KR20090012157A - 전동칫솔 - Google Patents

전동칫솔 Download PDF

Info

Publication number
KR20090012157A
KR20090012157A KR1020080072842A KR20080072842A KR20090012157A KR 20090012157 A KR20090012157 A KR 20090012157A KR 1020080072842 A KR1020080072842 A KR 1020080072842A KR 20080072842 A KR20080072842 A KR 20080072842A KR 20090012157 A KR20090012157 A KR 20090012157A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
brush
resonance
operation mode
resonance point
output
Prior art date
Application number
KR1020080072842A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101021330B1 (ko
Inventor
유지 아사다
타다시 토네
준 시모야마
쿠니요시 타카하시
토시유키 이와호리
유미코 나가세
Original Assignee
오므론 헬스캐어 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오므론 헬스캐어 가부시키가이샤 filed Critical 오므론 헬스캐어 가부시키가이샤
Publication of KR20090012157A publication Critical patent/KR20090012157A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101021330B1 publication Critical patent/KR101021330B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B13/00—Brushes with driven brush bodies or carriers
    • A46B13/02—Brushes with driven brush bodies or carriers power-driven carriers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
    • A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
    • A61C17/32—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating
    • A61C17/34—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating driven by electric motor
    • A61C17/3409—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating driven by electric motor characterized by the movement of the brush body
    • A61C17/3481—Vibrating brush body, e.g. by using eccentric weights
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B13/00—Brushes with driven brush bodies or carriers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
    • A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
    • A61C17/24—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like rotating continuously
    • A61C17/26—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like rotating continuously driven by electric motor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
    • A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
    • A61C17/32—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating
    • A61C17/34—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating driven by electric motor
    • A61C17/3409—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating driven by electric motor characterized by the movement of the brush body
    • A61C17/3472—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating driven by electric motor characterized by the movement of the brush body with combined movements of the brush body

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Brushes (AREA)

Abstract

전동칫솔은 구동원과, 브러시를 갖는 진동 부재와, 상기 구동원의 출력을 상기 진동 부재의 진동으로 변환하는 전달 기구와, 상기 구동원의 출력을 제어하는 제어 수단을 구비한다. 상기 진동 부재는 상기 브러시가 제 1의 방향으로 공진하는 제 1 공진점과, 상기 브러시가 제 2의 방향으로 공진하는 제 2 공진점을 갖고 있고, 상기 제어 수단은 상기 제 1의 방향의 공진이 생기도록 상기 구동원의 출력을 제어하는 제 1의 동작 모드와, 상기 제 2의 방향의 공진이 생기도록 상기 구동원의 출력을 제어하는 제 2의 동작 모드를 갖고 있다.
전동칫솔

Description

전동칫솔{ELECTRIC TOOTHBRUSH}
본 발명은 전동칫솔에 관한 것이다.
고속으로 진동하는 브러시를 치아의 면에 닿음으로써 이 닦기(플라크 제거)를 행한 타입의 전동칫솔이 알려져 있다. 이 타입의 전동칫솔에서는 플라크 제거력의 향상이나 시료감(施療感)의 향상을 겨냥하여 다양한 구동 기구나 구동 방법이 제안되어 있다.
일본국 특개평6-510675호 공보(W092/16160)에는 자기(磁氣) 구동 방식의 전동칫솔에 있어서, 브러시가 마련된 레버 암을 공진 진동수에 거의 동등한 진동수로 좌우로 진동시키는 구성이 개시되어 있다. 일본국 특개2007-514397호 공보(W02005/058188)에는 칫솔의 공진 진동수로부터 0 내지 5Hz 정도 어긋난 진동수를 중심으로 하여 구동 진동수를 변화시킴으로써, 5 내지 30%의 범위에서 브러시 헤드의 진폭을 주기적으로 변화시키는 구성이 개시되어 있다. 또한 일본국 특개평7-116027호 공보(USP5493747)에는 이 닦기 압(壓)의 검지 결과에 의거하여 모터의 회전수를 바꿈으로써 브러시의 진동수를 제어하는 구성이 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 전동칫솔의 플라크 제거력 및 시료감을 더 한층 향상시키기 위한 기술을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 목적은 구성의 복잡화, 비용 증가, 소비전력의 증대를 초래하는 일 없이, 전동칫솔의 플라크 제거력 및 시료감의 더 한층의 향상을 도모하기 위한 기술을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 이하의 구성을 채용한다.
본 발명에 관한 전동칫솔은 구동원과, 브러시를 갖는 진동 부재와, 상기 구동원의 출력을 상기 진동 부재의 진동으로 변환하는 운동 전달 기구와, 상기 구동원의 출력을 제어하는 제어 수단을 구비한다. 상기 진동 부재는 상기 브러시가 제 1의 방향으로 공진하는 제 1 공진점과, 상기 브러시가 제 2의 방향으로 공진하는 제 2 공진점을 갖고 있고, 상기 제어 수단은 상기 제 1의 방향의 공진이 생기도록 상기 구동원의 출력을 제어하는 제 1의 동작 모드와, 상기 제 2의 방향의 공진이 생기도록 상기 구동원의 출력을 제어하는 제 2의 동작 모드를 갖고 있다.
제 1의 동작 모드에서는 제어 수단은 상기 진동 부재의 진동수가 상기 제 1 공진점 또는 그 근방이 되도록 상기 구동원의 출력을 제어한다. 마찬가지로, 제 2의 동작 모드에서는 제어 수단은 상기 진동 부재의 진동수가 상기 제 2 공진점 또는 그 근방이 되도록 상기 구동원의 출력을 제어한다.
상기 제 1, 제 2의 동작 모드와 같이 공진을 이용하는 동작 모드(이하, 「공진 동작 모드」라고 한다)에서는 공진을 이용하지 않는 동작 모드(이하, 「통상 동작 모드」라고 한다)보다도, 브러시의 진폭이 커지기 때문에, 플라크 제거력 및 시료감의 향상을 도모할 수 있다. 게다가 공진 방향이 다른 복수의 공진 동작 모드를 이용할 수 있기 때문에, 예를 들면 시료 부위에 따라 쇄소(刷掃) 방법(쇄소 방향)을 전환하는 등을 하면, 보다 높은 플라크 제거 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에서는 복수의 공진 동작 모드를 구동원의 출력 제어만으로 실현하고 있기 때문에, 구동계나 전달계에 특수한 기구나 부품이 필요 없다. 따라서, 전동칫솔의 구성의 복잡화나 비용 증가를 초래하는 일이 없다. 또한, 공진 현상을 이용하고 있기 때문에, 통상 동작 모드와 동등한 소비전력으로 진폭의 증대(플라크 제거력의 향상)를 도모할 수 있고, 효율적이다.
여기서, 상기 제어 수단은 상기 제 1의 동작 모드와 상기 제 2의 동작 모드를 반복하여도 좋다. 쇄소 방향이 자동적으로 전환되기 때문에, 단일 방향의 쇄소에 비하여 우수한 플라크 제거 효과를 실현할 수 있다.
상기 제 1의 방향은 브러시면에 대해 평행한 방향이고, 상기 제 2의 방향은 상기 브러시면에 대해 수직한 방향인 것이 바람직하다. 여기서 「브러시면」이란, 브러시의 섬유와 직교하며, 또한, 섬유의 선단 부분에 위치하는 가상적인 면을 말한다. 제 1의 방향의 공진에서는 브러시의 모선(毛先)이 시료부에 대해 평행한 방향으로 조금씩 움직이기 때문에, 치주(齒周) 포켓의 쇄소에 높은 효과를 얻을 수 있고, 제 2의 방향의 공진에서는 브러시의 모선이 시료부에 대해 수직한 방향으로 조금씩 움직이기 때문에, 치간부(齒間部)나 치주 포켓이나 치면의 쇄소에 높은 효과를 얻을 수 있다고 기대할 수 있다.
상기 제 1 공진점은 상기 운동 전달 기구에 의존하는 특성이고, 상기 제 2 공진점은 상기 브러시에 의존하는 특성인 것이 바람직하다.
상기 제어 수단이, 상기 브러시에 작용하는 부하를 검지하고, 검지된 부하에 따라 상기 구동원의 출력을 조정하는 것이 바람직하다. 브러시에 작용하는 부하에 의존하여, 진동 부재의 진동 특성이 변동하기 때문이다.
상기 운동 전달 기구가 상기 진동 부재에 내포되어 있고, 상기 진동 부재가 탄성 부재를 통하여 전동칫솔 본체에 부착되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 운동 전달 기구가 진동 부재에 내포되어 있기 때문에 브러시 근방이 효율적으로 진동하는 한편으로, 탄성 부재의 개재에 의해 진동 부재의 진동이 전동칫솔 본체에 전해지기 어려워지기 때문에 사용감의 향상을 도모할 수 있다.
상기 구동원이 모터이고, 상기 운동 전달 기구가 상기 모터의 회전축에 연결된 편심축이고, 상기 진동 부재가, 상기 편심축의 축받이를 갖는 스템을 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같은 구동 원리의 전동칫솔에서는 진동 부재(브러시)가 회전축에 수직한 면 내를 2차원적으로 진동한다. 그리고, 그 진동면 내의 개략 직교하는 2방향에서 각각 공진이 나타난다. 이 2방향을 상기 제 1, 제 2의 방향으로서 이용할 수 있다.
또한, 상기 수단 및 처리의 각각은 가능한 한 서로 조합시켜서 본 발명을 구성할 수 있다.
본 발명은 전동칫솔의 플라크 제거력 및 시료감의 더 한층의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 본 발명는 구성의 복잡화, 비용 증가, 소비전력의 증대를 초래하지 않는다.
이하에 도면을 참조하여, 본 발명의 알맞는 실시의 형태를 예시적으로 상세히 설명한다.
(제 1 실시 형태)
<전동칫솔의 구성>
도 1, 도 2, 도 3을 참조하여, 전동칫솔의 구성을 설명한다. 도 1은 전동칫솔의 외관을 도시하는 사시도이고, 도 2는 전동칫솔의 내부 구성을 도시하는 단면도이고, 도 3은 블록도이다.
전동칫솔은 구동원인 모터(10)를 내장하는 전동칫솔 본체(1)(이하, 단지 「본체(1) 」라고 한다)와, 브러시(210)를 갖는 진동 부재(2)를 구비하고 있다. 본체(1)는 대강 원통형상을 나타내고 있고, 이를 닦을 때에 사용자가 손으로 쥐기 위한 핸들부를 겸하고 있다.
본체(1)에는 전원의 온/오프 및 동작 모드의 전환을 행하기 위한 스위치(S)가 마련되어 있다. 또한 본체(1)의 내부에는 구동원인 모터(10), 모터(10)의 회전수를 제어하기 위한 구동 회로(12), 2.4V 전원인 충전지(13), 충전용의 코일(14) 등이 마련되어 있다. 충전지(13)를 충전할 때에는 충전기(부도시)에 본체(1)를 재 치하는 것만으로, 전자 유도에 의해 비접촉으로 충전 가능하다. 구동 회로(12)는 도 3에 도시하는 바와 같이, CPU(중앙 연산 처리 장치)(120), 프로그램이나 각종 설정치를 기억하는 메모리(121), 타이머(122) 등을 갖고 있다.
진동 부재(2)는 본체(1)측에 고정되어 있는 스템부(20)와, 이 스템부(20)에 장착된 브러시 부품(21)을 구비한다. 브러시 부품(21)의 선단에 브러시(210)가 식모되어 있다. 브러시 부품(21)은 소모 부품이기 때문에, 신품으로 교환할 수 있도록, 스템부(20)에 대해 착탈 가능한 구성으로 되어 있다.
스템부(20)는 수지재로 이루어지는 스템(200) 및 홀더(201)와, 일래스토머로 이루어지는 탄성 부재(202)로 구성된다. 이 탄성 부재(202)는 인서트 성형에 의해 스템(200) 및 홀더(201)에 일체 성형되는 것이 바람직하다. 탄성 부재(202)는 스템(200)과 홀더(201) 사이에 개재하여 있고, 홀더(201)에 마련된 복수의 관통구멍으로부터 각각 돌출하는 복수(예를 들면 3개)의 돌기부(202A)를 구비하고 있다. 스템부(20)는 본체(1)의 외부 케이스에 대해, 탄성 부재(202)의 3개의 돌기부(202A)에 의한 3점 접촉에 의해 위치 결정된다. 이와 같이, 본 실시 형태의 진동 부재(2)는 탄성 부재(202)를 통하여 본체(1)에 부착되어 있다.
스템(200)은 선단(브러시측의 단부)이 닫혀진 통형상의 부재이고, 통의 내부의 선단에 축받이(203)를 갖고 있다. 모터(10)의 회전축(11)에 연결된 편심축(30)의 선단이, 스템(200)의 축받이(203)에 삽입된다. 이 편심축(30)은 축받이(203)의 근방에 추(300)를 갖고 있고, 편심축(30)의 중심(重心)은 그 회전 중심(中心)으로부터 어긋나 있다. 또한, 편심축(30)의 선단과 축받이(203) 사이에는 미소한 클리 어런스가 마련되어 있다.
<전동칫솔의 기본 동작>
전동칫솔의 기본 동작에 관해 설명한다.
전원 온의 상태가 되면, CPU(120)가 펄스폭 변조 신호(PWM 신호)를 모터(10)에 공급하고, 모터(10)의 회전축(11)을 회전시킨다. 회전축(11)의 회전에 수반하여 편심축(30)도 회전하는데, 편심축(30)은 중심이 어긋나 있기 때문에 회전 중심의 주위로 선회하는 운동을 행한다. 따라서, 편심축(30)의 선단이 축받이(203)의 내벽에 대해 충돌을 반복하고, 스템(200)과 그것에 장착된 브러시 부품(21)을 고속으로 진동시키게 된다. 즉, 편심축(30)은 모터(10)의 출력(회전)을 진동 부재(2)의 진동으로 변환하는 운동 전달 기구(운동 변환 기구)의 역할을 담당하고 있다. 본체(1)를 손으로 갖고, 고속으로 진동하는 브러시(210)를 잇빨에 댐으로써, 플라크를 제거할 수 있다. 또한, CPU(120)는 타이머(122)를 이용하여 계속 동작시간을 감시하고 있고, 소정 시간(예를 들면 2분간)이 경과하면 자동적으로 브러시의 진동을 정지시킨다.
본 실시 형태의 전동칫솔에서는 운동 전달 기구인 편심축(30)이 진동 부재(2)에 내포되고, 특히 추(300)가 브러시(210)의 근방에 배치되어 있다. 따라서, 브러시(210)의 부분을 효율적으로 진동시킬 수 있다. 그 한편으로, 진동 부재(2)(스템부(20))가 탄성 부재(202)를 통하여 본체(1)에 부착되어 있기 때문에, 진동 부재(2)의 진동이 본체(1)에 전해지기 어렵게 되어 있다. 따라서, 이를 닦을 때의 본체(1) 및 손의 진동을 저감할 수 있고, 사용감의 향상을 도모할 수 있다.
<진동 특성의 설명>
본 실시 형태의 전동칫솔에서는 상술한 바와 같이, 편심축(30)의 선회 운동을 이용하여 브러시(210)의 진동을 발생시키고 있다. 이와 같은 구동 원리인 경우, 브러시(210)는 모터의 회전축에 수직한 면 내를 2차원적으로 진동할 수 있다. 도 4는 브러시의 진동의 궤도를 모식적으로 도시하고 있다(X축 : 모터 회전축, Y축 : 회전축에 대해 수직이며 또한 브러시면에 대해 평행한 방향, Z축 : 브러시면에 대해 수직한 방향). 도시한 예에서는 브러시(210)가 YZ평면을 타원형상의 궤도(40)로 진동하고 있다. 브러시면이란, 브러시의 섬유와 직교하고, 또한, 섬유의 선단 부분에 위치하는 가상적인 면인 것을 말한다.
본 발명자들은 진동수(모터 회전수)를 변화시키면서 브러시의 진동을 관찰하여 분석함에 의해, 이 전동칫솔이 도 5에 도시하는 바와 같은 진동 특성을 갖는 것을 발견하였다. 또한, 도 5는 브러시에 대해 Z축방향에 100g의 부하를 준 상태에서의, 진동수와 진폭의 관계를 도시하고 있다. 횡축은 진동수[Hz]이고, 종축은 진폭[㎜]이고, 실선의 그래프는 Y축방향(횡방향)의 진폭을 나타내고, 파선의 그래프는 Z축방향(종방향)의 진폭을 나타내고 있다.
도 5의 그래프로 부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시 형태의 전동칫솔은 적어도 2개의 공진점(共振点)(공진 진동수)을 갖고 있고, 각 공진점에서의 공진 방향은 다르다. 구체적으로는 진동수가 낮은 측의 공진점(제 1 공진점 : 약 100Hz)에서는 브러시면에 평행한 공진 방향인 Y축방향의 공진이 발생하고, 진동수가 높은 측의 공진점(제 2 공진점 : 약 200Hz)에서는 브러시면에 수직한 공진 방향인 Z축방향 의 공진이 발생한다.
방향이 다른 복수의 공진이 출현하는 이유는 전동칫솔의 구조나 그 구동 원리에 의하는 점이 크다고 생각된다. 본 발명자들은 편심축이나 브러시의 구성을 변경하면서 실험을 반복함으로서, 제 1 공진점이 주로 운동 전달 기구에 의존하는 특성이고, 제 2 공진점이 주로 브러시에 의존하는 특성이라는 식견을 얻고 있다. 환언하면, 운동 전달 기구의 구조나 형상(간단하게는 편심축의 추의 위치, 크기, 중량 등)을 변경함으로써 제 1 공진점의 진동수나 진폭을 조정할 수 있고, 또한, 브러시의 구조나 형상을 변경함으로써 제 2 공진점의 진동수나 진폭을 조정할 수 있는 것을 알 수 있었다.
<동작 모드의 설명>
본 실시 형태의 전동칫솔은 구동 진동수가 다른 복수의 동작 모드를 갖고 있다. 전원 오프의 상태로부터 스위치(S)를 누를 때마다 동작 모드가 순번대로 전환하고, 일순(一巡)하면 오프 상태로 되돌아온다. 도 3에 도시하는 바와 같이 메모리(121)에는 각 동작 모드에 대응한 설정치가 미리 격납되어 있다. 이 설정치는 각 동작 모드의 구동 진동수에 대응하는 파라미터이고, 그 구체적인 수치는 도 5와 같은 실험 결과에 의거하여 결정된다.
동작 모드가 전환되면, CPU(120)는 메모리(121)로부터 해당하는 설정치를 판독하고, 그 값에 따라 PWM 신호의 듀티비를 결정한다. 듀티비가 커지면 모터(10)의 회전수가 높아지고, 결과적으로 브러시(210)의 진동수도 높아진다. 이와 같이, 본 실시 형태에서는 구동 회로(12)가, 모터(10)의 출력(회전수) 및 브러시(210)의 진 동수를 제어하는 제어 수단의 역할을 담당하고 있다.
그러면, 도 5 및 도 6A 내지 도 6C를 참조하면서, 각 동작 모드의 특징을 설명한다. 도 6A 내지 도 6C는 각 동작 모드에서의 PWM 신호의 파형의 한 예를 도시하고 있다.
(1) 제 1 공진 동작 모드
제 1 공진 동작 모드는 제 1 공진점을 이용하는 동작 모드이다. 구동 진동수는 제 1 공진점(약 100Hz) 또는 그 근방에 설정된다. 도 6A는 제 1 공진 동작 모드의 PWM 신호(듀티비 : 약 50%)를 도시하고 있다. 제 1 공진 동작 모드에서는 통상 동작 모드보다도 브러시(210)의 Y축방향(횡방향)의 진폭이 증대하고, 플라크 제거력 및 시료감을 높일 수 있다. 특히, 제 1 공진 동작 모드에서는 브러시(210)의 모선이 시료부에 대해 평행한 방향으로 조금씩 움직이기 때문에, 치주 포켓의 쇄소에 높은 효과를 얻을 수 있는 것이라고 생각된다.
(2) 제 2 공진 동작 모드
제 2 공진 동작 모드는 제 2 공진점을 이용하는 동작 모드이다. 구동 진동수는 제 2 공진점(약 200Hz) 또는 그 근방에 설정된다. 도 6B는 제 2 공진 동작 모드의 PWM 신호(듀티비 : 약 80%)를 도시하고 있다. 제 2 공진 동작 모드에서는 통상 동작 모드보다도 브러시(210)의 Z축방향(종방향)의 진폭이 증대하고, 플라크 제거력 및 시료감을 높일 수 있다. 특히, 제 2 공진 동작 모드에서는 브러시(210)의 모선이 시료부에 대해 수직한 방향으로 조금씩 움직이기 때문에, 치간부나 치주 포켓이나 치면의 쇄소에 높은 효과를 얻을 수 있는 것이라고 생각된다.
(3) 통상 동작 모드
통상 동작 모드는 공진을 이용하지 않는 동작 모드이다. 구동 진동수는 제 1 공진점과 제 2 공진점의 사이(예를 들면 150Hz)에 설정된다. 또한, 120Hz, 140Hz, 160Hz, 180Hz과 같이 다단계의 통상 동작 모드를 마련하고, 스위치(S)로 전환되도록 하여도 좋다. 또한, 제 1 공진점보다도 낮은 진동수나 제 2 공진점보다도 높은 진동수의 통상 동작 모드를 마련하는 것도 바람직하다.
(4) 공진 전환 동작 모드
공진 전환 동작 모드는 제 1 공진 동작 모드와 제 2 공진 동작 모드를 교대로 반복하는 동작 모드이다. 구체적으로는 도 6C에 도시하는 바와 같이, 일정한 시간 간격(예를 들면 약 0.2초 간격)으로 2개의 동작 모드를 전환한다. 이와 같이 쇄소 방향을 자동적으로 전환함으로써, 브러시의 모선이 시료부에 대해 다양한 각도로 닿기 때문에, 단일 방향의 쇄소에 비하여 보다 우수한 플라크 제거 효과를 실현할 수 있다.
이상 기술한 바와 같이 본 실시 형태에 의하면, 플라크 제거력 및 시료감의 향상을 도모할 수 있다. 게다가 공진 방향이 다른 복수의 공진 동작 모드를 이용할 수 있기 때문에, 예를 들면 시료 부위에 따라 쇄소 방법(쇄소 방향)을 전환하는 등을 하면, 보다 높은 플라크 제거 효과를 얻을 수 있다. 또한, 복수의 공진 동작 모드를 모터의 회전수 제어만으로 실현하고 있기 때문에, 구동계나 전달계에 특수한 기구나 부품이 필요 없다. 따라서, 전동칫솔의 구성의 복잡화나 비용 증가를 초래하는 일이 없다. 또한, 공진 현상을 이용하고 있기 때문에, 통상 동작 모드와 동등 한 소비전력으로 진폭의 증대(플라크 제거력의 향상)를 도모할 수 있고, 효율적이다.
(제 2 실시 형태)
상기 제 1 실시 형태에서는 각 동작 모드에서 단일한 설정치를 이용하고 있다. 그러나, 도 7에 도시하는 바와 같이, 브러시에 작용하는 부하가 변하면, 브러시의 진동 특성이 변동하고, 공진점의 위치가 변하여 버린다. 도 7은 부하 250g인 경우의 진동 특성을 도시하고 있는데, 제 1 공진점은 110Hz 부근에, 제 2 공진점은 250Hz 부근에 나타나고 있고, 부하 100g인 경우(도 5)와 비교하여, 어느 공진점도 크게 되어 있는 것을 알 수 있다. 그래서, 제 2 실시 형태에서는 브러시에 작용하는 부하를 검지하고, 부하의 크기에 따라 모터의 회전수를 조정한다.
도 8은 제 2 실시 형태의 전동칫솔의 블록도이다. 제 1 실시 형태와 다른 점은 전류 검지 회로(123)가 마련되어 있는 것과, 메모리(121)중에 부하의 크기에 대응하여 복수의 설정치가 격납되어 있는 것이다.
전류 검지 회로(123)는 모터(10)의 전류치를 검지하는 회로이다. 브러시를 치면에 강하게 눌러댈수록 브러시에 작용한 부하가 커진다. 그리고 브러시에 작용한 부하가 증대하면, 모터(10)의 부하도 증대하고, 모터(10)에 흐르는 전류치가 증대한다. 따라서, CPU(120)는 전류 검지 회로(123)의 검지 결과에 의거하여 브러시(210)에 작용하는 부하의 크기를 추정할 수 있다.
메모리(121)에는 동작 모드별로, 부하 70g 내지 250g의 범위에 대응하는 설정치가 격납되어 있다. 본 실시 형태에서는 부하 70g, 100g, …, 250g과 같이 미리 결정된 부하의 값(대표치)에 대응하는 설정치가 준비되어 있다. CPU(120)는 브러시에 작용하고 있는 부하의 값에 의거하여, 이들의 설정치중에서 최적인 것을 선택하던지, 또는 이들의 설정치를 보간(補間)함에 의해 적절한 값을 산출한다. 또한, 설정치를 부하의 크기의 함수로 표현할 수 있는 경우에는 그 함수를 나타내는 파라미터를 메모리에 격납하는 것도 바람직하다.
이와 같은 구성에 의해, 브러시에 작용하는 부하의 크기에 따라 모터의 회전수를 적절히 조정함으로써, 부하에 의존하는 공진점의 어긋남을 커버하고, 공진 현상을 정확하게 재현할 수 있게 된다.
(변형례)
상술한 실시 형태의 구성은 본 발명의 한 구체적인 예를 예시한 것에 지나지 않는다. 본 발명의 범위는 상기 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 그 기술사상의 범위 내에서 여러가지의 변형이 가능하다.
예를 들면, 상기 실시 형태에서는 제 1 공진점과 제 2 공진점의 2개의 공진점만을 이용하고 있지만, 3개 또는 그 이상의 공진점을 이용하여도 좋다. 즉, 진동 부재가 공진점을 복수 가지고 있고, 제어 수단이 공진 동작 모드를 복수 갖고 있으면, 본 발명의 기술 사상에 포함된다.
또한, 상기 실시 형태의 공진 전환 동작 모드에서는 제 1 공진 동작 모드와 제 2 공진 동작 모드를 교대로 전환하였지만, 전환 상태는 이것으로 한하지 않는다. 예를 들면, 2개의 공진 동작 모드 사이에 통상 동작 모드를 끼운 전환 상태나, 그들 복수의 동작 모드를 랜덤하게 전환하는 전환 상태도 바람직하다. 또한 전환 간격도 적절히 변경하여도 관계없다. 또한, 전환 양태나 전환 간격이 다른 복수 종류의 공진 전환 동작 모드가 마련되어 있는 것도 바람직하다. 또한, 제 1 공진 동작 모드나 제 2 공진 동작 모드와 같은 하나의 공진점만을 이용하는 동작 모드를 없애고, 공진 전환 모드와 같이 복수의 공진점을 이용하는 동작 모드만으로 하여도 좋다.
도 1은 전동칫솔의 외관을 도시하는 사시도.
도 2는 전동칫솔의 내부 구성을 도시하는 단면도.
도 3은 제 1 실시 형태의 블록도.
도 4는 브러시의 진동을 모식적으로 도시하는 도면.
도 5는 부하 100g인 경우의 공진점을 도시하는 그래프.
도 6A 내지 도 6C는 각 동작 모드에서의 PWM 신호의 파형을 도시하는 도면.
도 7은 부하 250g인 경우의 공진점을 도시하는 그래프.
도 8은 제 2 실시 형태의 블록도.

Claims (7)

  1. 구동원과,
    브러시를 갖는 진동 부재와,
    상기 구동원의 출력을 상기 진동 부재의 진동으로 변환하는 운동 전달 기구와,
    상기 구동원의 출력을 제어하는 제어 수단을 구비하고,
    상기 진동 부재는 상기 브러시가 제 1의 방향으로 공진하는 제 1 공진점과, 상기 브러시가 제 2의 방향으로 공진하는 제 2 공진점을 갖고 있고,
    상기 제어 수단은 상기 제 1의 방향의 공진이 생기도록 상기 구동원의 출력을 제어하는 제 1의 동작 모드와, 상기 제 2의 방향의 공진이 생기도록 상기 구동원의 출력을 제어하는 제 2의 동작 모드를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 전동칫솔.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 제 1의 동작 모드와 상기 제 2의 동작 모드를 반복하는 것을 특징으로 하는 전동칫솔.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 1의 방향은 브러시면에 대해 평행한 방향이고,
    상기 제 2의 방향은 상기 브러시면에 대해 수직한 방향인 것을 특징으로 하는 전동칫솔.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 공진점은 상기 운동 전달 기구에 의존하는 특성이고,
    상기 제 2 공진점은 상기 브러시에 의존하는 특성인 것을 특징으로 하는 전동칫솔.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제어 수단이, 상기 브러시에 작용하는 부하를 검지하고, 검지된 부하에 응하여 상기 구동원의 출력을 조정하는 것을 특징으로 하는 전동칫솔.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 운동 전달 기구가 상기 진동 부재에 내포되어 있고,
    상기 진동 부재가 탄성 부재를 통하여 전동칫솔 본체에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전동칫솔.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 구동원이 모터이고,
    상기 운동 전달 기구가 상기 모터의 회전축에 연결된 편심축이고,
    상기 진동 부재가, 상기 편심축의 축받이를 갖는 스템을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동칫솔.
KR1020080072842A 2007-07-27 2008-07-25 전동칫솔 KR101021330B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007195549A JP5277580B2 (ja) 2007-07-27 2007-07-27 電動歯ブラシ
JPJP-P-2007-00195549 2007-07-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090012157A true KR20090012157A (ko) 2009-02-02
KR101021330B1 KR101021330B1 (ko) 2011-03-14

Family

ID=40032655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080072842A KR101021330B1 (ko) 2007-07-27 2008-07-25 전동칫솔

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8032965B2 (ko)
EP (1) EP2018831B8 (ko)
JP (1) JP5277580B2 (ko)
KR (1) KR101021330B1 (ko)
CN (1) CN101352374B (ko)
RU (1) RU2389447C2 (ko)
TW (1) TWI373330B (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130090502A (ko) * 2012-02-06 2013-08-14 주식회사 엘지생활건강 진동칫솔
KR20140132638A (ko) * 2013-05-08 2014-11-18 주식회사 엘지생활건강 진동 칫솔

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5130971B2 (ja) * 2008-03-18 2013-01-30 オムロンヘルスケア株式会社 電動歯ブラシ
EP2243442B1 (de) * 2009-04-23 2014-01-08 Braun GmbH Elektrokleingerät mit einem Anzeigeelement
US8453285B2 (en) * 2009-07-16 2013-06-04 Brushpoint Innovations Inc Vibrating toothbrush and a replaceable brush head for use with the same
EP2284987B1 (en) * 2009-08-12 2019-02-06 Braun GmbH Method and device for adjusting the frequency of a drive current of an electric motor
US8875335B2 (en) 2009-12-23 2014-11-04 Koninklijke Philips N.V. Mechanically driven resonant drive train for a power toothbrush
JP5526825B2 (ja) * 2010-02-02 2014-06-18 オムロンヘルスケア株式会社 口腔ケア装置
JP5477050B2 (ja) * 2010-02-26 2014-04-23 オムロンヘルスケア株式会社 偏心ロッドの固定構造および振動発生装置
EP2410641A1 (en) 2010-07-23 2012-01-25 Braun GmbH Linear electric motor
US9154025B2 (en) 2010-07-23 2015-10-06 Braun Gmbh Personal care device
CN103068338B (zh) 2010-08-19 2015-05-13 博朗有限公司 用于操纵电器的方法和电器
PL2550937T3 (pl) 2011-07-25 2014-07-31 Braun Gmbh Magnetyczne połączenie pomiędzy uchwytem szczoteczki do zębów i główką szczoteczki do zębów
JP2014522223A (ja) 2011-07-25 2014-08-28 ブラウン ゲーエムベーハー リニア電子ポリマーモーター及びリニア電子ポリマーモーターを有する装置
DK2550938T3 (da) 2011-07-25 2015-04-07 Braun Gmbh Mundhygiejneanordning
WO2013061214A1 (en) * 2011-10-24 2013-05-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. System for determining amplitude of a power toothbrush brushhead in the mouth
CA151361S (en) * 2012-11-30 2014-03-06 Colgate Palmolive Co Electric toothbrush
CN103462708B (zh) * 2013-09-26 2016-01-13 中国科学院深圳先进技术研究院 振动器
CN103830019B (zh) * 2014-03-10 2015-11-11 马梦南 一种具有同时清洁所有牙齿功能的电动牙刷
EP3145443B1 (en) * 2014-05-22 2022-10-19 Koninklijke Philips N.V. Resonance tuning of the bristle structure for a power toothbrush
WO2016027258A2 (en) * 2014-08-21 2016-02-25 Koninklijke Philips N.V. Attachment with resonant structure for personal care appliance and method
JP6802786B2 (ja) * 2014-09-16 2020-12-23 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． パーソナルケア機器のための識別を有するアタッチメント及び方法
EP3257471A4 (en) * 2015-02-15 2018-06-20 Shenzhen Jointronic Technology Co., Ltd Electric toothbrush and vertical-brushing-type electric toothbrush
EP3280352A1 (en) * 2015-04-06 2018-02-14 Koninklijke Philips N.V. Personal care appliance with self-adaptive amplitude regulation via actuator non-linearity and active driving adjustment and method thereof
GB2538300B (en) 2015-05-15 2017-09-20 Dyson Technology Ltd Cleaning appliance
AU2016276703B2 (en) 2015-06-12 2018-10-18 Colgate-Palmolive Company Electric toothbrush, brush unit, and method for operating an electric toothbrush
JP6475101B2 (ja) * 2015-06-18 2019-02-27 オムロンヘルスケア株式会社 電動歯ブラシ及び電動歯ブラシの作動方法
JP6736267B2 (ja) * 2015-06-12 2020-08-05 オムロンヘルスケア株式会社 電動歯ブラシ及びその作動方法
JP6475097B2 (ja) * 2015-06-12 2019-02-27 オムロンヘルスケア株式会社 電動歯ブラシ及び電動歯ブラシの作動方法
ES2716682T3 (es) * 2015-10-16 2019-06-14 Braun Gmbh Dispositivo de higiene personal y método para controlar el dispositivo de higiene personal
CN105748170B (zh) * 2016-04-07 2017-12-29 无锡市瀚为科技有限公司 智能口腔影像电动牙刷
US10022025B2 (en) 2016-05-20 2018-07-17 Chirp Products, LLC Dual motor cleansing brush
CN106420093A (zh) * 2016-11-10 2017-02-22 北京希澈科技有限公司 一种电动牙刷
US11241083B2 (en) 2017-07-13 2022-02-08 Chirp Products, LLC Cleansing brush head
US11478068B2 (en) * 2019-01-15 2022-10-25 Pixart Imaging Inc. Electric toothbrush adopting force sensing array
CN109549732B (zh) * 2019-01-18 2020-06-02 广州皓醒湾科技有限公司 电动牙刷驱动频率控制方法及其控制系统
WO2021091362A1 (ko) * 2019-11-07 2021-05-14 주식회사 블루레오 어플리케이션과 연동 가능한 전동칫솔을 이용한 구강관리 방법

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5189751A (en) 1991-03-21 1993-03-02 Gemtech, Inc. Vibrating toothbrush using a magnetic driver
JPH0620419Y2 (ja) * 1991-06-27 1994-06-01 サンエックス株式会社 電動歯ブラシホルダー
US5493747A (en) 1993-07-27 1996-02-27 Matsushita Electric Works, Ltd. Electric toothbrush
JPH07116027A (ja) 1993-07-27 1995-05-09 Matsushita Electric Works Ltd 電動歯ブラシ
CA2190147C (en) * 1994-06-06 1999-07-06 Adam B. Craft High frequency electric toothbrush
JP3949912B2 (ja) * 2000-08-08 2007-07-25 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 携帯型電子機器、電子機器、振動発生器、振動による報知方法および報知制御方法
CN2451073Y (zh) * 2000-10-26 2001-10-03 沃辉有限公司 高频振动牙刷
JP2003093416A (ja) * 2001-09-25 2003-04-02 Matsushita Electric Works Ltd 電動歯ブラシ
US6739012B2 (en) 2001-12-20 2004-05-25 Koninklijke Philips Electronics N.V. Power toothbrush with brushing pressure feedback
CN1239132C (zh) * 2002-10-22 2006-02-01 洁齿亮(汕尾)有限公司 竖刷式电动牙刷
JP4206735B2 (ja) * 2002-11-26 2009-01-14 パナソニック電工株式会社 電動ハブラシ
DE10255722A1 (de) 2002-11-29 2004-06-17 Braun Gmbh Elektrische Zahnbürste
JP4218413B2 (ja) * 2003-05-16 2009-02-04 パナソニック電工株式会社 振動、ローリング駆動両用リニアアクチュエータ及びそれを用いた電動歯ブラシ
DE10330978A1 (de) * 2003-07-09 2005-02-10 Braun Gmbh Elektrisches Kleingerät mit einem Elektromotor zur Erzeugung einer oszillierenden Bewegung
DE10355446A1 (de) * 2003-11-27 2005-06-30 Braun Gmbh Elektromotor für ein elektrisches Kleingerät
US7979938B2 (en) 2003-12-15 2011-07-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Changing amplitude of movement by changing the drive frequency of a toothbrush brushhead
DE102004022663B4 (de) 2004-05-07 2016-07-21 Braun Gmbh Elektrische Zahnbürste mit Oszillationsmotor, Aufsteckbürste und Verfahren zum Betreiben der elektrischen Zahnbürste
WO2006016419A1 (ja) 2004-08-11 2006-02-16 Hideo Kawamura 電動歯ブラシ
JP4400464B2 (ja) * 2005-01-19 2010-01-20 パナソニック電工株式会社 振動・ローリング両用リニアアクチュエータ及びこれを用いた電動歯ブラシ
US7455372B2 (en) * 2005-05-12 2008-11-25 Yidong Wang Safety angle cock
US8418300B2 (en) * 2005-06-30 2013-04-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Reciprocating workpiece device with a drive system seeking the resonance of the driven system portion thereof
DE602006006193D1 (de) * 2005-08-16 2009-05-20 Koninkl Philips Electronics Nv Resonanter aktuator für eine körperpflegeanwendung mit programmierbarer betätigung
JP5443764B2 (ja) * 2005-12-22 2014-03-19 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 個人医療の電流値を用いた適応型駆動システム
DE102006061381A1 (de) * 2006-12-23 2008-06-26 Braun Gmbh Antriebsvorrichtung zum Antreiben eines Bürstenelements einer elektrischen Zahnbürste

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130090502A (ko) * 2012-02-06 2013-08-14 주식회사 엘지생활건강 진동칫솔
KR20140132638A (ko) * 2013-05-08 2014-11-18 주식회사 엘지생활건강 진동 칫솔

Also Published As

Publication number Publication date
US8032965B2 (en) 2011-10-11
JP5277580B2 (ja) 2013-08-28
RU2389447C2 (ru) 2010-05-20
CN101352374A (zh) 2009-01-28
TW200932196A (en) 2009-08-01
EP2018831A1 (en) 2009-01-28
US20090025156A1 (en) 2009-01-29
KR101021330B1 (ko) 2011-03-14
EP2018831B1 (en) 2017-01-11
JP2009028310A (ja) 2009-02-12
EP2018831B8 (en) 2017-04-26
RU2008130815A (ru) 2010-01-27
CN101352374B (zh) 2011-11-30
TWI373330B (en) 2012-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101021330B1 (ko) 전동칫솔
JP5130971B2 (ja) 電動歯ブラシ
RU2518532C2 (ru) Электрическая зубная щетка
JP3731209B2 (ja) 口腔内衛生装置
RU2493760C2 (ru) Электрическая зубная щетка
EP2550935B1 (en) Personal care device
JP2854983B2 (ja) 高周波数電動歯ブラシ
EP2138126A2 (en) Electric toothbrush
WO2011086960A1 (ja) 口腔ケア装置
KR20160148632A (ko) 동력식 피부 관리 디바이스
KR20100027235A (ko) 전동 칫솔
JP2009045202A (ja) 電動歯ブラシ及び取替用ブラシ
JP2009219757A (ja) 電動歯ブラシ
JP4836474B2 (ja) 電動歯ブラシ
JP2009106355A (ja) 電動歯ブラシ
KR101985169B1 (ko) 피부 클렌징 장치
WO2023088984A1 (en) Systems and methods for controlling sweeping and power tapping motions
JP2024060018A (ja) 振動付与装置
JP2012135376A (ja) 電動歯間ブラシ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140220

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150224

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160219

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170221

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180220

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190219

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200219

Year of fee payment: 10