KR20060034709A - 가동, 간헐적 가동, 및 고정 강모를 갖는 전동칫솔 - Google Patents

Abstract

핸들, 헤드부, 및 핸들과 헤드부 사이에 있는 목부를 포함하는 전동 칫솔. 상기 전동 칫솔은 길이방향 축선을 갖는다. 핸들은 중공의 내부 영역을 가지며, 그 중공의 영역 내에 모터가 배치되어 있다. 가동 강모 홀더가 헤드부에 배치되어 있고, 이 홀더의 표면에는 복수의 가동 강모가 배치되어 있다. 구동축은 상기 모터와 가동 강모 홀더를 작동식으로 연결하여, 가동 강모 홀더와 가동 강모 홀더상에 배치된 강모를 운동시킨다. 상기 헤드부의 표면에는 강모가 배치되어 있다. 상기 칫솔의 헤드부의 정적 부분에 1 이상의 강모가 배치되어 있다. 구동 축 및/또는 가동 강모 홀더가 운동하면, 칫솔 헤드부의 정적 부분에 배치된 1 이상의 강모의 적어도 일부가 운동하게 된다.

Description

가동, 간헐적 가동, 및 고정 강모를 갖는 전동칫솔{ELECTRIC TOOTHBRUSHES HAVING MOVABLE, INTERMITTENTLY MOVABLE, AND FIXED BRISTLES}

본 발명은 칫솔 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 전동칫솔에 관한 것이다.

칫솔은 칫솔의 헤드부 (head) 또는 말단부에 고정되거나 기타 다른 방법으로 부착된 하나 이상의 군의 강모 (bristles) 를 전통적으로 사용해왔다. 기계적 또는 전기적으로 작동되는 가동 (movable) 강모를 사용하는 칫솔 또한 알려져 있다. 일반적으로, 전기모터와 구동기구가 칫솔 몸체 내부에 보유되고 가동 강모에 결합된다. 모터 및 구동기구의 작동에 의해, 강모는 서로 다른 유형의 다양한 운동을 받게 된다.

각 유형의 칫솔은 특정한 이점을 제공하고, 특정한 특징을 나타내는데, 그 중 일부는 다른 유형의 칫솔에서는 제공하지 않는 것들이다. 따라서, 고정 강모의 특징과 외관을 가동 또는 동력식 강모의 그것과 조합하는 것이 바람직할 것이다.

비록 가동 또는 동력식 강모를 고정 강모와 조합하여 사용하는 칫솔이 종래기술에서 알려져 있긴 하지만, 양치효능 및 제조용이성 (manufacturability) 에 있 어서의 추가적인 개선을 여전히 이뤄낼 수 있다고 생각된다. 따라서, 확고한 양치효능을 제공하며, 경제적이면서 대량생산에 적합한, 하나 이상의 가동 및/또는 동력식 강모(들)와 함께 하나 이상의 고정 강모(들)를 갖는 칫솔에 대한 필요성이 있다.

본 발명의 전동칫솔은 손잡이, 헤드부, 및 손잡이와 헤드부 사이에 있는 목부로 이루어진다. 손잡이는 중공 내부 영역을 갖고, 중공 영역 내부에 배치된 모터를 가진다. 가동 강모 유지부가 헤드부상에 배치될 수 있고, 유지부상에 배치된 다수의 가동 강모를 가질 수 있다. 모터는 구동 샤프트에 의해 가동 강모 유지부에 연결되어 작동될 수 있다. 하나 이상의 강모가 헤드부의 정지부 (static portion) 상에 배치될 수 있다. 구동 샤프트 및/또는 가동 강모 유지부의 운동은 칫솔의 헤드부의 정지부상에 배치된 하나 이상의 강모의 적어도 일부의 운동을 초래할 수 있다.

본 발명은 다양한 부품들 및 부품들의 배치의 형태로, 그리고 다양한 기술, 방법, 내지는 단계별 공정 및 구성의 형태로 이루어질 수 있다. 첨부도면은 바람직한 실시예를 예시하기 위한 것일 뿐으로, 반드시 축척에 맞게 그린 것은 아니며, 또한 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 아니된다.

첨부도면에 대한 다음 설명으로부터 본 발명을 더욱 잘 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 칫솔의 제1 바람직한 실시예의 사시도이다.

도 1a는 본 발명에 따른 칫솔의 실시예의 상세 파단 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 전동칫솔의 헤드부의 상세 사시도이다.

도 3은 도 2에 도시된 칫솔 헤드부의 상세 측면 입면도로서, 명확성을 위해 강모의 일부가 삭제되어 있는 것이다.

도 4는 도 2에 도시된 전동칫솔의 헤드부의 상세 측면 입면도로서, 모든 강모가 존재하는 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 칫솔의 제2 바람직한 실시예의 헤드부의 상세 사시도이다.

도 6은 도 5에 도시된 칫솔의 헤드부의 상세 측면 입면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 칫솔의 또 다른 바람직한 실시예의 헤드부의 상세 부분단면도이다.

도 8은 도 7에 도시된 칫솔의 바람직한 실시예의 헤드부의 일 영역의 상세도이다.

도 9는 도 7에 도시된 칫솔의 바람직한 실시예의 헤드부의 상세 측면 입면도이다.

도 10은 도 7에 도시된 칫솔의 바람직한 실시예의 헤드부의 또 다른 상세 측면 입면도로서, 칫솔 작동중 강모 군의 변위를 도시한다.

도 11은 본 발명에 따른 칫솔의 또 다른 바람직한 실시예의 헤드부의 상세 정면도이다.

도 12는 도 11에 도시된 칫솔의 헤드부의 또 다른 상세도로서, 강모 유지부가 헤드부를 따라 이동하는 것을 도시한다.

도 13은 도 11에 도시된 칫솔의 헤드부의 또 다른 도시로서, 강모 유지부가 헤드부를 따라 이동하는 또 다른 모습을 나타낸다.

도 14는 본 발명에 따른 칫솔의 또 다른 바람직한 실시예의 헤드부의 상세도이다.

도 15는 도 14에 도시된 칫솔의 헤드부의 또 다른 상세도로서, 강모 유지부가 헤드부를 따라 이동하는 것을 도시한다.

도 16은 도 14에 도시된 칫솔의 헤드부의 또 다른 도시로서, 강모 유지부가 헤드부를 따라서 이동하는 또 다른 모습을 나타낸다.

도 17은 본 발명에 따른 칫솔의 또 다른 바람직한 실시예의 헤드부의 상세도이다.

도 18은 도 17에 도시된 칫솔의 헤드부의 또 다른 상세도로서, 강모 유지부가 헤드부를 따라 이동하는 것을 도시한다.

도 19는 도 17에 도시된 칫솔의 헤드부의 또 다른 도시로서, 강모 유지부가 헤드부를 따라서 이동하는 또 다른 모습을 나타낸다.

도 20은 본 발명에 따른 칫솔의 또 다른 바람직한 실시예의 헤드부의 상세도이다.

도 21은 도 20에 도시된 칫솔의 헤드부의 또 다른 상세도로서, 강모 유지부가 헤드부를 따라 이동하는 것을 도시한다.

도 22는 도 20에 도시된 칫솔의 헤드부의 또 다른 도시로서, 강모 유지부가 헤드부를 따라서 이동하는 또 다른 모습을 나타낸다.

도 23은 칫솔의 헤드부의 파단 상세도로서, 강모 유지부가 헤드부를 따라 이동하는 것을 도시한다.

도 24는 칫솔의 헤드부의 파단 상세도로서, 강모 유지부가 헤드부를 따라 이동하는 또 다른 모습을 나타낸다.

본 발명은 고정 강모, 가동 강모, 및 간헐적 가동 강모의 조합을 사용하는 칫솔로부터 현저한 양치효능이 발휘된다고 하는 발견에 기반을 두고 있다. 이러한 칫솔은 천연 치아 및/또는 대체 치아를 포함하는 어떤 치아의 양치에도 사용될 수 있다. 또한, 이러한 칫솔은 인간 및/또는 동물의 입을 포함하는 어떤 구강에도 사용될 수 있다. 본 발명은 간헐적 가동 강모와 구동 샤프트 및/또는 가동 강모 유지부 사이의 독특한 배치구성의 발견에 또한 기반을 두고 있다. 헤드부의 정지부에 배치된 강모는 칫솔의 구동 샤프트 및/또는 가동 강모 유지부의 운동의 결과로 운동을 받게 될 수 있다. 본 발명은, 특히 가동 및 동력식 강모 세트, 및 간헐적 가동 강모와 함께 사용될 때의, 하나 이상의 고정 강모의 특정 패턴 또는 배치구성의 발견에 또한 기반을 두고 있다. 더욱이, 죽 늘어선 고정 강모에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여 있고 왕복운동을 하는 가동 강모 유지부를 특징으로 하는 본 발명의 칫솔은 대량생산에 특히 적합하다. 즉, 본 명세서에서 설명되는 여러 바람직한 칫솔의 실시예는 그 놀랄만한 단순함과 신규한 구조 의 결과로 생산비용이 비교적 저렴하다. 이러한 형태들 및 기타 형태들은 본 명세서에서 설명된다.

통상적으로, 강모는 대략 원통형으로 가늘고 길며, 칫솔 헤드부의 강모 지지면으로부터 상향 연장된다. 이러한 강모는 일반적으로 나일론으로 이루어지며, 칫솔의 헤드부상에 술 (tuft) 의 형태 및/또는 강모 군의 형태로 배치될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 강모라는 용어는 양치 및/또는 마사지 부재로서 포괄적인 의미로 사용되는 것이며, 통상적인 강모, 엘라스토머 강모, 엘라스토머 핑거 (finger), 및/또는 엘라스토머 벽체를 포함하지만 이들로 한정되는 것은 아니다. 본 발명과 함께 사용하기에 적합한 엘라스토머 강모, 핑거, 및 벽체의 예로는 미국특허 제5,628,082호 및 제5,335,389호, 영국특허출원 제G.B. 2,371,217호, 및 미국특허출원 제203/0196283호, 제2003/0033682호, 및 제2003/0033680호가 있으며, 이들 모두는 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

여러 바람직한 실시예들을 설명하기 전에, 가동 강모와 가동 강모 유지부가 받게 될 여러 유형의 운동을 정의하는 것이 유익하다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "각운동"이라는 용어는 임의의 각변위를 지칭한다. "직선운동"은 직선 또는 대략 직선인 선 또는 방향을 따르는 운동이다. "주로 직선운동"은 아래에서 설명된다. "곡선운동"은 완전한 직선운동도 완전한 각운동도 아닌 이들 둘의 조합인 (예컨대, 곡선을 이루는) 운동이다. 이 운동들은 불변일 수도 있고 간헐적일 수도 있다. 불변 운동은 방향 또는 경로를 바꾸지 않는 (즉, 단일 방향성의) 운동을 지칭한다. 간헐적 운동은 방향 또는 경로를 역전시키는 운동을 지칭한다. 불변 각운동 (즉, 360도 내지 그 이상까지 연장되는 운동) 으로서 거의 원의 형태인 것을 회전운동이라 지칭한다. 간헐적 각운동은 360도 미만까지 연장되는 운동이며 왕복운동으로 지칭된다. 곡선 운동 역시 불변 (즉, 단일 방향성) 운동일 수도 있고, 간헐적 (즉, 방향 역전) 운동일 수도 있다. 간헐적 직선운동은 "직선왕복운동"으로 지칭된다. 상술한 운동들은 또한 강모 유지부의 하나 이상의 축선을 따라 발생할 수 있다.

또한, "고정 강모", "가동 강모", 및 "간헐적 가동 강모"라는 용어들을 정의하는 것이 유용하다. "고정 강모"라는 용어는 칫솔의 브러시 헤드부나 몸체 내지는 기타 다른 구성요소에 고정 내지 부착되어 강모, 특히 강모의 기저부가 칫솔의 길이방향 축선에 대해 움직이지 않는 강모를 지칭한다. 다시 말하면, 고정 강모는, 그 기저부 내지 부착점이 칫솔에 대해 움직이지 않으며 기저부 및/또는 기저부에서 먼쪽의 강모 영역이 본 발명의 칫솔의 구동 샤프트 또는 가동 강모 유지부의 운동의 결과로 브러시에 대해 움직이는 것이 아니도록 칫솔에 부착된 강모를 지칭한다. 강모 또는 강모 군의 기저부에서 먼 쪽의 영역 내지 첨단부는 구동 샤프트 및/또는 가동 강모 유지부의 운동에서 초래되는 것이 아닌 굽힘의 결과로 움직일 수는 있음이 인정된다.

"가동 강모"라는 용어는 모터에 의해 구동되어, 바람직하게는 브러시의 길이방향 축선을 따라, 칫솔에 대해 움직이는, 강모 유지부 상에 배치된 강모를 지칭한다. 가동 강모는 가동 강모 유지부상에 배치되고 가동 강모 유지부에 의해 지지되므로 동력식이다. 바람직하게는, 가동 강모는 동력이 공급될 때 직선왕복 운동을 하며, 가장 바람직하게는, 가동 강모는 칫솔의 길이방향 축선에 대략 평행한 방향으로 직선왕복운동한다. 가동 강모가 길이방향 축선에 대략 수직인 방향으로 직선왕복운동하는 것 역시 생각해볼 수 있다. 직선왕복운동이 가동 강모 유지부의 바람직한 운동 형태이긴 하지만, 본 발명은 가동 강모 유지부의 모든 다른 운동 형태를 포함한다.

"간헐적 가동 강모"라는 용어는 칫솔 헤드부의 정지부 내, 정지부 상에 배치, 및/또는 정지부를 관통하여 배치되고 본 발명의 칫솔의 구동 샤프트 및/또는 가동 강모 유지부의 운동의 결과로 운동을 받게 되는 강모를 지칭한다. 헤드부의 일부가 움직이지 않는다면, 특히 상기 일부가 칫솔의 구동 샤프트 및/또는 모터와의 작동가능한 연결을 통한 운동을 초래하지 않는다면, 헤드부의 상기 일부는 정지하고 있는 것이다. 일실시예에서, 칫솔 헤드부의 정지부상에 배치된 강모는 이 강모와 가동 강모 유지부 사이의 접촉의 결과로 움직이게 된다. 가동 강모 유지부는 칫솔의 구동 샤프트와의 작동가능 연결의 결과로 움직인다. 다른 실시예에서는, 구동 샤프트의 운동은 하나 이상의 간헐적 가동 강모의 적어도 일부분과 접촉하는 칫솔 헤드부상에 배치된 또 다른 부재의 운동을 유발함으로써, 하나 이상의 간헐적 가동 강모의 적어도 일부분의 운동을 초래한다. 또 다른 실시예에서는, 구동 샤프트 자체가 하나 이상의 간헐적 가동 강모와 접촉하여, 하나 이상의 간헐적 가동 강모의 적어도 일부분의 운동을 초래한다.

본 명세서에서 설명된 바와 같이, 간헐적 가동 강모는, 강모의 배향된 방향을 가로지르는 방향으로 전반적으로 가해지는, 강모의 변위를 유발하는 힘을 인가 한 결과로 운동을 받게 된다. 간헐적 가동 강모의 변위의 크기 및 빈도는 가동 강모 유지부 및/또는 구동 샤프트의 운동과, 가동 강모 유지부 및/또는 구동 샤프트와 간헐적 가동 강모 사이의 접촉의 유형 및/또는 위치에 의해 좌우될 수 있다. 강모는 길이부분 또는 주변부 상의 어디에서든 충격을 받을 수 있으며, 여기에는 상부, 측부, 전단 가장자리, 후단 가장자리, 강모 모근 및/또는 기저부 및/또는 이들의 임의의 조합이 포함되나 이들로 한정되지는 않는다. 강모 모근 및/또는 기저부는 일반적으로 칫솔의 헤드부 내부에 있는 강모의 말단부로 이루어진다. 강모 모근 및/또는 기저부는 강모 술들(tufts)의 융합된 말단부들이다. 이 강모 말단부들은 임의의 통상적인 수단에 의해 함께 융합될 수 있으며, 상기 수단에는 용해가 포함되나 이에 한정되지는 않는다. 이렇게 유발되는 운동은 회전운동, 왕복운동, 요동, 및 간헐적 가동 강모를 상하로 및/또는 옆으로 움직이는 것, 및 이들 운동의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 간헐적 가동 강모의 간헐적 운동 또는 간헐적 변위는 가동 강모 유지부 및/또는 구동 샤프트와 간헐적 가동 강모의 모근 또는 기저부 사이에서의 충격으로부터 초래될 수 있다. 간헐적 가동 강모의 운동의 크기는 가동 강모 유지부와 간헐적 가동 강모의 충격 및/또는 접촉의 유형에 의해 맞춰질 수 있다. 예를 들어, 강모 운동의 크기는 가동 강모 유지부 및/또는 구동 샤프트가 강모의 어느 부분 또는 구역과 접촉하느냐에 따라 달라질 수 있다. 또한, 그 크기는 가동 강모 유지부 및/또는 구동 샤프트의 스트로크 길이에 따라서도 달라질 것이며, 스트로크 길이가 증가할수록, 크기 또한 증가할 수 있다. 일반적으로, 간헐적 가동 부재의 운동의 빈도는 가동 강모 유 지부 및/또는 구동 샤프트의 운동의 빈도에 좌우된다.

간헐적 가동 강모의 길이 또는 높이의 대부분은 대개 일정 정도의 운동 또는 변위를 겪게 된다. 또한, 본 명세서에서 설명하는 바와 같이, 간헐적 가동 강모의 변위를 유발하는 힘의 인가는 칫솔 구동기구의 일 구성요소에 의해 강모를 충격하거나 접촉함으로써 이뤄지는 것이 바람직하다. 이를 달성하기 위한 바람직한 방법은 직선왕복운동하는 강모 유지부가 강모 유지부의 스트로크 경로에 걸친 하나 이상의 위치에서 일군의 간헐적 가동 강모를 타격 또는 접촉하도록 구성하는 것이다. 간헐적 가동 강모라는 용어는 또한 가동 강모 유지부 및/또는 구동 샤프트가 일 군 또는 술의 강모를 간헐적으로 접촉하거나 충격하여 상기 군 또는 술 내의 강모 중 적어도 일부, 바람직하게는 대다수, 가장 바람직하게는 전부가 간헐 운동을 받게 되는 강모 배치구성을 또한 포함한다. 강모의 술들은 칫솔 헤드부의 주변을 따라서 일정한 간격으로 다른 술들과 가깝게 배치됨으로써 강모의 단일 유닛 및/또는 벽체의 외관을 나타낼 수 있다. 한편, 술들은 띄엄띄엄 배치되어 개별적인 술들로 보이도록 할 수도 있다. 본 발명의 이 형태에서, 강모의 술은 가동 강모 유지부 및/또는 구동 샤프트에 매우 근접하게 배치되어, 칫솔 작동시에, 강모 유지부 및/또는 구동 샤프트가 술의 주변 내지 외부영역을 따라 위치된 강모 부분을 간헐적으로 접촉 또는 타격하게 된다. 가동 강모 유지부 및/또는 구동 샤프트에 의해 직접 접촉되는 강모는 간헐적 가동 강모이다. 이 간헐적 가동 강모는 이어서 술 내의 다른 강모와 접촉한다. 간헐적 가동 강모에 의해 접촉된 강모 역시 간헐적 가동 강모인데, 이는 이들의 운동이 칫솔 헤드부의 정지부에 배치된 강모와 가동 강모 유지부 및/또는 구동 샤프트와의 접촉의 결과이기 때문이다. 술 내의 강모들의 비교적 밀접한 배치 덕분에, 술의 주변을 따라 강모들에 부여된 간헐 운동은 술 내의 다른 강모들 중 적어도 일부, 바람직하게는 대다수, 가장 바람직하게는 전부에 또한 부여된다. 이러한 군들 내지 술들이 나일론 강모, 엘라스토머 강모, 엘라스토머 핑거, 엘라스토머 벽체 및/또는 칫솔 헤드부의 강모 지지면으로부터 상향 연장되는 기타 다른 부재와 같은 부재들을 포함하는 것을 생각해 볼 수 있다.

도 1 및 도 1a를 참조하면, 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 칫솔 (10) 이 도시되어 있다. 칫솔 (10) 은 손잡이 (30), 헤드부 (20) 및 손잡이 (30) 와 헤드부 (20) 사이에 있는 목부 (40) 를 갖는 몸체 내지 하우징을 포함한다. 헤드부 (20) 는 최말단부 (22)를 한정한다. 헤드부 (20) 및 목부 (40) 는 일반적으로 도 1에 도시된 길이방향 축선 (L) 을 따라서 형성되어 있다. 헤드부 (20)를 따라서 다수의 고정 강모 (60), 다수의 간헐적 가동 강모 (70), 및 본 명세서에서 설명된 바와 같이 이동가능한 일군의 내측 강모 (50) 가 배치되어 있다. 강모 (50) 는 가동 강모 유지부 (도 1에는 도시되지 않음) 에 의해 지지되고 유지된다. 가동 강모 유지부는 구동 샤프트 (25) 와의 작동가능 연결의 결과로 본 명세서에 기재한 바와 같은 매우 다양한 운동을 받을 수 있다. 칫솔 (10) 은 모터 (23), 배터리 또는 기타 전원 (도시되지 않음), 및 구동기구 (21)를 더 포함하며, 이들 모두는 몸체 내지 하우징 내부에 형성된 중공 내부 영역 내, 특히 손잡이 (30) 와 목부 (40) 내에 배치되는 것이 바람직하다. 하나 이상의 스위치 (35) 가 구비 되어 모터 및 구동기구를 선택적으로 작동시킨다.

도 2 내지 도 6은 고정 강모, 간헐적 가동 강모, 및 가동 강모의 배치에 대한 여러 바람직한 실시예 구성을 도시한다. 도 2는 도 1에 도시된 칫솔 (10) 및 그 헤드부 (20) 의 상세도이다. 도 2에서 보는 바와 같이, 고정 강모 (60) 는 일반적으로 일군의 가동 강모 (50) 의 대부분의 둘레 전체에 제공되어 있다. 가동 강모 (50) 는 가동 강모 유지부 (도시되지 않음) 에 배치 및 위치된다. 이 강모 유지부는 두 위치 사이에서 이동가능한 것이 바람직하다. 바람직하게는, 강모 유지부는, 강모 유지부가 브러시 헤드부 (20) 의 최말단부 (22) 에 근접하게 되는 제 1 위치와, 강모 유지부가 헤드부 (20) 의 최말단부 (22) 로부터 최대 거리에 있게 되는 제 2 위치 사이에서 앞뒤로 움직일 수 있다. 가장 바람직하게는, 강모 유지부가 이들 두 위치 사이에서 왕복운동할 때 강모 유지부의 운동방향이 도 1에 나타낸 헤드부 (20) 및 목부 (도 2에는 도시되지 않음) 의 길이방향 축선 (L) 에 대략 평행하다. 헤드부 (20) 의 최말단부 (22) 에 인접하게 다수의 간헐적 가동 강모 (70) 가 배치된다. 알 수 있는 바와 같이, 간헐적 가동 강모 (70) 는, 강모 유지부와 가동 강모 (50) 의 왕복운동시에 간헐적 가동 강모 (70) 의 적어도 일부분이 강모 유지부에 의해, 그리고 선택적으로 가동 강모 (50) 의 일부분에 의해 주기적으로 접촉됨으로써 강모 (70) 가 주기적으로 변위되도록 브러시 헤드부 (20) 에 위치된다.

도 3 은 도 1 및 도 2 에 도시된 바람직한 실시예 칫솔 (10) 의 헤드부 (20) 의 측면도이다. 도 3 은 내측에 배치된 일군의 가동 강모 (50) 가 생략된 헤드 부 (20) 를 도시한다. 도 3 은 간헐적 가동 강모 (70) 및 일군의 고정 강모 (60) 의 특히 바람직한 강모 팁 구성을 도시한다. 이 바람직한 실시형태에서, 다수의 고정 강모 (60) 의 단부 또는 팁이 톱니형 브러시면 (62) 을 갖는다. 특히, 도 3 을 참조하면, 톱니형 브러시면 (62) 은 다수의 밸리 또는 오목부 (62a) 및 다수의 정상부 (62b) 를 특징으로 하는 것을 볼 수 있다. 유사하게, 간헐적 가동 강모 역시 브러시면 (72) 을 갖는다. 바람직하게는, 브러시면 (72) 은 칫솔 (10) 의 길이방향 축선에 대하여 예각으로 형성되어 있다. 본 발명에서 이러한 바람직한 실시형태의 브러시면 (72) 을 경사 브러시면이라고 지칭하겠다.

도 4 는 바람직한 실시예의 칫솔 (10) 의 헤드부 (20) 의 유사한 측면도를 도시한다. 그러나, 도 4 는 도 3 에는 도시되지 않은 가동 강모 (50) 도 포함하는 칫솔 헤드부를 도시한다. 도 2 및 도 4 에 가장 잘 도시되어 있듯이, 이러한 실시예에서 내측 일군의 가동 강모 (50) 에 제공된 브러시면 (52) 은 고정 강모 (60) 의 브러시면과 유사한 것이 바람직하다. 브러시면 (52) 은 다수의 밸리 또는 오목부 (52a) 및 다수의 정상부 (52b) 를 포함한다. 고정 강모 (60) 의 브러시면 (62) 과 관련하여 앞서 설명하였듯이, 가동 강모 (60) 의 브러시면 (52) 은 톱니형이다. 구체적으로, 고정 강모 (60) 에 있어서 강모 팁 또는 강모 높이의 여러 정상부 및 밸리 사이의 간격은 일군의 내측 가동 강모 (50) 의 그것과 실질적으로 같다. 이러한 특징은 도 2 에 가장 잘 도시되어 있으며, 도 2 에서 헤드부 (20) 를 따라서 있는 가동 강모 (50) 및 강모 홀더의 어떤 위치에서, 상기 가동 강모 (50) 의 톱니형 브러시면 (52) 의 여러 정상부 및 밸리와 상기 고 정 강모 (60) 의 톱니형 브러시면 (62) 의 정상부 및 밸리는 서로 정렬되어 있다. 도 2 를 참조하면, 브러시면 (52) 의 오목부 (52a) 는 일반적으로 선 (B, C, D, E) 를 따라서 브러시면 (62) 의 오목부 (62a) 와 정렬되어 있다. 그리고, 역시 도 2 를 참조하면, 브러시면 (52) 의 정상부 (52b) 는 일반적으로 선 (F, G, H) 을 따라서 브러시면 (62) 의 정상부 (62b) 와 정렬되어 있다.

도 5 는 본 발명에 따른 제 2 바람직한 실시예의 칫솔의 헤드부의 상세한 사시도이다. 칫솔 (110) 은 일반적으로 일군의 내측 가동 강모 (50) 를 둘러싸거나 부분적으로 둘러싸는 다수의 정적 및/또는 고정 강모 (160) 를 포함한다. 브러시 헤드부 (120) 의 말단부 (122) 에는 다수의 간헐적 가동 강모 (170) 가 배치되어 있다. 바람직한 실시예의 칫솔 (110) 은 일반적으로 앞서 참조했던 도면에 나타나있는 이전에 설명한 칫솔 (10) 에 대응된다. 그러나, 가동 강모 (150) 의 강모 팁 구조, 예를 들어 브러시면 (152) 은 도 2 에 도시된 가동 강모 (50) 의 브러시면 (52) 과 다르다. 본질적으로, 도 5 에 도시된 실시예는 가동 강모 (150) 가 유사하거나 균일한 높이를 갖는 강모 구성을 사용한다. 이 결과 상대적으로 평평하거나 평면의 브러시면 (152) 이 얻어진다. 간헐적 가동 강모 (170) 는 경사 브러시면을 갖는 것이 바람직하다. 그리고, 고정 강모 (160) 는 톱니형 브러시면을 갖는 것이 바람직하다.

도 6 은 이러한 바람직한 구성을 도시한다. 특히, 도 6 은 바람직한 실시예의 칫솔 (110) 의 브러시 헤드부 (120) 의 측면도를 도시한다. 가동 강모 (150) 의 비교적 평평한 브러시면 (152) 을 볼 수 있다.

도 7 내지 10 은 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 칫솔 (210) 을 도시한다. 칫솔 (210) 은, 다수의 정적 및/또는 고정 강모 (도시되지 않음), 가동 강모 홀더 (255) 에 배치되는 강모 (도시되지 않음) 를 포함하는 가동 강모, 그리고 브러시 헤드부 (220) 의 말단부 (222) 에 배치되는 다수의 간헐적 가동 강모 (270) 를 갖는 브러시 헤드부 (220) 를 포함한다. 강모 홀더 (255) 는 커플링 (214) 에 의해 왕복 구동축 (212) 에 연결된다. 이 구동축 (212) 은 칫솔 (210) 의 목부 및 헤드부 내에 한정된 중공부 (hollow region) 내에 배치되며, 홀더 (255) 를 모터 또는 구동기구 (도시 안됨) 에 연결시킨다. 당업자가 이해할 수 있듯이, 홀더 (255) 는 브러시 헤드부 (220) 에 대해서 홀더의 운동을 보조하거나 안내하기 위한 지지 수단을 포함할 수 있다. 연장부 (256) 가 홀더 (255) 의 말단부를 따라 배치되거나 형성되어 있다. 이 연장부는 또한 본 발명에서 강모 홀더의 접촉 가장자리로도 지칭된다. 이러한 접촉 가장자리는 측면, 전단 (front/leading edge), 및/또는 후단 (back/trailing edge) 또는 이들의 조합을 포함하는 강모 홀더의 어느 곳에든 위치할 수 있으며, 이들 위치로 제한되지는 않는다. 이러한 접촉 가장자리는 또한 돌출부를 포함할 수 있다. 이 돌출부는 가동 강모 홀더의 접촉 가장자리에서 연장되어 간헐적 가동 강모와 접촉하는 벌지 (bulge) 또는 돌출부로 되어 있다. 접촉 가장자리는 하나 이상의 돌출부를 포함할 수 있다. 다수의 돌출부가 존재한다면, 이 돌출부 사이에 공간 또는 공극이 존재할 수 있다. 이들 공간 및/또는 공극이 존재한다면, 이들 공간 및/또는 공극에 상응하는 강모는 가동 강모 홀더에 의하여 움직이지 않으며, 따라서 이들 강모는 정적인 고정 강모가 될 수 있다. 다수의 돌출부를 갖는 실시예에서, 정적인 고정 강모는 간헐적 가동 강모 옆에 위치할 수 있다. 정적인 고정 강모 및 간헐적 가동 강모의 패턴은 돌출부의 위치, 크기 및 수 (이들에 한정되지 않는다) 를 포함하는 돌출부의 특성에 의해 결정될 수 있다. 도 8 은 간헐적 가동 강모와 접촉하는 전단을 도시한다. 이 전단 (256) 의 길이는, 예를 들어 브러시 헤드부 (220) 의 말단부 (222) 를 향하여 강모 홀더 (255) 가 전방으로 연장되면 간헐적 가동 강모 (270) 가 접촉되고 소정 각도로 변위되도록 하는 치수를 갖는다. 따라서, 칫솔의 작동 중에, 홀더 (255) 가 움직일 때, 간헐적 가동 강모 (270) 는 홀더 (255) 의 진동수에 상응하는 진동수로 변위된다. 간헐적 가동 강모 (270) 의 변위량은 도 10 에 도시되어 있으며 각도 (A) 로 나타나있다. 스트로크 길이 (S) 로 홀더 (255) 가 움직일 때, 간헐적 가동 강모 (270) 는 소정의 각도 (A) 로 변위되는 것을 알 수 있다. 여기서 설명된 바람직한 실시예의 칫솔의 왕복 강모 홀더의 스트로크 길이 (S) 는 약 0.1 mm 이하 ~ 약 10 mm, 보다 바람직하게는 약 0.5 mm ~ 약 5 mm, 그리고 가장 바람직하게는 약 1 mm ~ 약 3 mm 일 수 있다. 여기에서 설명되는 바람직한 실시예의 칫솔의 간헐적 가동 강모의 변위각 (A) 는 약 5도 ~ 약 45도, 보다 바람직하게는 약 10도 ~ 약 35도, 그리고 가장 바람직하게는 약 15도 ~ 약 30도일 수 있다. 이 변위각 (A) 은 일반적으로 브러시 헤드부의 말단부에 가장 가까이 위치하는 일군의 간헐적 가동 강모의 강모의 각 변위이다. 상기 각도 (A) 는 도 10 에서 점선으로 도시된 변위 이전의 이들 강모의 방향과 최대 변위시의 강모의 방향 사이의 차이다.

이해할 수 있듯이, 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 강모 홀더 및 특히, 홀더의 전단은 칫솔의 작동 (또는 원하는 칫솔질 모드의 시작) 시 간헐적 가동 강모와 접촉하거나 충돌한다. 일반적으로, 강모 홀더와, 이 홀더와 접촉하는 간헐적 가동 강모 사이의 접촉 또는 충돌의 위치는, 간헐적 가동 강모가 뻗기 시작하는 브러시 헤드부의 표면 또는 노출면으로부터 간헐적 가동 강모의 말단부까지 측정한 강모의 전체 높이의 백분율로 표현될 수 있다. 일반적으로 상기 접촉 위치는 강모 길이의 하부 50%, 바람직하게는 하부 40%, 보다 바람직하게는 하부 30%, 보다 더 바람직하게는 하부 20%, 가장 바람직하게는 하부 10 %의 영역에 있다. 또한, 상기 접촉은 강모의 기저 또는 구근 (bulb) 와 일어날 수 있다.

도 11 내지 13 은 강모 홀더 및 간헐적 가동 강모의 운동 관계를 다른 형태로 도시한다. 특히, 이들 도면은 헤드부 (320) 를 갖는 바람직한 실시예의 칫솔 (310) 을 도시한다. 일반적으로 다수의 가동 강모 (350) 를 완전히 또는 부분적으로 둘러싸는 다수의 고정 강모 (360) 가 상기 헤드부 (320) 상에 위치한다. 가동 강모 (350) 는 가동 강모 홀더 (도시되지 않음) 상에 위치한다. 다수의 간헐적 가동 강모 (370) 가 헤드부 (320) 의 말단부 (322) 를 따라서 위치한다. 일반적으로 칫솔 (310) 의 길이방향 축선과 평행한 방향으로의 강모 홀더의 왕복운동과 칫솔 (310) 의 작동 중에, 홀더는 브러시 헤드부 (320) 의 단부 (322) 로부터 최대의 거리에 있는 지점까지 도달한다. 상기 위치는 도 11 에서 지점 (T) 으로 나타나있다. 강모 홀더가 브러시 헤드부 (320) 의 단부 (322) 를 향해 스트로크를 시작할 때, 홀더는 홀더의 전단 (356) 이 간헐적 가동 강모 (370) 의 적어 도 일부와 접촉하는 지점까지 도달한다. 이 지점은 도 12 에 도시된 바와 같이 지점 (T) 로부터 거리 (U) 만큼 떨어져 있다. 바람직하게는, 홀더의 최대 스트로크 거리의 백분율로 표현되는 거리 (U) 는 약 90% ~ 약 98% 이다. 예를 들어, 스트로크의 끝, 즉 홀더의 가장자리 (356) 가 헤드부의 말단부 (322) 에 가장 가까워지는 홀더의 위치에 도달할 때, 상기 가장자리 (356) 는 간헐적 가동 강모 (370) 의 적어도 일부분과 접촉하며, 이에 의해 가동 강모를 최대 각변위시킨다. 이 지점에서, 도 13 에 도시된 거리 (V) 는 강모 홀더의 스트로크 길이에 해당한다. 일반적으로, 여기에서 설명하는 왕복 강모 홀더의 스트로크 길이는 앞서 도 10 에서 표시한 값 (S) 에 해당한다. 그리고, 간헐적 가동 강모 (370) 의 각 변위량은 앞서 도 10 에서 표시한 값 (A) 에 해당한다.

도 14 내지 16 은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한다. 이들 도면은 가동 강모 홀더와 간헐적 가동 강모와의 관계를 도시하며, 여기에서 상기 가동 강모 홀더의 전단은 돌출부를 포함한다. 이들 돌출부는 칫솔의 말단부에 위치하는 간헐적 가동 강모와 접촉한다. 돌출부는 간헐적 가동 강모에 요구되는 운동의 양 및 형태에 따라 크기가 달라질 수 있다. 보다 큰 돌출부를 가지면 간헐적 가동 강모가 보다 긴 거리에 걸쳐 보다 많이 움직이게 된다. 또한, 돌출부는 다른 각도에서 간헐적 가동 강모와 충돌하거나 또는 다른 위치에서 강모와 접촉하여 다른 형태의 강모 운동이 일어나도록 형성될 수 있다. 일반적으로 다수의 가동 강모 (350) 를 완전히 또는 부분적으로 둘러싸는 다수의 고정 강모 (360) 가 헤드부 (321) 상에 위치한다. 가동 강모 (350) 는 가동 강모 홀더 (도시되지 않음) 상에 위치한다. 본 발명의 이러한 실시예에서, 간헐적 가동 강모 (370) 는 칫솔 (311) 의 헤드부 (321) 의 말단부 (322) 상에 위치한다. 칫솔 (311) 의 길이방향 축선과 일반적으로 평행한 방향으로의 강모 홀더의 왕복운동 및 칫솔 (311) 의 작동 중에, 홀더는 칫솔 헤드부 (321) 의 말단부 (322) 로부터 최대 거리가 되는 지점에 도달한다. 이러한 지점은 도 14 에서 지점 (T) 로 도시되어 있다. 강모 홀더가 브러시 헤드부 (321) 의 말단부 (322) 를 향해 스트로크를 시작할 때, 홀더는, 홀더의 전단 (356) 이 간헐적 가동 강모 (370) 의 적어도 일부분과 접촉하는 지점에 도달한다. 이 지점은 도 15 에 도시된 지점 (T) 에서 거리 (U) 만큼 떨어져 있다. 바람직하게는, 홀더의 최대 스트로크 길이의 백분율로 표시되는 거리 (U) 는 약 90% ~ 약 98% 이다. 예를 들어, 스트로크의 끝, 즉 돌출부 (357) 를 포함하는 홀더의 전단이 헤드부의 말단부 (322) 와 가장 가까워지는 홀더의 지점에 도달할 때, 돌출부 (357) 는 간헐적 가동 강모 (370) 의 적어도 일부와 접촉하며, 이에 의해 이들 강모를 최대 각변위시킨다. 이 지점에서, 도 16 에 도시된 바와 같이, 거리 (V) 는 강모 홀더의 스트로크 길이에 해당한다. 일반적으로, 여기서 설명된 왕복 강모 홀더의 스트로크 길이는 앞서 도 10 에 도시된 값 (S) 에 해당한다. 그리고, 간헐적 가동 강모 (370) 의 각변위량은 앞서 도 10 에 도시된 값 (A) 에 해당한다.

도 17 내지 19 는 본 발명의 또다른 실시예를 도시한다. 일반적으로 다수의 가동 강모 (350) 을 완전히 또는 부분적으로 둘러싸는 다수의 고정 강모 (360) 가 헤드부 (323) 상에 위치한다. 가동 강모 (350) 는 가동 강모 홀더 ( 도시되지 않음) 상에 위치한다. 본 발명의 이러한 실시예에서, 간헐적 가동 강모 (371) 는 칫솔 (313) 의 헤드부 (323) 의 강모 지지면의 측면 상에 위치한다. 일반적으로 칫솔 (313) 의 길이방향 축선과 평행한 방향으로의 강모 홀더의 왕복운동 및 칫솔 (313) 의 작동 중에, 강모 홀더는 브러시 헤드부 (323) 의 말단부 (322) 로부터 강모 홀더가 최대 거리에 있게 되는 지점에 도달한다. 강모 홀더가 브러시 헤드부 (323) 의 말단부 (322) 를 향해 스트로크를 따라 움직일 때, 가동 강모 홀더의 측면에 위치하는 돌출부 (361) 를 포함하는 상기 홀더는 칫솔 (313) 의 헤드부 (323) 의 측면을 따라 위치하는 간헐적 가동 강모 (371) 과 접촉하며, 가동 강모 홀더가 칫솔 (313) 의 헤드부의 말단부 (322) 를 향해 움직일 때 간헐적 가동 강모를 변위시킨다.

도 20 내지 22 는 본 발명의 칫솔의 다른 실시예를 도시한다. 일반적으로 다수의 가동 강모 (350) 를 완전히 또는 부분적으로 둘러싸는 다수의 고정 강모 (360) 가 헤드부 (325) 상에 위치한다. 가동 강모 (350) 는 가동 강모 홀더 (도 20 내지 22 에는 도시되지 않음) 상에 위치한다. 이러한 실시예에서 간헐적 가동 강모 (373) 는 칫솔 헤드부 (325) 의 칫솔 (315) 목부에 가까운 부분에 위치한다. 일반적으로 칫솔 (315) 의 길아방향 축선과 평형한 방향으로의 강모 홀더의 왕복운동 및 칫솔 (315) 의 작동 중. 말단부 (322) 로부터 칫솔 헤드부 (325) 의 근접 단부 또는 바닥을 향해 강모 홀더의 스트로크를 따라서 강모 홀더가 움직일 때, 가동 강모 홀더의 후단에 위치하는 돌출부 (363) 를 포함하는 홀더는 칫솔 헤드부 (325) 의 근접 단부 또는 바닥을 따라서 위치하는 간헐적 가동 강모 (373) 와 접촉한다. 돌출부와 접촉하면 간헐적 가동 강모 (373) 은 변위된다.

도 23 내지 24 는 본 발명의 칫솔의 또다른 실시예를 도시한다. 간헐적 가동 강모 (390) 는 칫솔 헤드부의 정적 부분 (391) 을 관통하여 배치된다. 가동 강모 홀더 (397) 는 돌출부 (393) 를 포함하며, 상기 돌출부 (393) 는 헤드부의 정적 부분 아래에서 뻗어 있으며, 간헐적 가동 강모의 구근 및/또는 기저 (395) 와 접촉한다. 강모 홀더가 브러시 헤드부의 말단부 (399) 를 향해 강모 홀더의 스트로크를 시작할 때, 홀더는 홀더의 전단 (393) 이 간헐적 가동 강모 (390) 의 기저 및/또는 구근 (395) 와 접촉하는 지점에 도달한다. 전단 (393) 이 기저 및/또는 구근 (395) 와 접촉할 때, 강모 (390) 는 상방으로 움직인다. 그리고 가동 강모 홀더 (397) 는 칫솔 헤드부의 말단부 (399) 로부터 멀어짐으로써 가동 강모 홀더의 스트로크 사이클을 완료하며, 그리고, 강모 홀더 (397) 의 전단 (393) 은 간헐적 가동 강모 (390) 의 기저 및/또는 구근 (395) 로부터 멀어지며 강모의 하방 움직임을 일으킨다.

본 발명의 다른 실시예에서, 간헐적 가동 강모는 가요성 플랫폼 및/또는 평판상에 배치된다. 이러한 플랫폼은 칫솔 헤드부 상에 위치하거나 칫솔 헤드부에 의해 지지된다. 가동 강모가 간헐적 가동 강모 및/또는 가요성 플랫폼과 접촉할 때, 상기 플랫폼 내에 배치된 모든 강모는 간헐적으로 움직인다. 또한 플랫폼은 다른 강모와 접촉할 수 있으며 따라서 이들 강모에도 움직임을 준다.

왕복 강모 홀더를 사용하는 브러시 헤드부 구성에서, 일반적으로 홀더의 진동수는 분당 약 250 ~ 약 5,000 스트로크 사이클인 것이 바람직하다. 보다 바 람직하게는 상기 진동수는 분당 약 750 ~ 2,000 스트로크 사이클이며, 전형적으로 분당 약 1,250 스트로크 사이클 근처이다. 이들 작동 속도는 강모 홀더 상에 아무런 솔질 부하 (brushing load) 도 존재하지 않는 경우에 대한 것이다. 본 발명에서, 여기에서 지적한 것보다 작거나 큰 진동수로 움직이는 간헐적 가동 강모와 접촉하는 강모 홀더 또는 구동 요소를 채택하는 것을 고려할 수 있다. 또한, 진동수 범위는 가동 강모 홀더의 움직임을 완충 (dampening) 하는 것에 영향을 받을 수 있다.

주기적으로 간헐적 가동 강모와 접촉하는 왕복 강모 홀더를 사용하는 브러시 헤드부 구성에 있어서, 성능과 제작가능성 특성의 좋은 조합을 제공할 수 있는 특별한 헤드부 구성을 발견하였다. 이러한 본 발명의 실시형태에서, 상기 브러시 헤드부는 일반적으로 칫솔의 세로 축선과 평행한 축선을 따라 왕복하는 강모 홀더를 포함한다. 강모 홀더는, 브러시 헤드부의 말단부를 따라 또는 상기 말단부와 근접하여 배치되는 일련의 간헐적 가동 강모와 주기적으로 접촉하는 전단을 한정한다. 전단은 상기 홀더의 기저의 최전단부로부터 약 0.1 mm ~ 약 5 mm, 보다 바람직하게는 약 0.5 mm ~ 약 4 mm, 가장 바람직하게는 약 2 mm 의 거리로 외측으로 뻗어 있다. 도 8 을 참조하면, 이러한 거리는 상기 홀더 (255) 의 평평한 저면 (planar underside) 의 최전단부로부터, 도 8 에서 간헐적 가동 강모 (270) 과 접촉하는 것으로 도시된 가장자리 (256) 의 말단부까지 측정 (강모 홀더의 길이 치수를 따라서) 한 거리이다. 논의되는 강모 홀더의 스트로크 길이는 앞서 설명한 바와 같을 수 있으나, 바람직하게는 약 1.0 mm ~ 약 2.5 mm, 보다 바람직하게 는 약 1.5 mm ~ 2.0 mm, 그리고 가장 바람직하게는 1.7 mm 이다. 전단은 또한 간헐적 가동 강모 및/또는 강모와 충돌하는 돌출부를 갖도록 형성될 수 있다.

바람직한 강모 구성은 일반적으로 브러시 헤드부의 내부 또는 중간 영역 내에 위치하며, 정적 또는 고정, 및/또는 간헐적 가동 강모는 중앙에 위치하는 가동 강모를 적어도 부분적으로 둘러싼다. 이를 여기에서 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명은 이러한 바람직한 구성에 한정되지 않는다.

어떠한 적용예에서, 정적 또는 고정 강모 및 간헐적 가동 강모가 가동 강모 집단의 경계 또는 둘레를 100% 둘러싸는 것이 바람직하다. 다른 적용예에서, 고정 강모 및 간헐적 가동 강모의 조합이 가동 강모의 둘레의 약 75% ~ 약 100% 를 둘러싸거나 이를 따라 제공되는 것이 바람직하다. 또 다른 적용예에서, 고정 강모 및 간헐적 가동 강모의 조합이 가동 강모의 둘레의 약 50% ~ 약 75% 를 따라 제공되는 것이 바람직하다. 또 다른 적용예에서, 고정 강모 및 간헐적 가동 강모의 조합이 가동 강모의 둘레의 약 25% ~ 약 50% 를 따라 제공되는 것이 바람직하다. 그리고 다른 적용예에서, 고정 강모 및 간헐적 가동 강모의 조합은 가동 강모의 둘레의 25% 미만으로 제공되는 것이 바람직하다. 주지하는 바와 같이, 고정 강모는 가동 강모의 집단의 외부 둘레의 적어도 일부를 따라 제공되는 것이 바람직하다. 고정 강모가 일련의 가동 강모의 둘레 주위에서 연속적으로 제공되어 있을 필요는 없다. 즉, 본 발명은 고정 강모가 가동 강모 집단의 외부 둘레 주위 또는 이를 따라 부분적으로 제공되는 강모 구성을 포함한다.

그리고, 여기서 기술한 바람직한 실시형태의 칫솔은 브러시 헤드부의 말단부 근방에 배치된 복수의 간헐적 가동 강모를 이용하고 있지만, 본 발명은 넓은 범위의 다른 배치와 구성을 포함한다. 예컨대, 본 발명에 따른 칫솔은 1, 2 또는 그 이상의 군 또는 세트의 간헐적 가동 강모를 포함할 수 있고, 그러한 군의 간헐적 가동 강모가 브러시 헤드부의 여러 영역에 제공될 수 있다. 즉, 본 발명은 말단부 근방에 배치된 간헐적 가동 강모로 국한되지 않는다. 이들 강모는 강모 홀더의 운동 유형에 따라 목부 근방에 또는 상기 헤드부의 일측 또는 양측을 따라 배치될 수 있다. 본 발명은, 간헐적 가동 강모가 브러시 헤드부 상의 임의의 영역 가까이 배치되어 있는 브러시 헤드부 구성을 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 칫솔의 헤드부 주변은 칫솔의 헤드부 말단부에 약 5 % 내지 약 25 % 의 간헐적 가동 강모를 포함하고, 칫솔의 헤드부 주변의 나머지는 실질적으로 U자 형태로 헤드부의 측면과 선단부를 채우고 있는 약 95 % 내지 약 75 % 의 고정 강모를 포함한다. 칫솔의 다른 실시형태에 있어서, 칫솔의 헤드부 주변은 실질적으로 간헐적 가동 강모를 포함한다. 또다른 실시형태에 있어서, 칫솔 헤드부의 주변은 칫솔 헤드부의 말단부에 약 5 % 내지 약 25 % 의 간헐적 가동 강모와 칫솔 헤드부의 말단부에 약 5 % 내지 약 25 % 의 간헐적 가동 강모를 포함하고, 칫솔 헤드부의 주변의 나머지는 고정 강모를 포함한다. 또다른 실시형태에 있어서, 칫솔 헤드부의 주변은 칫솔 헤드부의 주변주의 측면에 배치된 약 50 % 내지 약 75 % 의 간헐적 가동 강모를 포함하고, 칫솔 헤드부의 주변부의 나머지는 고정 강모를 포함한다.

기술한 것처럼, 가동 강모 홀더는 매우 다양한 운동을 할 수 있다. 예컨 대, 가동 강모 홀더는 경사 운동, 직선형 운동 또는 곡선형 운동을 할 수 있다. 상기 강모 홀더의 운동은 지속적 또는 주기적일 수 있다. 또는, 상기 홀더는 선회형 또는 진동형으로 가장 잘 특징지워질 수 있는 운동을 포함하는 넓은 배치의 운동을 할 수 있다. 그러나, 일반적으로, 가동 강모 홀더에 있어 바람직한 운동은 주기적인 직선형 운동 또는 왕복운동이다.

여기서 기술하는 다양한 왕복운동하는 강모 홀더는 회전하는 축을 제공하는 구동 기구를 또한 이용할 수 있다. 또한, 다른 모터와 왕복 또는 회전하는 축 배치가 대체될 수 있다. 예컨대, 본원에서 참조한 미국특허 제5,226,206호, 제5,524,312호, 제5,383,242호, 제5,465,444호, 제5,504,959호, 5,836,030호, 제4,845,795호, 제5,404,608호, 제 5,359,747호 및 제5,617,601호는, 적합할 수도 있는 다른 모터와 왕복운동하는 축 구성을 개시하고 있다. 또한, 칫솔에는 대체가능한 헤드부가 제공될 수 있다. 본 발명에 적용가능한 적절한 구성이 2001년 5월 7일 출원된 미국출원번호 제09/850,662호에 개시되어 있으며, 그 내용은 본원에서 참조하였다. 이와 유사하게, 2002년 4월 3일에 출원된 미국출원번호 제10/114,780호 및 2002년 4월 22일에 출원된 미국출원번호 제10/128,018호에 개시되어 있는 구동 기구도 또한 본 발명에 사용될 수 있는 것으로 생각되며, 양 출원 모두 본원에서 참조하였다.

본 발명의 브러시 헤드부 실시형태는 강모의 다발이 부착된 헤드부의 길이방향 축선에 대해 실질적으로 수직 방향으로 강모의 다발이 뻗어 있는 것으로 간단히 도시되어 있지만, 고정 강모 또는 간헐적 가동 강모, 또는 가동 강모의 운동 또는 간헐적 가동 강모의 운동을 보완하거나 더 강화하기 위해 상기 강모는 달리 배치될 수 있다. 일부 또는 모든 강모는 강모 홀더의 상면과 예각을 이루는 방향으로 연장될 수 있고, 전방 또는 후방 쪽으로 연장될 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 일부 강모는 헤드부의 바깥쪽을 향하며 강모 홀더의 상면에 대해 예각을 이루는 다른 방향으로 연장될 수 있다. 본 발명의 또다른 실시형태에서, 칫솔 헤드부의 선단부 또는 말단부에 위치하는 고정 및/또는 간헐적 가동 강모 및/또는 강모의 다발은 그들이 부착된 칫솔 헤드부의 길이방향 축선에 대해 예각을 이룬다. 강모 및/또는 다발과 그들이 부착된 헤드부 사이의 각도는 바람직한 임의의 각도일 수 있다. 미국의장특허 제330,286호 및 제434,563호에 기재된 것처럼, 마사지용 강모 또는 다른 높이를 갖는 강모가 또한 사용될 수 있고, 이들에 기재된 내용도 본 출원에서 참조되었다. 사용에 적절한 다른 바람직한 강모 배치로는, 미국특허 제6,006,394호, 제4,081,876호, 제5,046,213호, 제5,333,389호, 제5,392,483호, 제5,446,940호, 제4,894,880호 및 국제공개 WO99/23910 에 전체적으로 또는 부분적으로 개시된 것이 있으며, 이들 내용도 본 출원에서 참조되었다. 본 발명에 사용하기에 적절한 강모 헤드부의 부가적인 태양과 강모 특성, 재질, 치수, 배치 및 태양이 미국특허 제6,574,820호, 제6,564,416호, 제6,553,604호, 제6,453,497호 및 제6,308,367호 중 1 이상에 기재되어 있고, 그 내용도 본 출원에서 참조되었다. 또한, 칫솔의 헤드부 상에 배치된 임의의 강모 및/또는 강모 홀더는 열가소성 엘라스토머 (TPE), 스티렌 에틸렌 부타디엔 스티렌 (SEBs), 나일론, 비엘라스토머계 물질 및 엘라스토머계 물질 및/또는 이들의 조합을 포함하는 물질 로 구성될 수 있으며, 이들로 제한되지 않는다.

본 발명의 전동 칫솔은 강모 또는 마사지용 팁 형식, 크기, 조합, 각도 및 배치의 조합으로 이루어질 수 있다. 강모의 다발의 높이는 요동칠 수 있다. 일 실시형태에서, 복수의 키 큰 다발과 복수의 키 작은 다발이 존재한다. 키 큰 다발과 키 작은 다발 사이의 길이 차는, 일 실시형태에서 약 0.5 ㎜ 내지 약 2.5 ㎜ 이고, 다른 실시형태에서 약 1 ㎜ 내지 약 2 ㎜ 이다. 강모의 키 큰 다발 및 키 작은 다발은 다른 특성을 가질 수 있다. 예컨대, 강모의 키 큰 다발은 사용자 잇몸의 부드러운 세척과 마사지를 위해 비교적 부드러운 반면, 강모의 키 작은 다발은 치간 세척을 위해 다소 단단할 수 있다 (서로 반대일 수 있음). 이러한 구성에 의하면, 더 짧은 ( 그리고 일반적으로 더 단단한) 강모가 사용자의 이와 잇몸에 닿기 전에, 더 긴 (그리고 일반적으로 더 부드러운) 강모가 가압되어 구부러지고, 사용자 잇몸에 대해 편향될 수 있다. 그러므로, 예컨대, 더 단단한 (그래서 불편할 수도 있는) 강모에 적은 힘이 가해지면서, 부드러운 강모에 더 많은 힘이 가해질 수 있다.

특히 바람직한 실시형태에 있어서, 본 발명은, 가동 강모, 즉 가동 강모 홀더에 의해 지지되고 그 홀더에 고정되어 있는 강모의 총 강모 길이가 가동 강모 홀더를 적어도 부분적으로 둘러싸거나 그 옆에 고정되어 있는 고정 강모의 길이보다 짧은 강모 구성을 제공한다. 이러한 바람직한 강모 구성의 다른 변형에 의하면, 가동 강모의 말단부가 헤드부의 외측 표면으로부터 연장되는 더 긴 고정 강모와 거의 동일한 높이에 있도록, 가동 강모 홀더가 헤드부의 외측 표면보다 약간 높 이 있다. 일반적으로, 비교적 길이가 짧은 가동 강모를 이용함으로써, 가동 강모 캐리어의 거리 또는 스트로크 (왕복운동을 할 때) 는 더 긴 강모를 사용할 때보다 짧아진다. 일반적으로 스트로크가 짧아지면 동력 요구가 감소된다. 그러면 배터리 요구가 감소되기 때문에 유리하고, 또한 그 결과 얻어지는 칫솔의 제조성 (manufacturability) 및 상업성 (commercialability) 이 향상된다. 게다가, 가동 강모로서 비교적 짧은 길이의 강모를 이용하고, 고정 강모로서 긴 강모를 이용함으로써, 브러싱 (brushing) 부하의 더 큰 비율이 고정 강모에 가해진다. 이로써 일반적으로 모터 및 칫솔의 구동 기구에 대한 동력 요구가 더 감소된다.

일 실시형태에서, 가동 강모 홀더가 운동하지 않을 때, 가동 강모 홀더에 배치된 가동 강모의 사인곡선 (sinusoid) 피크는, 가동 강모 홀더를 실질적으로 둘러싸거나 포위하고 있는 고정 및/또는 간헐적 가동 강모의 사인곡선 피크 사이의 골 (valley) 에 놓이게 된다. 다른 실시형태에서, 가동 강모 홀더가 운동하지 않을 때, 가동 강모의 사인곡선 피크는, 가동 강모와 고정 및/또는 간헐적 가동 강모의 사인곡선 피크가 서로 대응하도록, 배치된다.

특히 바람직한 실시형태에서, 본 발명의 칫솔에서 사용된 가동 강모 홀더는 특정 강모 수용 구성을 특징으로 한다. 가장 바람직하게는, 강모 홀더가 복수의 구멍를 규정하고, 각 구멍은 강모, 즉 가동 강모의 다발을 보유하도록 되어 있다. 구멍의 바람직한 개수는 약 16 내지 약 25 개이고, 가장 바람직한 개수는 약 22 개이다. 구멍의 개수는 이들 개수보다 적거나 많을 수 있다. 각각의 구멍은 바람직하게는 원형이고, 약 1.0 ㎜ 내지 약 2.0 ㎜의 직경을 가지며, 가장 바람직하게는 약 1.60 ㎜의 직경을 갖는다. 구멍은 홀더의 표면에 일정하게 분포된다.

부가적으로, 몇몇의 실시형태에서, 경사진 브러싱 면을 가지며 표면에 강모가 배치된 강모 홀더를 제공하는 것이 바람직하다. 즉, 브러시 헤드부에서 표면에 강모가 배치된 강모 홀더의 조립시, 강모의 말단부를 향하는 홀더의 표면은 칫솔의 길이방향 축선에 대해 각도를 가지며 배향되는 것이 바람직하다. 이 각도는 약 1°내지 약 8°가 바람직하고, 약 2°내지 약 6°가 보다 바람직하며, 약 4°가 가장 바람직하다. 이러한 기울어짐은, 브러시의 목부로부터 브러시 헤드부의 말단부 쪽으로 이동할 때, 브러싱 표면이 칫솔의 길이방향 축선으로부터 더 큰 거리에 위치되도록 한다.

주기적으로 1 이상의 간헐적 가동 강모에 접촉하거나 이를 가격하는 가동 강모 홀더로서 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은, 강모 홀더 이외에 간헐적 가동 강모와 접촉하거나 이를 가격하는 1 이상의 구동 기구 부품이 포함된 구성을 포함한다.

본 발명을 특정한 바람직한 실시형태를 참조하여 설명하였다. 이러한 설명을 읽고 이해하면 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 고정 강모, 간헐적 가동 강모 및 가동 강모의 특정 배치를 나타내고 설명하였지만, 본 발명은 다양한 다른 구성을 포함한다. 첨부된 청구범위 또는 균등범위에 포함되는 한, 그러한 모든 수정과 변형이 본 발명에 포함된다.

Claims (10)

1. (a) 중공의 내부 영역을 갖는 손잡이 (30), 강모가 배치된 헤드부 (20, 120, 220, 320, 321, 323, 325), 상기 손잡이와 상기 헤드부 사이에 있는 목부 (40), 및 길이방향 축선 (L),

   (b) 복수의 가동 강모 (50, 150, 350) 를 가지며, 상기 헤드부에 배치된 가동 강모 홀더 (255, 397),

   (c) 구동 축 (25, 212) 에 의해 상기 가동 강모 홀더에 작동식으로 연결되어 있으며, 상기 중공의 내부 영역에 배치된 모터 (23), 및

   (d) 상기 헤드부의 정적 (static) 부분에 배치된 1 이상의 강모를 포함하며,

   상기 구동 축이 운동하면 상기 헤드부의 정적 부분에 배치된 상기 강모가 운동하게 되는 전동 칫솔 (10, 110, 210, 310, 311, 313, 315).
2. (a) 중공의 내부 영역을 갖는 손잡이 (30), 강모가 배치된 헤드부 (20, 120, 220, 320, 321, 323, 325), 상기 손잡이와 상기 헤드부 사이에 있는 목부 (40), 및 길이방향 축선 (L),

   (b) 복수의 가동 강모를 가지며, 상기 헤드부에 배치된 가동 강모 홀더 (255, 397),

   (c) 상기 중공의 내부 영역에 배치되고, 상기 가동 강모 홀더에 작동식으로 연결되어 상기 가동 강모 홀더를 운동시키는 모터 (23), 및

   (d) 상기 헤드부의 정적 부분에 배치된 1 이상의 강모를 포함하며,

   상기 가동 강모 홀더가 운동하면 상기 헤드부의 상기 정적 부분에 배치된 상기 1 이상의 강모의 적어도 일부가 운동하게 되는 전동 칫솔 (10, 110, 210, 310, 311, 313, 315).
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 가동 강모 홀더는 상기 헤드부의 상기 정적 부분에 배치된 상기 1 이상의 강모의 적어도 일부에 접촉하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가동 강모 홀더는 상기 칫솔의 상기 길이방향 축선을 따라 1분 당 750 내지 2000 스트로크로 왕복운동하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 헤드부에 배치된 상기 강모는, 상기 헤드부의 상기 정적 부분에 배치되고 또한 상기 구동 축의 운동의 결과로 인한 운동을 받지 않는 강모 (60, 160, 360), 상기 헤드부의 상기 정적 부분에 배치되고 또한 상기 구동 축의 운동의 결과로 운동하는 강모 (70, 170, 270, 370, 371, 373), 및 상기 가동 강모 홀더에 배치된 강모 (50, 150, 350) 를 포함하고,

   상기 헤드부의 상기 정적 부분에 배치된 상기 강모는 5 °∼ 45 °로 각변위 하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강모는 단일 엘라스토머제 실린더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가동 강모 홀더는 상기 칫솔의 상기 길이방향 축선을 따라 0.1 ㎜ 내지 10 ㎜의 스트로크 길이로 왕복운동하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 강모 길이의 하부 50 %, 바람직하게는 하부 30 %가 가동 강모 홀더에 접촉하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가동 강모 홀더는 1 이상의 돌출부 (protuberance) (357, 361, 363, 393) 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가동 강모 홀더는, 전단 돌출부, 후단 돌출부, 측면 돌출부 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.

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