벽들을 포함하고, 한쪽 측부에서 개방되는 수용 요홈(Am)은 측부로부터 형성되며, 별도로 제조되고 칫솔모(B)를 단단히 고정하는 교체 인서트(Bt-E)의 외부 설계 형태는 왕복운동식 연결을 위해 한쪽 측부에서 개방된 수용 요홈(Am)의 내부 윤곽에 적응한다.
또한, 도 3을 참고할 때, 안정하지만 구속해제될 수 있는 연결 결합부(R)가 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체(Bt) 즉 수용 요홈(Am) 및 칫솔모를 고정하는 교체가능한 교체 인서트(Bt-E)사이에 형성되고, 개구부와 근접한 수용 요홈(Am) 영역에서 전체 벽의 내부 측부들에 위치하고 원주 측부에 고정된 연결 그루브(Rn)들이 상기 교체 인서트(Bt-E)의 연결 스트립(Rl)과 연결되며, 복수 개의 연결 그루브들이 원주 측부에 고정되고, 복수 개의 연결 스트립들은 원주 측부에 고정되며 연결 그루브들과 일치하고 즉, 연결 스트립(Rl)은 연결 그루브(Rn)와 연결되며, 연결 및 구속해제는 칫솔모의 종 방향 연장부와 평행한 방향으로 발생한다.
부호(Wo)를 가진 도 3을 참고할 때, 상기 얇은 벽(W)의 초음파 방출 표면이 높이와 관련하여 가장 낮은 위치를 도시하고, 위치는 작용 매체를 향하는 기초 요소의 측부(Bt-o)와 동일한 평면에 배열되어 안전기술, 응용 및 생산 기술과 관련하여 가장 유리하다.
부호(Wm) 및 수평 점선을 가진 도 3을 참고할 때, 높이와 관련하여 상기 칫솔모(B)의 높이에 대해 얇은 벽(W)의 초음파 방출 표면이 가지는 가장 높은 위치가 도시되고, 상기 높이(위치)는 필수적으로 각 경우 이용되는 칫솔모(B)의 높이의 절반에 해당한다.
물론, 얇은 벽(W)의 초음파 방출 표면이 가지는 높이 또는 위치는 항상 사용자의 안전과 용이한 조작을 고려해야 하고 설계/생산 기술과 관련한 요건을 고려해야 하므로 더욱 더 강한 음향 출력 및 음향 강도를 원하고 이에 따라 치아에 대한 초음파 방출 표면의 짧은 경로를 달성하려는 목적과 상충된다.
상기 실시예는 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체(Bt)내에 축 방향으로 고정된 전기 기계 트랜스듀서(Pz)를 도시하고, 물론 본 발명의 대상은 상기 실시예로 한정되지 않는다.
수용 요홈(Am)의 벽을 통과하는 횡 단면을 개략적으로 도시한 도 4를 참고할 때, 작은 영역의 구속해제 그루브(En)가 교체가능한 교체 인서트(Bt-E)의 외측부 특히 넥(H)과 바로 인접하게 수용 요홈(Am)의 개방 영역의 높이에 형성되고, 공간적으로 일치하는 상기 수용 요홈의 측벽 위치에서 일치 절단부(matching incision)가 제공되며, 공구 팁을 이용하여 레버 효과에 의해 구속해제되고, 구속해제 영역에서 모든 코너와 변부들은 라운딩(rounded off)되며, 연결 및 구속해제는 칫솔모의 종 방향 연장부와 평행한 방향으로 발생한다.
도 5의 평면도에 의하면, 본 발명을 따르는 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체(Bt) 및 대략 기하학적 중심에 배열된 둥근 전기 기계 트랜스듀서(Pz)가 개략적으로 도시된다.
도 6의 평면도에 의하면, 본 발명을 따르는 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체(Bt) 및 대략 기하학적 중심에 배열된 정사각형 또는 직사각형 전기 기계 트랜스듀서(Pz)가 개략적으로 도시되고, 또한 사다리꼴 형상을 가진 제2 전기 기계 트랜스듀서(Pz)가 칫솔모 영역 및 넥(H)사이에서 축 방향 연결 영역내에 고정되고 상기 사다리꼴의 밑변은 칫솔모 영역을 향한다.
도 7의 평면도에 의하면, 본 발명을 따르는 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체(Bt) 및 구체적으로 칫솔모 영역 및 넥(H)사이에서 축 방향 연결 영역에 고정된 둥근 전기 기계 트랜스듀서(Pz)가 개략적으로 도시된다.
도 8의 평면도에 의하면, 본 발명을 따르는 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체(Bt) 및 대략 기하학적 중심에 배열된 정사각형 또는 직사각형 전기 기계 트랜스듀서(Pz)가 개략적으로 도시되고, 또한 대략 원호(circle segment) 형상을 가진 제2 전기 기계 트랜스듀서(Pz)가 칫솔모 영역 및 넥(H)사이에서 축 방향 연결 영역내에 고정되고 상기 원호 형상의 밑변은 칫솔모 영역을 향한다.
도 9의 평면도에 의하면, 본 발명을 따르는 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체(Bt) 및 두 개의 둥근 전기 기계 트랜스듀서(Pz)가 도시되고, 한 개의 전기 기계 트랜스듀서는 대략 기하학적 중심에 배열되고 다른 한 개의 전기 기계 트랜스듀서는 칫솔모 영역 및 넥(H)사이에서 축 방향 연결 영역내에 고정된다.
도 10의 평면도에 의하면, 본 발명을 따르는 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체(Bt)가 개략적으로 도시되고, 칫솔모를 향하고 상기 칫솔모를 단단히 고정하는 기초 요소(Bt)의 측부에서 적어도 한 개의 얇은 압전 요소 특히 얇은 압전 필름(F)이 도포되며, 상기 얇은 압전 요소 및/또는 얇은 압전 필름(F)은 칫솔모의 연장 방향과 평행한 축 방향으로 초음파를 방출한다.
축 방향 연장부에 위치한 넥 부분 및 칫솔모 영역사이에서 연결 영역에 위치하는 대략 반원형의 평평한 "헤드 부분"을 가진 "나사 형상"이 오늘날 이미 압전/피에조 세라믹 액추에이터로서 이용되고 Pi Ceramic GmbH 독일회사로부터 제조되는 패치 트랜스듀서(patch transducer) 또는 필름 트랜스듀서에 의해 이용된다.
예를 들어, 이차원 구조체를 가진 탄소 수정을 나타내는 플라스틱 그레핀과 같이 최근에 개발되고 초음파를 통과시키기 위해 낮은 감쇠 계수를 가지며 극도로 얇은 층에서 상당히 큰 강성 및 강도를 가지는 고성능 재료 또는 플라스틱이 얇은 압전 필름(F) 또는 압전 재료의 얇은 도포 층을 가진 수용부(K)로서 이용될 수 있다.
미래에 상기 기술 분야에서 추가로 개발이 예상될 수 있다.
칫솔모를 향하고 칫솔모를 단단히 고정하는 기초 요소(Bt)의 측부에서 얇은 압전 요소 특히 얇은 압전 필름(F)은 모든 측부들로부터 얇은 수용부(K)에 의해 둘러싸이고 즉 상기 수용부에 의해 기계적으로 둘러싸이며, 상기 얇은 수용부(K)는 낮은 감쇠 계수를 가진 강성 재료 특히 강성 무정형 플라스틱으로 구성되고, 상기 얇은 압전 필름(F) 및/또는 얇은 압전 요소 및 수용부(K)의 내부 벽은 낮은 감쇠 계수를 가진 강성 접착제에 의해 서로 단단히 직접 연결되거나 부착되며, 상기 칫솔모로부터 멀어지는 방향을 향하는 수용부의 표면은 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 몸체(Bt)와 직접 연결되거나 부착된다.
본 발명을 따르고 초음파 작용을 가지며 교체가능한 교체 인서트(Bt-E)가 개략적으로 도시된 도 12의 평면도를 참고할 때, 전기 기계 트랜스듀서(Pz)가 수용 요홈(Am) 즉 칫솔모 영역 및 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체(Bt)내에서 넥(H)의 축 방향 연결 영역사이에서 인접한 축 방향 연결 영역내에 배열되고, 상기 전기 기계 트랜스듀서(Pz)는 평면도에서 사다리꼴 형상을 가지며, 사다리꼴 형상의 상대적으로 긴 밑변은 칫솔모 영역을 향하고, 상기 전기 기계 트랜스듀서(Pz)의 형상은 평면도에서 칫솔모 영역에서 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체(Bt)의 외부 윤곽과 최대로 적응된다.
도 13의 측면도를 참고할 때, 본 발명을 따르고 초음파 작용을 가지며 교체가능한 교체 인서트(Bt-E)가 개략적으로 도시된 도 12의 평면도를 참고할 때, 전기 기계 트랜스듀서(Pz)가 수용 요홈(Am) 즉 칫솔모 영역 및 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체(Bt)내에서 넥(H)의 축 방향 연결 영역사이에서 인접한 축 방향 연결 영역내에 배열된다. 도 13은 또한 케이블 채널(kk) 및 케이블 채널내에 배열된 공급 케이블(L)의 구성을 도시한다. 또한, 도 13은, 수용 요홈(Am)속에 연결되고 교체가능한 교체 인서트(Bt-E)의 몸체 및 상기 몸체에 부착된 칫솔모(B)를 도시하고, 부호(Wm)에 의해 높이와 관련하여 각 경우에 칫솔모(B)의 높이에 대해 얇은 벽(W)의 초음파 방출 표면이 가지는 최대 높이를 도시한다.
수직방향의 양방향 화살표 및 동심의 "파형 표시"는, 상기 얇은 벽(W)을 통해 전기 기계 트랜스듀서(Pz)에 의해 방출되고 상기 칫솔모(B)와 평행하게 형성된 초음파의 연장 방향을 도시한다.
서로 다른 방향을 가리키는 화살표들을 가진 부호(M)는 물, 침 및 치약의 혼합물을 포함한 공간적으로 작용하는 작용매체를 나타낸다.
도 14는, 교체가능한 브러쉬 헤드 (삼중 헤드)를 개략적으로 도시하고, 상기 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 전체 몸체(Bt)는 각각 반경 방향으로 서로 오프셋 배열되는 세 개의 브러쉬 헤드 세그멘트들을 포함하고, 넥(H), 얇은 벽(W) 연결 요소들 및 수용부(K)를 포함한 삼중 브러쉬 헤드의 전체 몸체(Bt)가 우선 칫솔모 없이 낮은 감쇠 계수를 가진 강성 무정형 플라스틱으로부터 일체로 형성되며 적어도 한 개의 브러쉬 헤드 세그멘트 및/또는 브러쉬 헤드 세그멘트의 인접부는 전기 기계 트랜스듀서(Pz)를 가진다.
상기 실시예에 의하면, 치아 영역이 동시에 세 개의 측면들로부터 세정되고 그 결과 세 배 더 빠르게 치아가 세정되며 즉, 상기 브러쉬 헤드는 전체 음파영역에서 세정 매체(M)와 더욱 능동적으로 결합될 수 있고 따라서 초음파에 의해 방출되는 출력의 효율이 상당히 증가된다.
도 15의 측면도에 개략적으로 도시되고 본 발명을 따르는 초음파 칫솔(Uz)의 전체 몸체 및 교체가능한 브러쉬 헤드의 기본적인 실시예 b)에 의하면, 전력 공급 유닛 즉 충전가능한 배터리(2)의 전원 공급은 핸들(Hg)내에 배열된 전기/전자 유도 장치(8,8a)로부터 나온다. 상기 전체 장치와 장치의 부품들은 충전가능한 배터리에 의해 전기가 공급된다. 제어 및 전자 유닛(3)은 공급 케이블(L)을 이용하여 전자 단부 스테이지(E)에 의해 전기 기계 트랜스듀서(Pz)로 전달되는 고주파 전류를 발생시키고 다음에 초음파가 발생되고 전기 기계 트랜스듀서(Pz)로 전달된다.
상기 전자기계 트랜스듀서(Pz)의 후방 측부위에 덮개(A)가 배열되며, 상기 덮개는 케이블 채널(kk)내에 위치한 공급 케이블(L)들과 전자기계 트랜스듀서(Pz)를 덮고, 상기 공급 케이블은 특정 영역으로부터 상기 넥(H)의 기다란 후방 측부를 따라 압전 요소상의 납땜 위치까지 배열되고, 상기 덮개는 공급케이블을 기계적으로 전기적으로 화학적으로 보호하며, 상기 덮개(A)는 상기 넥(H) 및 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 몸체(Bt)의 횡단면에 대해 각각의 종 방향 연장과 관련하여 연속적으로 형성된다. 상기 케이블 채널(kk)의 배열이 약간 수직인 파선에 의해 표시된다. 추가적인 진동작용이 진동기(V)에 의해 형성될 수 있다.
도 15는 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체(Bt)를 개략적으로 도시하고, 상기 몸체상에 배열되고 수용 요홈(Am)내에 연결되는 칫솔모(B)를 가진 교체 인서트(Bt-E)가 도시된다.
완전한 이해를 위해, 핸들내에 존재하는 기능 표시부(5), 작동 스위치 또는 프로그램밍 손잡이(4), 표시부(6) 및 충전 스테이션의 홀더(7)가 도시된다.
도 16의 측면도에 개략적으로 도시되고 본 발명을 따르며 초음파 작용을 가진 교체가능한 브러쉬 헤드에 의하면, 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체(Bt)내에서 넥(H)의 축 방향 연결 영역 및 수용 요홈(Am) 또는 칫솔모 영역사이에서 전기 기계 트랜스듀서(Pz)가 인접한 축 방향 연결 영역내에 배열되며, 축 방향으로 넥(H)을 향하고 칫솔모 영역의 단부 영역에 위치한 적어도 일부 칫솔모 번들들이 넥의 상기 영역을 향해 기울어진다. 상기 칫솔모 번들이 굵은 실선으로 도시된 칫솔모(B)들에 의해 도시된다.
이렇게 하면 물, 침 및 치약으로 구성된 작용 매체(M)로부터 훨씬 더 많은 체적/질량의 유체들이 칫솔모 영역 및 더 멀리 도달하는 음파영역내에 고정되어 초음파에 의한 에너지 전달 효율이 훨씬 더 증가되는 장점이 제공된다.
도 16은 또한 케이블 채널(kk) 및 케이블 채널내에 배열된 공급 케이블의 배열을 도시한다. 도 16은, 수용 요홈(Am)내에 연결된 교체 인서트(Bt-E)의 몸체 및 부호(Wm)를 이용하여 몸체에 부착된 칫솔모(B) 및 높이와 관련하여 이용되는 칫솔모(B)의 높이에 대한 얇은 벽(W)의 초음파 방출 표면이 가지는 가장 높은 위치를 도시한다.
수직의 양방향 화살표 및 동심의 "파형 부호들"은 상기 얇은 벽(W)을 통해 전기 기계 트랜스듀서(Pz)에 의해 방출되고 이용되는 칫솔모(B)와 평행하게 형성된 초음파의 연장 방향을 도시한다.
서로 다른 방향을 가리키는 화살표들을 가진 부호(M)는 물, 침 및 치약의 혼합물을 포함한 공간적으로 작용하는 작용매체를 나타내고, 부호(Sch)는 칫솔모(B) 영역과 비교하여 훨씬 더 멀리 도달하는 음파 영역(Sch)의 공간 영역을 나타낸다.
초음파 칫솔(Uz)의 전체 몸체와 함께 본 발명을 따르고 교체가능한 브러쉬 헤드의 기본적인 실시예 a.)가 개략적으로 도시된 도 17의 측면도를 참고할 때, 칫솔모(B) 영역으로부터 축 방향을 향해 멀어지는 방향을 향하는 넥(H)의 단부 영역은 전기 및 기계적 연결 결합부(R)를 가지고 토크 방지(torque proof)기능의 기계적 연결 결합부(R)는 다각형 단면을 가지는 초음파 칫솔(Uz)의 핸들(Hg)의 저널 및 상기 넥(H)의 하부 영역에서 해당 간격에 의해 형성되며, 동시에 완전히 교체가능한 브러쉬 헤드와 전기적 연결은 상기 저널로부터 돌출하는 금속 핀(pins) 및 상기 넥(H)의 대응 부분내에서 일치하는 연결 슬리브에 의해 형성된다.
도 17은 또한 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체(Bt) 영역을 도시하고, 상기 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체(Bt)내에 전기 기계 트랜스듀서(Pz)가 단단히 고정되어 교체될 수 없고 즉, 상기 브러쉬 헤드는 전체적으로 교체되어야 하며 따라서 환경 친화적이지 못하고 비용을 절약하지 못한다.
나머지 부분과 관련하여 도 15의 실시예에 관한 동일한 정보가 상기 실시예에 대해 적용된다.
도 18을 참고할 때, 교체가능한 (삼중 헤드) 교체 인서트(Bt-E)는 반경 방향으로 중심에 위치한 한 개의 기본적인 교체 인서트(Bt-E) 및 교체 인서트위에서 세 개의 브러쉬 헤드 세그멘트들을 포함하고, 각각의 세그멘트는 서로에 대해 반경 방향으로 오프셋되며 물리적으로 서로 연결되고, 수용 요홈(Am), 넥(H), 얇은 벽(W) 및 수용부(K)를 포함하고 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체(Bt)는 낮은 감쇠 계수를 가진 강성 무정형 플라스틱으로부터 일체로 형성되며 상기 캐리어는 교체가능하지 않고, 전기 기계 트랜스듀서(Pz)는 반경 방향으로 중심에 위치하거나 바로 근접한 수용부(K)내에서 내부에 배열되며, 교체 인서트(Bt-E)는 모두 세 개의 일체구조 브러쉬 헤드 세그멘트들을 포함하며, 상기 교체 인서트(Bt-E)는 우선 칫솔모 없이 일체로 생산된다.
상기 실시예가 가지는 장점에 의하면, 치아 영역이 동시에 세 개의 측면들로부터 세정되고 그 결과 세 배 더 빠르게 치아가 세정되며 즉, 상기 브러쉬 헤드는 전체 음파영역에서 세정 매체(M)와 능동적으로 더 많이 결합될 수 있고 따라서 초음파에 의해 방출되는 출력의 효율을 상당히 증가시킨다. 상기 실시예는 또한, 중앙 세그멘트에 위치한 칫솔모(B)들이 칫솔모(B)의 칫솔모 단부들과 왕복 운동하며 상호작용하는 것을 보여준다.
도 19를 참고할 때, 상기 교체가능한 이중 헤드 교체 인서트(Bt-E)는 반경 방향으로 중심에 위치하고 자신의 칫솔모 영역을 갖지 않는 한 개의 기본 교체 인서트(Bt-E), 및 반경 방향으로 서로 오프셋 배열되고 물리적으로 서로 연결되며 상기 기본 교체 인서트의 좌측부에 위치하고 상기 기본 교체 인서트의 우측부에 위치하는 두 개의 브러쉬 헤드 세그멘트들을 포함하고, 수용 요홈(Am), 넥(H), 얇은 벽(W) 및 수용부(K)를 포함한 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체(Bt)는 낮은 감쇠 계수를 가진 강성 무정형 플라스틱으로부터 일체로 형성되며 상기 캐리어는 교체가능하지 않고, 각각의 브러쉬 헤드 세그멘트는 자신의 칫솔모 영역을 가지고, 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체(Bt)의 수용부(K)내에 단단히 수용된 전기 기계 트랜스듀서(Pz)는 연결된 상태에서 초음파 에너지를 기능적으로 직접 작용 매체속으로 전달하고 상기 교체 인서트(Bt-E)의 반경 방향 기하학적 중심으로부터 벗어나 즉 교체인서트의 중심 개구부로부터 벗어나 얇은 벽(W)을 통해 칫솔모 영역/음파 영역내에서 초음파 에너지를 작용 매체속으로 전달하며, 적어도 일부의 칫솔모 번들은 칫솔모 단부 영역에서 교체 인서트(Bt-E)의 전방에서 서로 교차한다.
상기 실시예에서 칫솔모 번들의 기다란 내부 열들은 각각 상대적으로 긴 칫솔모를 가져서, 칫솔모들의 교차 영역이 더욱 명확하게 형성된다. 이렇게 하여, 상기 탄성 교차 영역은 기능적으로 제거된 제3 헤드를 교체하고 용이한 설계 및 더욱 간단한 생산이 이루어 진다.
도 20의 정면도를 참고할 때 기다란 칫솔모 번들 열들사이에서 축 방향으로 중앙에 배열된 전자기계 트랜스듀서(Pz)를 가지고 작용 매체(M)를 향하며 칫솔모(B)를 단단히 고정하는 기초 요소(Bt)의 측부와 수직으로 직립하게 설정된 칫솔모(B)를 가진 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 헤드(Bt)가 개략적으로 도시된다.
도 21의 정면도를 참고할 때 기다란 칫솔모 번들 열들사이에서 축 방향으로 중앙에 배열된 전자기계 트랜스듀서(Pz)를 가진 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 헤드(Bt)가 개략적으로 도시되고, 각각의 경우 칫솔모 영역의 좌측부에서 칫솔모 번들의 내부 종 방향 열은 칫솔모 영역의 우측부에서 칫솔모 번들의 해당 내부 종 방향 열에 대해 기울어진다. 이렇게 하여, 음파 영역 및 칫솔모 영역은 더욱 균일하게 형성된다.
도 22의 정면도를 참고할 때 기다란 칫솔모 번들 열들사이에서 축 방향으로 중앙에 배열된 전자기계 트랜스듀서(Pz)를 가진 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 헤드(Bt)가 개략적으로 도시되고, 각각의 경우 칫솔모 영역의 좌측부에서 칫솔모 번들의 모든 종 방향 열은 칫솔모 영역의 우측부에서 칫솔모 번들의 모든 해당 종 방향 열에 대해 기울어진다. 상기 실시예에 의하면, 음파 영역 및 칫솔모 영역의 번들(bundling)이 형성된다.
도 23의 정면도를 참고할 때 기다란 칫솔모 번들 열들사이에서 축 방향으로 중앙에 배열된 전자기계 트랜스듀서(Pz)를 가지고 작용 매체(M)를 향하며 칫솔모(B)를 단단히 고정하는 기초 요소(Bt)의 측부와 수직으로 직립하게 설정된 칫솔모(B)를 가진 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 헤드(Bt)가 개략적으로 도시되고, 얇은 벽(W)의 음파 방출 측부는 높이와 관련하여 칫솔모의 높이에 대해 약 25%에 이른다.
도 24의 정면도를 참고할 때 기다란 칫솔모 번들 열들사이에서 축 방향으로 중앙에 배열된 전자기계 트랜스듀서(Pz)를 가진 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 헤드(Bt)가 개략적으로 도시되고, 각각의 경우 칫솔모 영역의 좌측부에서 칫솔모 번들의 내부 종 방향 열은 칫솔모 영역의 우측부에서 칫솔모 번들의 해당 내부 종 방향 열에 대해 기울어진다. 이렇게 하여, 음파 영역 및 칫솔모 영역은 더욱 균일하게 형성되고, 얇은 벽(W)의 음파 방출 측부는 높이와 관련하여 칫솔모의 높이에 대해 약 30%에 이른다.
도 25의 정면도를 참고할 때 기다란 칫솔모 번들 열들사이에서 축 방향으로 중앙에 배열된 전자기계 트랜스듀서(Pz)를 가진 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 헤드(Bt)가 개략적으로 도시되고, 각각의 경우 칫솔모 영역의 좌측부에서 칫솔모 번들의 모든 종 방향 열은 칫솔모 영역의 우측부에서 칫솔모 번들의 모든 해당 내부 종 방향 열에 대해 기울어진다. 상기 실시예에 의하면, 음파 영역 및 칫솔모 영역의 번들(bundling)이 형성되고, 얇은 벽(W)의 음파 방출 측부는 높이와 관련하여 칫솔모의 높이에 대해 약 20%에 이른다.
도 26의 정면도를 참고할 때 기다란 칫솔모 번들 열들사이에서 축 방향으로 중앙에 배열된 전자기계 트랜스듀서(Pz)를 가진 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 헤드(Bt)가 개략적으로 도시되고, 각각의 경우 칫솔모 영역 또는 교체 인서트(Bt-E)의 좌측부에서 축 방향을 따라 종 방향으로 연장되는 내부 칫솔모 번들 열은 각각의 경우 칫솔모 영역의 우측부에서 칫솔모 번들의 해당 내부 종 방향 열과 교차하며, 얇은 벽(W)의 음파 방출 측부는 높이와 관련하여 칫솔모의 높이에 대해 약 20%에 이른다. 따라서, 방출된 음향 출력 및 음향 강도는 더욱 증가되어 유리하고, 동시에 교차하는 칫솔모 번들에 의해 전자기계 트랜스듀서(Pz)가 양호하게 보호되기 때문에 사용자는 손상과 고장으로부터 보호된다.
도 27의 평면도를 참고할 때 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 헤드(Bt)가 개략적으로 도시되고, 상기 캐리어 헤드는 상기 캐리어 헤드상에 설정된 칫솔모(B) 및 기다란 칫솔모 번들 열들사이에서 축 방향으로 중앙에 배열된 전자기계 트랜스듀서(Pz)를 가진다.
도 28의 정면도를 참고할 때 기다란 칫솔모 번들 열들사이에서 축 방향으로 중앙에 배열된 전자기계 트랜스듀서(Pz)를 가진 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 헤드(Bt)가 개략적으로 도시되고, 각각의 경우 칫솔모 영역 또는 교체 인서트(Bt-E)의 좌측부에서 축 방향을 따라 종 방향으로 연장되는 내부 칫솔모 번들 열은 각각의 경우 칫솔모 영역의 우측부에서 칫솔모 번들의 해당 내부 종 방향 열과 교차하며, 얇은 벽(W)의 음파 방출 측부는 높이와 관련하여 칫솔모의 높이에 대해 가장 낮은 위치에 이른다.
따라서, 교차하는 칫솔모 번들에 의해 전자기계 트랜스듀서(Pz)가 양호하게 보호되기 때문에 사용자는 손상과 고장으로부터 보호된다.
도시되지 않은 실시예를 따르는 본 발명의 대상이 가지는 구조에 의하면, 전자기계 트랜스듀서(Pz)의 후방 측부 및 덮개(A)사이에 위치하는 층은 주요 방향을 따라 초음파의 반사 효과에 이용된다. 상기 층들은 예를 들어, 금속 가루와 혼합된 플라스틱 발포체를 기초로 형성된다. 이를 위해 예를 들어, 텅스텐 가루와 혼합된 폴리우레탄이 이용된다.
도시되지 않은 실시예를 따르는 본 발명의 대상이 가지는 구조에 의하면, 초음파를 통과시키기 위해 낮은 감쇠 계수를 가진 한 개이상의 재료들이 적어도 부분적으로 칫솔모 재료에 추가된다. 이를 위해 예를 들어, 이차원 구조체를 가진 탄소 수정을 나타내는 플라스틱 그레핀과 같이 최근에 개발된 재료와 같이 예를 들어, 유리 비드(beads) 및/또는 탄소 화합물이 이용된다.
a.) = 전기 기계 트랜스듀서(Pz) 및 넥(H)을 가진 전체 브러쉬 헤드가 교체가능한 기본적인 실시예 a.),
b.) = 칫솔모(B)가 배열된 교체가능한 교체 인서트(Bt-E)만 교체가능한 기본적인 실시예 b.),
(A) = 케이블 채널(kk), 공급 케이블(L) 및 전기 기계 트랜스듀서(Pz)의 덮개,
(Am) = 수용 요홈,
(B)= 칫솔모,
(Bt) = 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체,
(Bt-o) = 작용 매체(M)를 향하고 칫솔모(B)를 단단히 고정하는 기본 요소의 측부,
(Bt-E) = 칫솔모(B)를 가지고 교체가능한 교체 인서트,
(D) = 얇은 벽(W)의 벽두께,
(E) = 초음파 칫솔(Uz)의 전기 단부 단,
(En) = 구속해제된 그루브,
(F) = 얇은 압전 요소 특히 얇은 압전 필름,
(H) = 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체의 넥, 즉 초음파 칫솔(Uz)의 핸들(Hg)과 전기 및 기계적으로 연결된 넥
(Hg) = 초음파 칫솔(Uz)의 핸들
(K) = 전기 기계 트랜스듀서(Pz)의 수용부 즉 얇은 압전 요소 특히 얇은 압전 필름,
(Kk) = 공급 케이블(L) 및 전기 기계 트랜스듀서(Pz)의 케이블 채널,
(L) = 공급 케이블(들)
(M) = 작용 매체,
(Mo) = 작용 매체(M)를 향하고 칫솔모(B)를 단단히 고정하는 기본 요소의 측부(Bt-o) 및 작용 매체(M)의 연결 표면,
(Pz) = 전기 기계 트랜스듀서,
(Pz-o) = 초음파를 방출하는 전기 기계 트랜스듀서(Pz)의 표면,
(R) = 연결 결합부,
(Rl) = 연결 스트립(Rl)
(Rn) = 연결 그루브,
(Sch) = 음파 영역,
(V) = 진동기
(W) = 얇은 벽(W)
(Wm) = 초음파를 방출하는 얇은 벽(W)의 표면이 칫솔모(B)에 대해 가지는 가장 높은 위치,
(Uz) = 초음파 칫솔,
2 = 전력 공급 유닛, 재충전 가능한 배터리,
3 = 제어 및 전자 유닛,
4 = 작동 스위치, 프로그래밍 버튼,
5 = 기능 표시부,
6 = 표시부,
7 = 충전 스테이션의 홀더,
8, 8a = 전기/전자 유도 장치,
b.) = 칫솔모(B)가 배열된 교체가능한 교체 인서트(Bt-E)만 교체가능한 기본적인 실시예 b.),
(A) = 케이블 채널(kk), 공급 케이블(L) 및 전기 기계 트랜스듀서(Pz)의 덮개,
(Am) = 수용 요홈,
(B)= 칫솔모,
(Bt) = 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체,
(Bt-o) = 작용 매체(M)를 향하고 칫솔모(B)를 단단히 고정하는 기본 요소의 측부,
(Bt-E) = 칫솔모(B)를 가지고 교체가능한 교체 인서트,
(D) = 얇은 벽(W)의 벽두께,
(E) = 초음파 칫솔(Uz)의 전기 단부 단,
(En) = 구속해제된 그루브,
(F) = 얇은 압전 요소 특히 얇은 압전 필름,
(H) = 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체의 넥, 즉 초음파 칫솔(Uz)의 핸들(Hg)과 전기 및 기계적으로 연결된 넥
(Hg) = 초음파 칫솔(Uz)의 핸들
(K) = 전기 기계 트랜스듀서(Pz)의 수용부 즉 얇은 압전 요소 특히 얇은 압전 필름,
(Kk) = 공급 케이블(L) 및 전기 기계 트랜스듀서(Pz)의 케이블 채널,
(L) = 공급 케이블(들)
(M) = 작용 매체,
(Mo) = 작용 매체(M)를 향하고 칫솔모(B)를 단단히 고정하는 기본 요소의 측부(Bt-o) 및 작용 매체(M)의 연결 표면,
(Pz) = 전기 기계 트랜스듀서,
(Pz-o) = 초음파를 방출하는 전기 기계 트랜스듀서(Pz)의 표면,
(R) = 연결 결합부,
(Rl) = 연결 스트립(Rl)
(Rn) = 연결 그루브,
(Sch) = 음파 영역,
(V) = 진동기
(W) = 얇은 벽(W)
(Wm) = 초음파를 방출하는 얇은 벽(W)의 표면이 칫솔모(B)에 대해 가지는 가장 높은 위치,
(Uz) = 초음파 칫솔,
2 = 전력 공급 유닛, 재충전 가능한 배터리,
3 = 제어 및 전자 유닛,
4 = 작동 스위치, 프로그래밍 버튼,
5 = 기능 표시부,
6 = 표시부,
7 = 충전 스테이션의 홀더,
8, 8a = 전기/전자 유도 장치,
Claims (26)
- 초음파 장치 특히 초음파 칫솔 및/또는 초음파 치료를 위한 초음파 작용을 가진 교체가능한 브러쉬 헤드로서, 칫솔모(B)를 단단히 고정하는 기초 요소(Bt) 및 작용 매체(M)를 향하는 기초 요소의 측부에 고정된 복수 개의 칫솔모(B)들을 포함하며, 상기 칫솔모(B)는 칫솔모 영역을 형성하고, 상기 칫솔모는 음파 영역(sonic field)(Sch)의 부분 작용 영역에 배열되는 교체가능한 브러쉬 헤드에 있어서,
상기 음파 영역(Sch)에 형성된 적어도 한 개의 전기 기계 트랜스듀서(Pz) 특히 압전 액추에이터 또는 압전 스택 액추에이터가, 초음파에 의해 발생된 에너지를, 초음파 방출 영역(Pz-o), 얇은 벽(W), 및 상기 벽의 초음파 방출 영역(Wo)을 통해 상기 작용 매체(M)속으로 방출하고, 상기 얇은 벽(W)은 수용부의 원주방향 면에서 간격 없이 수용부(encapsulation)(K)과 재료적으로 합쳐지거나 단단히 연결되며, 상기 수용부의 모든 코너 및 변부들이 둥글게 되고, 상기 얇은 벽과 수용부는 낮은 감쇠 계수를 가진 강성 재료 특히 강성 무정형 (hard amorphous) 플라스틱으로 형성되고, 상기 얇은 벽의 벽 두께(D)는 일 밀리미터 이하이며, 상기 얇은 벽(W) 및 전자기계 트랜스듀서(Pz)의 초음파 방출 측부/표면(Pz-o)은 상기 낮은 감쇠 계수를 가진 접착제의 얇은 층에 의해 서로 분리될 수 없게 직접 연결되고, 상기 전자기계 트랜스듀서(Pz)로부터 멀어지는 방향을 향하는 상기 얇은 벽(W)의 초음파 전도/초음파 방출 표면은 각각 상기 칫솔모 영역/음파 영역/매체(M)내에서 작용 매체를 향하고 상기 칫솔모(B)를 단단히 고정하는 기초 요소(Bt)의 측부/평면(Bt-o)이 배열되는 위치 및 각각 이용되는 칫솔모(B) 높이의 절반에 해당하는 위치(Wm) 사이의 높이에 위치하며, 상기 칫솔모를 단단히 고정하는 기초 요소(Bt)는 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 몸체(Bt)와 재료적으로 단단히 연결 및/또는 분리되고, 상기 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 몸체(Bt), 수용부(K) 및 얇은 벽(W)은 상기 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 몸체(Bt)와 축 방향 연결되는 넥(H)과 재료적으로 연결되며, 상기 전자기계 트랜스듀서(Pz)는 초음파 또는 기계적 진동에 의해 발생된 에너지를 상기 칫솔모의 연장 방향과 평행한 축 방향으로 방출하는 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
- 제1항에 있어서, 상기 칫솔모(B)를 단단히 고정하는 기초 요소(Bt)는 상기 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 몸체(Bt)와 재료적으로 단단히 연결되는 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
- 제2항에 있어서, 상기 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 몸체(Bt), 상기 칫솔모(B)를 단단히 고정하는 기초 요소(Bt), 수용부(K) 및 얇은 벽(W)은 상기 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 몸체(Bt)와 축 방향으로 연결된 넥(H)과 재료적으로 연결되고 생산 기술적으로 칫솔모를 도포(application)하기 전에 일체 구조부를 형성하며, 상기 일체 구조부는 낮은 감쇠 계수를 가진 강성 재료 특히 강성 무정형 플라스틱으로 형성되고, 상기 전자기계 트랜스듀서(Pz)의 후방 측부위에 덮개(A)가 배열되며, 상기 덮개는 케이블 채널(kk)내에 위치한 공급 케이블(L)들과 전자기계 트랜스듀서(Pz)를 덮고 공급케이블을 보호하며, 상기 공급 케이블은 특정 영역으로부터 상기 넥(H)의 기다란 후방 측부를 따라 압전 요소상의 납땜 위치까지 배열되고, 상기 덮개(A)는 상기 넥(H) 및 브러쉬 헤드의 캐리어 몸체(Bt)의 횡단면에 대해 각각의 종 방향 연장과 관련하여 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
- 제1항에 있어서, 얇은 벽(W), 높이 연장과 관련하여 간격 없이 그리고 재료적으로 네 개의 모든 측부들로부터 전자기계 트랜스듀서(Pz)를 단단히 둘러싸고 높이와 관련하여 얇은 벽을 고정하며 밀폐부를 형성하는 수용부(K) 및 상기 수용부(K)와 단단히 연결된 수용 요홈(Am)이 넥(H)과 재료적으로 단단히 연결되고, 상기 넥은 수용 요홈의 연속적인 축 방향 연장부내에 위치하며 서로 전체적으로 재료적으로 단단히 연결되고, 상기 벽, 수용부 및 수용 요홈은 칫솔모들이 도포되기 전에 생산기술적으로 한 개의 부분으로 생산되고, 상기 부분은 낮은 감쇠 계수를 가진 강성 재료 특히 강성 무정형 플라스틱으로 형성되며, 상기 수용 요홈(Am)으로부터 떨어져 축 방향을 향하는 넥(H)의 단부는 초음파 칫솔(Uz)의 핸들(Hg)과 기계 및 전기적으로 단단히 분리되지 않게 연결되고, 덮개(A)는 전자기계 트랜스듀서(Pz)의 후방 측부위에 배열되며, 상기 덮개는 전자기계 트랜스듀서(Pz) 및 케이블 채널(kk)내에 위치하고 특정 영역으로부터 상기 넥(H)의 기다란 후방 측부를 따라 압전 요소의 납땜 위치까지 배열된 공급 케이블(L)을 덮고 보호하며, 상기 덮개(A)는 종 방향 연장과 관련하여 상기 넥(H) 및 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 몸체(Bt)의 횡단면에 연속적으로 적응하는 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
- 제4항에 있어서, 상기 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 몸체(Bt)는 바닥을 포함하고 주변부에서 수직으로 상기 바닥을 완전히 둘러싸는 벽들을 포함하며, 한쪽 측부에서 개방된 수용 요홈(Am)이 상기 측부로부터 형성되고, 칫솔모(B)를 단단히 고정하고 분리가능하게 생산되며 교체가능한 교체 인서트(Bt-E)의 몸체가 연결가능한 수용 요홈(Am)속으로 조립되며, 상기 교체 인서트(Bt-E)의 외부 설계 형태는 왕복운동식 연결을 위해 한쪽 측부에서 개방된 수용 요홈(Am)의 내부 윤곽에 적응하는 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
- 제5항에 있어서, 안정하지만 구속해제될 수 있는 연결 결합부(R)가 수용 요홈(Am) 및 칫솔모를 고정하는 교체가능한 교체 인서트(Bt-E)사이에 형성되고, 개구부와 근접한 수용 요홈(Am) 영역에서 전체 벽의 내부 측부들에 위치한 연결 그루브(Rn)들이 상기 교체 인서트(Bt-E)의 연결 스트립(Rl)과 연결되며, 복수 개의 연결 그루브들이 원주 측부에 고정되고, 복수 개의 연결 스트립들은 원주 측부에 고정되며 연결 그루브들과 일치하고 즉 연결 스트립(Rl)은 연결 그루브(Rn)와 연결되며, 연결 및 구속해제는 칫솔모의 종 방향 연장부와 평행한 방향으로 발생하는 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
- 제6항에 있어서, 작은 영역의 구속해제 그루브(En)가 교체가능한 교체 인서트(Bt-E)의 외측부 특히 넥(H)과 바로 인접하게 수용 요홈(Am)의 개방 영역의 높이에 형성되고, 공간적으로 일치하는 상기 수용 요홈의 측벽 위치에서 일치 절단부(matching incision)가 제공되며, 공구 팁을 이용하여 레버 효과에 의해 구속해제되고, 구속해제 영역에서 모든 코너와 변부들은 라운딩되며, 연결 및 구속해제는 칫솔모의 종 방향 연장부와 평행한 방향으로 발생하는 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
- 제7항에 있어서, 적어도 초음파 칫솔 브러쉬(Uz)의 핸들(Hg) 표면은 금속 특히 광택 금속(shiny metal)으로 제조되는 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
- 제5항에 있어서, 넥(H)의 단부 영역이 전기 및 기계 연결 결합부(R)를 가지고 상기 단부 영역은 칫솔모 영역으로부터 멀어지는 축 방향을 향하며, 토크 방지 기계적 연결 결합부(R)는 초음파 칫솔 브러쉬(Uz)의 핸들(Hg)의 저널에 의해 형성되고 상기 저널은 다각형 단면을 가지고 넥(H)의 하부 영역에서 해당 간격을 가지며, 완전히 교체 가능한 브러쉬 헤드와 전기적 연결은 상기 저널로부터 돌출하는 금속 핀 및 넥(H)의 대응 부분에서 일치 연결 슬리브에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
- 제7항에 있어서, 덮개(A) 및 전자기계 트랜스듀서(Pz)의 후방 측부사이에 위치한 층이 초음파의 주요 방향으로 초음파의 반사 작용에 적합한 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
- 제5항에 있어서, 초음파를 통과시키기 위해 낮은 감쇠 계수를 가진 한 개이상의 재료들이 적어도 부분적으로 칫솔모 재료에 부가되는 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
- 제7항에 있어서, 상기 초음파 칫솔 브러쉬(Uz)의 핸들(Hg)에 고정된 진동자(V)에 의해 추가적인 진동 작용이 발생하는 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
- 제7항에 있어서, 칫솔모를 향하고 칫솔모를 단단히 고정하는 기초 요소(Bt)의 측부에서 적어도 한 개의 얇은 압전 요소 특히 얇은 압전 필름(F)이 도포되고, 상기 압전 요소 및/또는 얇은 압전 필름(F)은 칫솔모의 연장 방향과 평행한 축 방향으로 초음파를 방출하는 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
- 제13항에 있어서, 칫솔모를 향하고 칫솔모를 단단히 고정하는 기초 요소(Bt)의 측부에서 얇은 압전 요소 특히 얇은 압전 필름(F)은 모든 측부들로부터 얇은 수용부(K)에 의해 둘러싸이고 즉 상기 수용부에 의해 기계적으로 둘러싸이며, 상기 얇은 수용부(K)는 낮은 감쇠 계수를 가진 강성 재료 특히 강성 무정형 플라스틱으로 구성되고, 상기 얇은 압전 필름(F) 및/또는 얇은 압전 요소 및 수용부(K)의 내부 벽은 얇은 접착제 층내에서 낮은 감쇠 계수를 가진 강성 접착제에 의해 서로 단단히 직접 연결되거나 부착되며, 상기 칫솔모로부터 멀어지는 방향을 향하는 수용부의 표면은 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 몸체(Bt)와 직접 연결되거나 부착되는 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
- 제7항에 있어서, 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 몸체(Bt) 또는 교체 인서트(Bt-E)의 전방에서 적어도 일부 칫솔모 번들은 각각 서로를 향해 기울어지고, 칫솔모 영역의 좌측부에서 칫솔모 번들의 내부 종 방향 열은 각각 칫솔모 영역의 우측부에서 칫솔모 번들의 해당 내부 종 방향 열을 향해 기울어지는 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
- 제7항에 있어서, 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 몸체(Bt) 또는 교체 인서트(Bt-E)의 전방에서 모든 칫솔모 번들은 각각 서로를 향해 기울어지고, 칫솔모 영역의 좌측부에서 칫솔모 번들의 내부 종 방향 열은 각각 칫솔모 영역의 우측부에서 모든 칫솔모 번들의 해당 내부 종 방향 열을 향해 기울어지는 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
- 제7항에 있어서, 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 몸체(Bt) 또는 교체 인서트(Bt-E)의 전방에서 적어도 일부의 칫솔모 번들은 칫솔모(B) 단부 영역에서 서로를 향해 교차하고, 칫솔모 영역 또는 교체 인서트(Bt-E)의 좌측부에서 축 방향을 따라 종 방향으로 연장되는 내부 종 방향 열은 각각 칫솔모 영역의 우측부에서 모든 칫솔모 번들의 해당 내부 종 방향 열과 교차하는 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
- 제5항에 있어서, 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 몸체(Bt)내에서 넥(H)의 축 방향 연결 영역 및 수용 요홈(Am) 또는 칫솔모(B) 영역사이에서 전기 기계 트랜스듀서(Pz)가 근접한 축 방향 연결 영역에 배열되는 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
- 제5항에 있어서, 전기 기계 트랜스듀서(Pz)는 수용 영역(Am)의 대략 중심 영역 또는 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어 몸체(Bt)내에서 칫솔모(B) 영역의 중심 영역에 배열되는 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
- 제3항에 있어서, 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 교체가능한 전체 몸체(Bt)는 각각 서로 반경 방향으로 오프셋 배열되고 물리적으로 서로 연결된 세 개의 브러쉬 헤드 세그멘트들을 포함하고, 넥(H), 얇은 벽(W), 연결 요소들 및 수용부(K)를 포함한 삼중 브러쉬 헤드의 전체 몸체(Bt)는 낮은 감쇠 계수를 가진 강성 무정형 플라스틱으로부터 우선 칫솔모 없이 일체로 형성되며, 적어도 한 개의 브러쉬 헤드 세그멘트 및/또는 브러쉬 헤드 세그멘트의 근접부분이 전기 기계 트랜스듀서(Pz)를 가지는 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
- 제5항에 있어서, 상기 넥(H)을 축 방향으로 향하는 칫솔모 영역의 단부 영역에서 적어도 일부의 칫솔모 번들이 넥의 상기 영역을 향해 기울어지는 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
- 제7항에 있어서, 교체가능한 (삼중 헤드) 교체 인서트(Bt-E)는 반경 방향으로 중심에 위치한 한 개의 기본적인 교체 인서트(Bt-E) 및 교체 인서트위에서 세 개의 브러쉬 헤드 세그멘트들을 포함하고, 각각의 세그멘트는 서로에 대해 반경 방향으로 오프셋되며 물리적으로 서로 연결되고, 수용 요홈(Am), 넥(H), 얇은 벽(W) 및 수용부(K)를 포함한 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체(Bt)는 낮은 감쇠 계수를 가진 강성 무정형 플라스틱으로부터 일체로 형성되며 상기 캐리어는 교체가능하지 않고, 전기 기계 트랜스듀서(Pz)는 반경 방향으로 중심에 위치하거나 바로 근접한 수용부(K)내에서 내부에 배열되며, 각각의 브러쉬 헤드 세그멘트는 자신의 칫솔모 영역을 가지고, 교체 인서트(Bt-E)는 일체인 세 개의 브러쉬 헤드 세그멘트들을 포함하며, 상기 교체 인서트(Bt-E)는 우선 칫솔모 없이 일체로 생산되는 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
- 제7항에 있어서, 상기 교체가능한 이중 헤드 교체 인서트(Bt-E)는 반경 방향으로 중심에 위치하고 자신의 칫솔모 영역을 갖지 않는 한 개의 기본 교체 인서트(Bt-E), 반경 방향으로 서로 오프셋 배열되고 물리적으로 서로 연결되며 상기 기본 교체 인서트의 좌측부에 위치하고 상기 기본 교체 인서트의 우측부에 위치하는 두 개의 브러쉬 헤드 세그멘트들을 포함하고, 수용 요홈(Am), 넥(H), 얇은 벽(W) 및 수용부(K)를 포함한 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체(Bt)는 낮은 감쇠 계수를 가진 강성 무정형 플라스틱으로부터 일체로 형성되며 상기 캐리어는 교체가능하지 않고, 각각의 브러쉬 헤드 세그멘트는 자신의 칫솔모 영역을 가지고, 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체(Bt)의 수용부(K)내에 단단히 수용된 전기 기계 트랜스듀서(Pz)는 연결된 상태에서 초음파 에너지를 기능적으로 직접 작용 매체속으로 전달하고 상기 교체 인서트(Bt-E)의 반경 방향 기하학적 중심으로부터 벗어나 즉 교체인서트의 중심 개구부로부터 벗어나 얇은 벽(W)을 통해 칫솔모 영역/음파 영역내에서 초음파 에너지를 작용 매체속으로 전달하며, 적어도 일부의 칫솔모 번들은 칫솔모 단부 영역에서 교체 인서트(Bt-E)의 전방에서 서로 교차하는 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
- 제6항에 있어서, 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 전체 몸체(Bt) 또는 교체가능한 전체 교체 인서트(Bt-E)는 각각 칫솔모와 함께 전체 초음파 칫솔(Uz)의 기능적 일체 부분으로서 초음파 칫솔의 핸들(Hg)과 상호작용하여, 두 개 내지 세 개의 치아들로 구성된 옆의 최소의 치아 영역이 처리되어야 할 때 핸들(Hg)속에 고정된 음향 신호 전달기에 의해 음향 신호 톤(tones)이 규칙적으로 방출되는 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
- 제6항에 있어서, 전기 기계 트랜스듀서(Pz)가 수용 요홈(Am) 즉 칫솔모 영역 및 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체(Bt)내에서 넥(H)의 축 방향 연결 영역사이에서 인접한 축 방향 연결 영역내에 배열되고, 상기 전기 기계 트랜스듀서(Pz)는 평면도에서 사다리꼴 형상을 가지며, 사다리꼴 형상의 상대적으로 긴 밑변은 칫솔모 영역을 향하고, 상기 전기 기계 트랜스듀서(Pz)의 형상은 평면도에서 칫솔모 영역에서 교체가능한 브러쉬 헤드의 캐리어의 몸체(Bt)의 외부 윤곽과 최대로 적응되는 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
- 제5항에 있어서, 초음파 작용을 가진 교체가능한 브러쉬 헤드는 낮은 감쇠 계수를 가진 치약과 함께 작동하는 것을 특징으로 하는 교체가능한 브러쉬 헤드.
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