KR20140028114A

KR20140028114A - 개인 케어 장치

Info

Publication number: KR20140028114A
Application number: KR1020147001982A
Authority: KR
Inventors: 베네딕크 하일; 토마스 프리치; 잉고 페터
Original assignee: 브라운 게엠베하
Priority date: 2011-07-25
Filing date: 2012-07-25
Publication date: 2014-03-07
Also published as: CN103717176A; US20130025078A1; EP2550935A1; WO2013014630A1; AU2012288460B2; EP2550935B1; WO2013014630A4; AU2012288460A1; CA2841936C; JP2014520658A; CN103717176B; ES2476276T3; CA2841936A1; JP5951767B2; US8943635B2

Abstract

개인 케어 장치는 개인 케어 장치의 작동 기구를 원하는 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수로 구동시키기 위한 전동식 구동 유닛, 및 작동 기구에 인가되는 부하의 변경 시에 작동 기구의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수를 변경시키기 위해 작동 기구 상의 부하에 응답하여 구동 유닛을 제어하기 위한 제어 유닛을 갖는다. 제어 유닛은 작동 값이 작동 기구 상의 부하에 응답하는 구동 유닛의 작동 파라미터의 변경을 검출하기 위한 검출기, 및 작동 파라미터의 검출된 값에 응답하여 구동 유닛의 전력공급을 변동시키기 위한 동력공급 유닛을 포함하여, 작동 기구의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수가 아이들링 값으로부터 증가된 작동 값으로 변경되게 한다.

Description

개인 케어 장치{PERSONAL CARE DEVICE}

본 발명은 전동 칫솔 또는 면도기와 같은 개인 케어 장치(personal care device)에 관한 것이다.

전동 칫솔 또는 면도기와 같은 동력-구동식 개인 케어 장치가 알려져 있다. 예를 들어, 전동 칫솔의 작동 기구(working implement)는 진동 회전으로 전기 모터에 의해 구동되는 헤드 상에 배열되는 강모 영역(bristle field)을 포함할 수 있으며, 이 경우 헤드는 모터 샤프트 회전을 원하는 강모 영역 운동으로 변환시키기 위해 기어 장치 구조체(gearing structure)를 포함하는 트랜스미션 트레인(transmission train)을 통해 모터 샤프트에 연결될 수 있다. 다른 예에서, 칫솔의 헤드는 진동 방식으로 구동되며, 이 경우 진동 운동은 브러시 헤드 및 그 상에 제공되는 강모 영역의 진동을 일으키는 회전 편심 질량체에 의해 달성될 수 있다. 또 다른 예에서, 전동 칫솔의 헤드는 주기적으로 변동하는 자기장을 자기 구동 요소(magnetic drive element)에 인가함으로써 헤드의 진동 운동을 달성하는 자기 구동 시스템에 의해 구동될 수 있다.

전동 칫솔 및 다른 개인 케어 장치에서 흔히 보게 되는 특징부는 장치의 구동 유닛을 전기적으로 활성화 또는 비활성화시키기 위해 작동될 수 있는 온/오프 스위치 또는 버튼이다. 그러한 스위치의 주요한 특징은 사용자가 스위치를 수동으로 변경할 때까지 스위치가 "온" 위치 또는 "오프" 위치 중 어느 하나로 유지된다는 것이다. 헤드가 구강 내에 배치되기 전에 구동 유닛이 활성화될 때, 강모 영역은 작동하도록 의도된 사전결정된 속도, 진폭 및/또는 주파수로 작동되며, 이는 유체 및 치약이 주위로 튀게 하고 원하지 않는 소음이 발생되게 할 수 있다.

그러한 단점을 고려하여, 칫솔이 구강 내에서 사용되고 있을 때, 즉 강모 영역이 치아에 맞대어져 가압될 때, 구동 유닛이 활성화되는 자동 작동 모드를 전동 칫솔에 제공하는 것이 알려져 있다. 선택적으로 치약 및 물과 혼합되는 타액과의 접촉이, 구강 내에 존재하는 유체의 전기 전도도에 응답하는 전기 전도성 요소가 제공되는 헤드에서 검출된 때 칫솔의 구동 유닛을 자동으로 기동시키는 것이 알려져 있다. 또한, 헤드를 치아에 맞대어 가압할 때의 칫솔 넥(neck)의 편향을 검출하고, 그러한 편향이 소정의 임계치를 넘어 초과할 때 구동 유닛을 활성화시키는 것이 알려져 있다.

그러한 알려진 자동 모드 제어는 구조가 다소 복잡하고, 크기가 크며, 실현에 비용이 많이 소요된다. 강모 영역 상에의 압력 또는 타액의 존재를 검출하기 위한 검출 센서는 추가적인 배선을 필요로 하고, 콤팩트한 소형 크기의 설계에 불리하다.

따라서, 비교적 간단한 방식으로 작동 기구 상에의 부하에 응답하는 작동 기구 속도, 진폭 및/또는 주파수의 변동을 허용하는 개선된 개인 케어 장치를 제공하는 것이 바람직하다.

일부 실시예에서, 개인 케어 장치의 작동 기구 상의 부하가 작동 기구 상의 부하에 응답하는 구동 유닛의 작동 파라미터를 검출함으로써 결정된다. 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수 값의 변동은 작동 파라미터의 절대값에 의해 또는 작동 파라미터의 검출된 변경에 의해 유발될 수 있다.

일부 실시예에서, 작동 기구의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수는 작동 기구 상의 부하에 응답하는 구동 유닛의 작동 파라미터의 변경에 응답하여, 아이들링 값으로부터 작동 값, 선택적으로는 아이들링 값에 비해 증가된 작동 값으로 변경된다.

일부 실시예에서, 개인 케어 장치에는 작동 기구 상의 부하에 응답하는 구동 유닛의 작동 파라미터의 변경을 검출하기 위한 검출기를 포함하는 제어 유닛이 제공된다. 개인 케어 장치는 구동 유닛의 전력공급을 변경시키고 및/또는 구동 유닛의 작동 파라미터의 검출된 변경에 응답하여 상이한 모드로 구동 유닛을 작동시키기 위한 동력공급 유닛을 추가로 포함할 수 있다. 그러한 실시예에서, 작동 기구의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수는 아이들링 값으로부터 작동 값으로 변경되고, 이 경우 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수는 특히 증가될 수 있다. 작동 기구 상의 부하의 증가에 응답하여, 구동 유닛은 아이들 모드로부터 작동 모드 또는 정상 작동의 모드로 전환될 수 있다.

실시예에 따르면, 작동 기구 상의 부하를 결정하기 위해 모니터링되는 구동 유닛의 작동 파라미터는 구동 유닛의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수를 포함한다. 제어 유닛의 검출기는 구동 유닛의 속도의 변경을 결정하고, 및/또는 무부하 상태 하에서의 속도를 결정하고 부하 상태 하에서의 속도, 및/또는 진폭 및/또는 주파수, 및/또는 이들 파라미터 중 임의의 파라미터에 대한 변경(예컨대, 감소)을 결정하기 위한 속도 결정 유닛을 포함할 수 있다.

동력공급 유닛은 아이들링 모드에서 전력을 구동 유닛에 공급할 때 구동 유닛의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수의 감소의 결정 시에 작동 기구의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수가 아이들링 값으로부터 작동 값으로 변경(예컨대, 증가)되게 하기 위해 전력공급을 조정하도록 구성될 수 있다. 속도 결정 유닛은 구동 트레인(drive train)의 모터 샤프트 또는 트랜스미션 샤프트 또는 다른 요소의 회전 속도, 샤프트 또는 모터의 다른 운동 부품의 선속도를 감지하기 위해 속도 센서가 제공될 수 있는 상이한 실시예를 가질 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 속도 결정 유닛은 구동 유닛 내에 존재하거나 구동 유닛에 공급되는 전류 신호에 기초하여 전자적 방식으로 구동 유닛의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수를 결정하기 위해, 전력을 구동 유닛에 공급하는 동력 공급 유닛 및/또는 구동 유닛과 연관된 전자 회로를 포함할 수 있다.

작동 기구 상의 부하를 결정하기 위한 작동 파라미터로서 구동 유닛의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수가 검출되는 실시예에서, 예컨대 강모 영역을 치아에 맞대어 가압함으로써 부하가 작동 기구에 인가될 때, 구동 유닛의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수가 적어도 일시적으로 변경, 예컨대 감소를 나타낼 것으로 추정될 수 있다.

대안적으로 또는 추가적으로, 특징적 전기 파라미터가 작동 기구 상의 부하 및 그의 변동을 결정하기 위한 구동 유닛의 작동 파라미터로서 검출될 수 있다. 예를 들어, 제어 유닛의 검출기는 작동 기구 상의 부하에 응답하는 구동 유닛의 전기 작동 파라미터의 변동을 결정하기 위한 결정 유닛을 포함할 수 있다. 동력공급 유닛은 작동 기구 상의 소정의 부하를 나타내는 전기 작동 파라미터의 변동의 결정 시에 전력공급이 작동 기구의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수를 원하는 작동 값으로 증가시키기 위해 변동되도록 구성될 수 있다.

상이한 전기 작동 파라미터가 작동 기구 상의 부하를 결정하기 위해 검출될 수 있다. 실시예에서, 구동 유닛의 전류 소비가 작동 파라미터로서 모니터링될 수 있으며, 작동 기구의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수의 이들의 원하는 값으로의 변경(즉, 증가 또는 감소)을 유발하기 위해 사용될 수 있다. 검출기는 구동 유닛의 전류 소비를 검출하기 위한 전류 검출기를 포함할 수 있다. 제어 유닛은 특정 전류 소비 및/또는 그의 증가의 결정 시에 구동 유닛의 전력공급이 작동 기구의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수를 원하는 작동 값으로 변경시키기 위해 변동되도록 구성될 수 있다. 작동 기구 상의 부하를 결정하기 위해 구동 유닛의 전류 소비를 사용하는 것은 검출기의 단순한 구조를 가능하게 한다. 기본적으로, 전류계 또는 전압계가 충분할 수 있다.

구동 유닛의 전류 소비는 상이한 방식으로 분석될 수 있다. 전류 소비는 사전결정된 절대값과 비교될 수 있으며, 전류 소비가 그러한 사전결정된 절대값을 초과할 때, 작동 기구의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수는 원하는 작동 값으로 증가될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 전류 소비가 모니터링될 수 있고, 구동 유닛의 전류 소비의 변동이 변동의 기울기 및/또는 양을 포함할 수 있는 적어도 하나의 특정 변동 특성과 비교될 수 있다. 예를 들어, 전류 소비의 변동이 소정의 기울기, 즉 시간당 변동량 및/또는 특정 증가량을 초과하는 경우, 제어 유닛은 작동 기구의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수를 원하는 작동 값으로 증가시키기 위해 구동 유닛의 전력공급을 변동시킬 수 있다.

추가적으로 또는 대안적으로, 제어 유닛의 검출기는 구동 유닛에 공급되는 전력의 전류 및/또는 전압 신호로부터 구동 유닛 또는 그의 요소 또는 그에 연결된 구성요소 내에 존재하는 전류 및/또는 전압의 진폭, 펄스 폭 및/또는 진행의 편차를 검출하기 위한 전자 검출 유닛을 포함할 수 있다. 예를 들어, 구동 유닛의 모터의 코일 내의 전류 신호가 충분히 근접한 방식으로 시간에 맞게 신호 형상, 진폭, 펄스 폭 및/또는 오프셋에 관하여 사전결정된 신호를 따르는지가 검출될 수 있다. 편차가 사전결정된 임계치를 초과할 때, 제어 유닛은 작동 상태가 아이들링 모드로부터 작동 모드로 전환될 수 있도록 무부하 상태를 초과하는 작동 기구 상의 충분한 부하가 존재하는 것으로 추정할 수 있다.

제어 유닛은 아이들링 값이 원하는 작동 값에 비해 감소될 수 있는 작동 기구의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수의 아이들링 값을 제공하는 아이들 모드에서 구동 유닛을 제어하기 위한 아이들 동력공급 유닛을 포함할 수 있다.

작동 기구 상의 부하의 검출 시에, 아이들 동력공급 유닛은 작동 기구 상의 부하가 소정 값 미만으로 떨어지거나 작동 기구가 완전히 무부하 상태에 있을 때 구동 유닛이 아이들 모드로 복귀하지 않도록 비활성화될 수 있다. 대안적으로, 아이들 제어는 제어 유닛이 소정 하한치 아래로 떨어지는 작동 기구 상의 부하를 검출할 때 다시 활성화될 수 있다. 일부 실시예에서, 아이들 동력공급 유닛은 작동 기구 상의 부하가 소정 값을 초과할 때 활성화될 수 있다.

아이들 동력공급 유닛은 구동 유닛이 켜질 때 아이들 동력공급 유닛을 활성화시키기 위해 온/오프 스위치에 작동식으로 연결될 수 있다.

본 발명의 상기 목적 및 다른 목적, 특징 및 이점은 본 발명의 실시예의 하기의 상세한 설명을 첨부 도면과 관련하여 고려함으로써 용이하게 명백해진다.
<도 1>
도 1은 예시적인 실시예에 따른 전동 칫솔로서 실현되는 개인 케어 장치의 간략화된 부분 단면도.
<도 2>
도 2는 도 1의 개인 케어 장치의 제어 유닛에 의해 수행되는 제어 단계를 도시하는 흐름도.
<도 3>
도 3은 작동 기구에 인가되는 부하에 대한 작동 기구의 진폭을 도시하는 기능도.

일반적으로, 제안된 바와 같은 개인 케어 장치는 개인 케어 장치의 구동 유닛을 제어하는 제어 유닛을 포함하며, 이 구동 유닛은 소정 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수로 개인 케어 장치의 작동 기구를 구동시킨다. 제어 유닛은 작동 기구에 인가되는 부하를 나타내는 개인 케어 장치의 작동 파라미터를 검출하기 위한 검출기를 포함한다. 일부 실시예에서, 검출기는 개인 케어 장치가 부하 상태에 있는지 무부하 상태에 있는지를 식별하는 개인 케어 장치의 작동 파라미터를 검출할 수 있다.

일 실시예에서, 제어 유닛은 작동 파라미터의 검출된 절대값에 따라 구동 유닛의 동력공급을 변경시키도록, 즉 작동 파라미터가 소정의 제1 (제2, 제3,…) 임계 값을 초과하거나 그 미만인 때 구동 유닛의 동력공급을 변경시키도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 제어 유닛은 작동 파라미터의 변경, 예컨대 인가된 부하를 나타내는 작동 파라미터의 특징적 감소에 따라 구동 유닛의 동력공급을 변경시키도록 구성될 수 있다. 제어 유닛은 특히 작동 기구에 인가되는 부하가 제1 임계 부하 값 미만(그리고 그에 따라 작동 파라미터의 제1 임계 값 초과 또는 미만)인 경우, 작동 기구의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수가 아이들링 값에 있게 하기 위해 구동 유닛에 동력을 공급하도록 구성될 수 있다. 제어 유닛은 작동 파라미터가 제1 임계 부하 값 이상의 부하를 나타낼 때 작동 기구의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수의 소정의 작동 값을 달성하기 위해 구동 유닛의 동력공급을 변동시키도록 구성될 수 있다. 제어 유닛은 일 실시예에서 작동 기구에 인가되는 부하가 제2 임계 부하 값 이상인 때 다시 동력공급을 변동시키도록 구성될 수 있거나, 일부 실시예에서는 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수는 제2 임계 부하 값 이상의 부하가 검출된 때 0 또는 본질적으로 0으로 설정될 수 있다. 일부 실시예에서, 제어 유닛은 개인 케어 장치가 켜질 때 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수의 아이들링 값이 달성되게 하기 위해 구동 유닛에 동력을 공급하도록 구성된다.

도 1은 개인 케어 장치(1)가 전동 칫솔로서 실현될 수 있는, 본 발명에 따른 개인 케어 장치(1)의 예시적인 실시예를 도시한다. 도 1에 의해 도시된 바와 같이, 개인 케어 장치(1)는 배터리, 모터(7)를 포함하는 구동 유닛(6) 또는 모터(7)를 제어하기 위한 제어 유닛(9)과 같은 개인 케어 장치의 다른 부분들이 그 내에 배치될 수 있는 긴 중공형 케이싱에 의해 형성되는 손잡이(2)를 포함할 수 있다. 또한, 개인 케어 장치(1)는 본 명세서에서 넥(3)에 의해 손잡이(2)에 연결되는 브러시 헤드로서 실현되는 기능 요소(4)를 포함한다. 넥은 기능 요소(4)가 개인 케어 장치(1)의 교체가능한 부착부를 형성하도록 모터(7)에 의해 구동될 수 있는 구동 요소(16)에 탈착가능하게 연결될 수 있다.

도 1에 의해 도시된 바와 같이, 기능 요소(4)는 본 명세서에서 임의의 알려진 방식으로 배열될 수 있는 복수의 강모를 포함하는 강모 영역(5)을 포함한다. 그러나, 기능 요소(4)는 바늘형 치간 세정 요소, 스폰지형 마사지 요소, 탄성중합체 요소, 연마 요소 또는 다른 구강 처치 요소와 같은 대안적인 또는 추가적인 세정 요소를 포함할 수 있다. 도시된 예시적인 실시예에서, 기능 요소(4)는 전체 기능 요소(4)가 진폭, 주파수 및 속도를 갖는 진동 운동으로 구동되기 때문에 본 발명에 따른 작동 기구(12)를 형성한다. 다른 예시적인 실시예에서, 기능 요소는 기능 요소(4)에 운동가능하게 장착되는 캐리어 요소를 포함할 수 있으며, 이 캐리어 요소는 강모 영역을 보유할 수 있고 캐리어는 진동 운동으로 구동될 수 있다. 그러한 실시예에서, 강모 영역을 보유하는 캐리어 요소는 본 발명에 따른 작동 기구를 형성한다.

기능 요소(4)는 화살표(17)로 나타낸 바와 같이 진동 방식으로 운동하도록 구동될 수 있다. 전술된 구동 요소(16)는 앞뒤로 스윙하기도록 손잡이(2) 내에서 피봇가능하게 지지된다. 그 결과, 구동 요소(16)에 연결되는 넥(3)은 넥(3)의 종방향 연장부에 실질적으로 수직하게 연장되는 축을 중심으로 진동 방식으로 회전한다.

모터(7)는 구동 요소(16) 상에 제공되는 자석(19)과 상호작용하는, 자기장을 생성하기 위한 코일(18)을 포함할 수 있다. 모터(7)에 전력을 제공하기 위해, 개인 케어 장치(1)는 손잡이(2) 내에 수용되는 배터리를 포함할 수 있는 전원 장치(20) 및/또는 외부 전원 장치에 연결되는 주 어댑터를 포함할 수 있다.

제어 유닛(9)이 모터(7)를 제어하고, 구동 요소(16)를 구동시키도록 주기적으로 변동하는 자기장을 생성하기 위해 코일(18)에 구동 신호를 공급한다. 일부 실시예에서, 모터는 DC 모터이고, 다른 실시예에서는, 공진 모터(resonant motor)가 이용될 수 있다.

제어 유닛(9)은 구동 유닛(6)의 작동 파라미터를 검출하기 위해 검출기(10)를 추가로 포함한다. 제어 유닛(9)은 구동 유닛(6)의 측정된 작동 파라미터(들)에 기초하여 구동 유닛(6)으로의 동력을 변동시키기 위한 동력공급 유닛(11)을 추가로 포함할 수 있다.

검출기(10)는 구동 요소(16)의 운동의 속도, 진폭 및/또는 주파수를 검출하기 위한 속도 검출 수단(13)을 포함할 수 있다. 또한, 검출기(10)는 모터(7)의 적어도 하나의 전기 작동 파라미터를 결정하기 위한 결정 유닛(14)을 포함할 수 있으며, 이 결정 유닛(14)은 구동 유닛(6)의 전류 소비를 검출하기 위한 전류 검출기(14a)를 포함할 수 있다. 검출기(10)는 진폭, 펄스 폭 및/또는 주파수 및/또는 신호 형상에 관하여 구동 유닛(6)으로의 전력 공급의 전류 및/또는 전압 신호로부터 구동 유닛(6) 내에 존재하는 전류 및/또는 전압 신호의 편차를 검출하기 위한 전자 검출 유닛을 추가로 포함할 수 있다. 실시예는 검출기(10)가 속도 검출기(13), 결정 유닛(14), 전류 검출기(14a), 전자 검출 유닛, 또는 이들의 임의의 적합한 조합 중 적어도 하나를 포함하는 것으로 변동될 수 있다.

이제 도 1 및 도 2를 참조하면, 개인 케어 장치(1)에는 아이들 모드 및 정상 작동 모드를 포함하는 상이한 작동 모드가 제공될 수 있다. 개인 케어 장치(1)가 온/오프 스위치(15)를 누르거나 가압함으로써 기동될 때, 기능 요소(4)를 구동시키도록 모터(7)에 에너지가 공급된다. 구동 유닛(6)의 기동 시에, 제어 유닛(9)은 구동 요소(16) 및 그에 따른 기능 요소(4)가 감소된 진폭 및/또는 감소된 주파수 중 적어도 하나를 갖는 운동을 실행하여 이들 아이들 파라미터들 중 적어도 하나가 정상 치아-세정 작동 동안 사용되는 진폭 또는 주파수보다 작도록 모터(7)가 감소된 사전설정 에너지 입력으로 작동되는 아이들 모드로 기동할 수 있다. 일부 실시예에서, 개인 케어 장치(1)가 초기에 켜진 때, 개인 케어 장치(1)는 정상 작동 모드에서 작동할 수 있으며, 후속하여 무부하 상태라면 아이들 모드로 변경될 수 있다.

도 3에 의해 도시된 바와 같이, 아이들 모드는 1 뉴턴 미만의 인가된 부하에서 이용될 수 있다. 아이들 모드에서, 0°보다 크지만, 예컨대 15° 미만인 진폭(본 명세서에서: 각도 편향)이 기능 요소(4)에 제공될 수 있다. 도시된 바와 같이, 아이들 모드에서의 진폭은 5도일 수 있다. 전형적으로, 작은 진폭(또는 낮은 속도)이 개인 케어 장치가 켜진 것(즉, 개인 케어 장치가 작동 중인 것)에 대한 사용자-인지가능 신호를 제공하는 한, 낮은 진폭 또는 낮은 속도가 아이들 모드에 대해 바람직하다. 또한, 작동 기구에 적용될 수 있는 물 또는 치약과 같은 물질이 낮은 진폭 및/또는 낮은 속도에서 주위로 덜 튀게 될 수 있을 것이며, 또한 개인 케어 장치에 의해 발생되는 소음이 표준 작동 모드에서 발생되는 잡음보다 적게 되는 경향이 있다. 일반적으로, 아이들 모드에서, 각도 변위에 관한 진폭은 약 0.5도 내지 약 10도의 범위 내에 놓이도록 선택될 수 있거나, 달리 말해, 낮은 진폭은 원하는 작동 진폭의 약 5% 내지 약 75%의 범위 내에 놓이도록 선택될 수 있다. 작동 기구가 선형 진동으로 구동되는 실시예에서, 아이들 모드에서의 낮은 진폭은 약 0.05 ㎜ 내지 약 0.5 ㎜의 범위 내에 놓이도록 선택될 수 있거나, 역시 원하는 작동 진폭의 약 5% 내지 약 75%의 범위 내에 놓이도록 선택될 수 있다. 작동 진폭은 약 2도 내지 약 90도 또는 약 0.2 ㎜ 내지 약 5 ㎜의 범위 내에 놓이도록 선택될 수 있다. 작동 진폭은 개인 케어 장치에 따라 달라질 수 있다. 일부 실시예에서, 면도기는 2 ㎜ 이상의 작동 진폭(또는 30도 이상의 각도 편향)과 같은 더 큰 진폭으로부터 이득을 얻을 수 있는 반면, 칫솔은 사용자 불편을 방지하기 위해 더 작은 작동 진폭으로 제한되어, 2 ㎜ 미만(또는 30도 미만의 각도 편향)의 작동 진폭일 수 있다.

아이들 진폭 값으로부터 작동 진폭 값으로의 진폭의 변경에 추가적으로 또는 대안적으로, 작동 기구가 운동하는 주파수 및/또는 속도가 변경될 수 있다. 아이들 모드에서, 주파수(진동 운동의 경우, 이러한 파라미터는 본질적으로 속도 파라미터와 결합됨)는 약 1 Hz 내지 약 50 Hz의 범위 내에 놓이도록 선택될 수 있고, 한편 작동 주파수는 약 20 Hz 내지 약 1,000 Hz의 범위 내에 놓이도록 선택될 수 있다. 예로서, 전동 칫솔의 경우, 아이들 주파수 값은 약 1 Hz 내지 30 Hz의 범위 내에 놓이도록 선택될 수 있으며, 작동 주파수 값은 약 50 Hz 내지 약 300 Hz의 범위 내에 놓이도록 선택될 수 있다.

그러한 초기 아이들 모드 동안, 전자 제어 유닛(9)은 구동 유닛(6)의 전술된 작동 파라미터들 중 적어도 하나를 검출하며, 이 작동 파라미터들은 속도, 진폭, 주파수, 전류 소비 또는 구동 신호 및/또는 부하가 강모 영역(5)에 인가되었는지를 결정하기 위한 코일(18) 내의 응답 신호의 특성을 포함할 수 있다. 소정의 제1 임계 부하 값 이상의 부하가 강모 영역(5)에 인가되는 경우, 속도, 진폭 또는 주파수 중 적어도 하나가 무부하 조건 하에서의 각각의 아이들링 값에 비해 변경될(대개 증가함) 것이다. 완전함을 위해, 제어 유닛은 작동 기구에 인가되는 부하를 나타내는 구동 유닛의 작동 파라미터를 검출한다는 것을 다시 언급한다. 그러한 것으로서, 작동 파라미터는 작동 기구에 인가되는 부하가 제1 임계 부하 값을 초과한다는 것을 나타내기 위해 소정의 제1 임계 값 초과 또는 미만인 값을 가질 수 있다. 측정된 작동 파라미터(들)가 부하를 나타내는 경우, 즉 측정된 값이 제1 임계 값을 초과하는 경우, 제어 유닛(9)은 정상 작동 모드, 예컨대 개인 케어 장치가 전동 칫솔로서 실현되는 경우 정상 치아-세정 모드일 수 있는 제2 작동 모드로 작동되도록 구동 유닛(6)을 전환시킬 수 있다. 도 2에 의해 도시된 바와 같이, 그러면, 전자 장치로부터 모터(7)로의 에너지 전달은 구동 요소(16) 및 그에 따른 작동 기구(12)의 진폭 및/또는 속도 및/또는 주파수가 작동 값으로 증가되도록 증가된다. 예를 들어, 진폭은 아이들 모드에 비해 10° 이상만큼 증가될 수 있으며, 이 경우 도 3은 약 30°의 작동 진폭으로의 증가를 도시한다. 그러나, 논의된 바와 같이, 다른 증가량이 가능하다.

실시예에 따르면, 작동 기구(12)의 진폭은 아이들 진폭 값으로부터 작동 진폭 값으로 증가되는 반면, 주파수는 장치 소리의 변경으로 인해 사용자를 자극하는 것을 방지하기 위해 일정하게 유지될 수 있다.

구동 유닛(6)을 작동 모드로 전환시킨 후에, 아이들 모드 제어는 무부하 조건의 검출 시에 재개될 수 있다. 그러나, 대안적으로 그러한 아이들 모드 제어는 강모 영역(5) 상의 부하가 0으로 떨어진 경우에도 구동 유닛(6)을 정상 작동 모드로 전환시킨 후에 재개되지 않을 수도 있다. 실시예는 추가로 변동될 수 있는데, 이 경우 아이들 모드는 사전결정된 기간의 경과 후에 자동으로 재개된다. 예를 들어, 2분의 경과 후에, 아이들 모드가 재개될 수 있다. 일부 실시예에서, 3분의 경과 후에, 아이들 모드가 재개될 수 있다. 아이들 모드의 재활성화는 사용자가 필요한 기간 동안 칫솔질을 하였다는 신호를 사용자에게 제공할 수 있다.

아이들 모드와 정상 작동 모드 사이의 전환은 접촉 요소(5)에 대한 임의의 적합한 인가력에서 이루어질 수 있다. 예를 들어, 0 뉴턴의 인가력에서, 아이들 모드가 이용될 수 있다. 그러나, 0 뉴턴을 초과하는 접촉 요소(5)에 대한 인가력에서, 정상 작동 모드가 이용될 수 있다. 일부 실시예에서, 아이들 모드로부터 정상 작동 모드로 변경될 때를 결정하기 위해, 약 0.2 N 초과, 약 0.3 N 초과, 약 0.4 N 초과, 또는 약 0.5 N 초과, 약 0.6 N 초과, 약 0.7 N 초과, 약 0.8 N 초과, 약 0.9 N 초과, 약 1.0 N 초과의 인가력이 이용될 수 있다.

도 3에 의해 도시된 바와 같이, 제어 유닛(9)은 검출기(10)가 작동 기구 상의 과도한 부하를 나타내는 작동 파라미터를 검출한 때(즉, 부하가 제2 임계 부하 값 이상인 때), 진폭이 다시 감소되는 과부하 제어 모드를 포함할 수 있다. 작동 기구 및 수행될 개인 케어 기능에 따라, 그러한 과부하 조건의 검출 시에 주파수 및/또는 속도를 감소시키는 것이 또한 가능할 것이다. 도 3에 의해 도시된 바와 같이, 진폭의 감소는 과부하의 양에 좌우될 수 있다. 부하가 증가할수록, 진폭은 감소될 수 있으며, 이 경우 진폭은 0까지 감소할 수 있는데, 즉 구동 유닛(6)은 부하가 유용한 정상 부하 값을 넘는 소정 값에 도달할 때 완전히 중단될 수 있다. 구동 유닛(6)의 측정된 작동 파라미터(들)가 약 3 N을 초과하는 부하를 나타내는 일부 실시예에서, 제어 유닛(9)은 안전 모드를 구현할 수 있다.

진폭의 제어는 도 3에 도시된 바와 같이 진폭에 대한 저장된 참조 프로파일(reference profile)을 사용할 수 있다. 보다 정교한 실시예에 따르면, 제어 유닛(9)은 저장된 참조 프로파일의 변형 및/또는 완전히 새로운 맞춤형(custom-made) 참조 프로파일의 입력을 허용하도록 그러한 참조 프로파일에 입력하기 위한 입력 유닛(예컨대, 터치 감응 스크린, 하나 또는 수개의 센서 스위치, 하나 또는 수개의 노브 등)을 포함할 수 있다.

칫솔에 이용가능한 기능 요소가 변동될 수 있기 때문에, 특히 측정된 작동 파라미터가 전기 특성인 경우에 작동 파라미터에 대한 초기 임계치를 설정하기 위한 시험이 요구될 수 있다. 예를 들어, 무부하 상태에서, 아이들 모드에서, 칫솔의 구동 유닛에 공급되는 아이들 모드 전류가 측정될 수 있다. 아이들 모드 전류는 제1 임계 전류로서 이용될 수 있다. 또한, 너무 높은 인가된 부하가 사용되는 조건에 대해 작동 파라미터(들)가 이용되는 실시예에서, 높은 부하 전류가 측정될 수 있다. 높은 부하 전류의 경우, 약 3 N의 인가된 부하, 또는 높은 부하에 대한 원하는 컷오프(cutoff)가 접촉 요소 영역에 인가될 수 있다. 정상 작동 모드에서 그리고 약 3 N의 인가된 부하에 의해, 높은 부하 전류가 측정될 수 있고, 제2 임계 전류로서 이용될 수 있다. 이러한 유형의 시험은 많은 상이한 유형의 기능 요소가 필요로 하는 대로 반복될 수 있다.

따라서, 작동 시에, 제어 유닛은 제1 임계 전류 미만의 측정된 전류가 무부하 조건을 나타내도록 프로그래밍될 수 있다. 제1 임계치 초과하지만 제2 임계치 미만인 측정 전류는 정상 인가된 부하, 즉 정상 칫솔질을 나타낼 수 있다. 그리고, 제2 임계치를 초과하는 측정된 전류는 너무 높은 인가된 부하가 이용되고 있음을 나타낼 수 있다.

측정된 작동 파라미터가 기능 요소의 속도인 실시예에 대해, 유사한 시험이 이용될 수 있다. 예를 들어, 아이들 모드에서, 아이들 모드 속도가 측정되고 제1 임계치로서 설정될 수 있다. 작동 시에, 제어 유닛은 아이들 모드 속도 또는 아이들 모드 속도 미만인 측정된 속도에서의 임의의 측정된 감소가 인가된 부하, 즉 정상 칫솔질을 나타내도록 프로그래밍될 수 있다.

작동 파라미터가 너무 높은 인가된 부하를 결정하기 위해 이용되는 실시예에 대해, 높은 부하 속도가 측정될 수 있다. 정상 작동 모드에서, 3 N의 인가된 부하가 접촉 요소 영역에 인가될 수 있고, 높은 부하 속도가 측정될 수 있다. 높은 부하 속도는 제2 임계치로서 설정될 수 있다. 제어 유닛은 제2 임계치 미만의 측정된 속도가 너무 높은 인가된 부하가 이용되고 있음을 나타내도록 프로그래밍될 수 있다.

본 명세서에 개시된 치수 및 값은 언급된 정확한 수치 값으로 엄격하게 제한되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 대신에, 달리 규정되지 않는 한, 각각의 그러한 치수는 언급된 값 및 그 값 부근의 기능적으로 등가인 범위 모두를 의미하고자 한다. 예를 들어, "40 ㎜"로 개시된 치수는 "약 40 ㎜"를 의미하고자 한다.

임의의 상호 참조된 또는 관련된 특허 또는 출원을 비롯한 본 명세서에 인용된 모든 문헌은 이로써, 명확히 배제되거나 달리 제한되지 않는 한, 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 임의의 문헌의 인용은 그 문헌이 본 명세서에 개시된 또는 청구된 임의의 발명에 대해 종래 기술임을, 또는 그 문헌이 단독으로 또는 임의의 다른 참조 문헌 또는 참조 문헌들과의 임의의 조합으로 임의의 그러한 발명을 교시하거나 제안하거나 개시하는 것임을 용인하는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에서의 용어의 임의의 의미 또는 정의가 참고로 포함된 문헌에서의 동일한 용어의 임의의 의미 또는 정의와 상충되는 경우에, 본 명세서에서 그 용어에 부여된 의미 또는 정의가 우선할 것이다.

본 발명의 특정 실시예가 예시되고 기술되었지만, 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 다른 변경 및 수정이 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범주 내에 있는 모든 그러한 변경 및 수정을 첨부된 특허청구범위에 포함하도록 의도된다.

Claims

개인 케어 장치(personal care device)로서,
원하는 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수로 상기 개인 케어 장치의 작동 기구(working implement)(12)를 구동시키기 위한 전동식 구동 유닛(6); 및
상기 작동 기구에 인가되는 부하의 증가 시에 상기 작동 기구(12)의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수를 변경시키기 위해, 상기 작동 기구(12) 상의 부하에 응답하여 상기 구동 유닛을 제어하기 위한 제어 유닛(9)을 포함하며,
상기 제어 유닛(9)은 상기 작동 기구(12) 상의 부하에 응답하는 상기 구동 유닛(6)의 작동 파라미터를 검출하기 위한 검출기(10), 및 작동 파라미터의 검출된 값에 응답하여, 선택적으로는 작동 파라미터의 검출된 변경에 응답하여 상기 구동 유닛(6)의 전력공급을 변동시키기 위한 동력공급 유닛(11)을 포함하여, 상기 작동 기구(12)의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수가 아이들링 값(idling value)으로부터 작동 값으로 변경되게 하고,
상기 아이들링 값은 상기 작동 값의 약 5% 이상이며, 선택적으로 상기 아이들링 값은 상기 작동 값의 약 5% 내지 약 75%에 놓이고, 더욱 선택적으로 상기 아이들링 값은 상기 작동 값의 약 5% 내지 약 30%에 놓이는 개인 케어 장치.
제1항에 있어서, 상기 검출기(10)는 상기 구동 유닛(6)의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수의 변경을 결정하기 위한 속도 결정 유닛(13)을 포함하고, 상기 동력공급 유닛(11)은 상기 구동 유닛(6)의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수의 특정 감소의 결정 시에 전력공급이 상기 작동 기구(12)의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수를 원하는 작동 값으로 증가시키기 위해 변동되도록 구성되는 개인 케어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어 유닛은 작동 파라미터가 제1 임계 값 초과의 부하를 나타낼 때 상기 구동 유닛의 전력공급을 변동시키도록 구성되는 개인 케어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출기(10)는 상기 구동 유닛(6)의 전기 작동 파라미터의 변동을 결정하기 위한 결정 유닛(14)을 포함하고, 상기 동력공급 유닛(11)은 전기 작동 파라미터의 특정된 변동의 결정 시에 상기 구동 유닛(6)의 전력공급이 상기 작동 기구(12)의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수를 원하는 작동 값으로 증가시키기 위해 변동되도록 구성되는 개인 케어 장치.
제4항에 있어서, 상기 결정 유닛(14)은 상기 구동 유닛(6)의 전류 소비를 검출하기 위한 전류 검출기(14a)를 포함하고, 상기 동력공급 유닛(11)은 특정된 전류 소비 및/또는 전류 소비의 증가의 결정 시에 상기 구동 유닛(6)의 전력공급이 상기 작동 기구(12)의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수를 원하는 작동 값까지 증가시키기 위해 변동되도록 구성되는 개인 케어 장치.
제5항에 있어서, 상기 결정 유닛(14)은 전류 소비를 사전결정된 절대값과 비교하도록 그리고/또는 전류 소비의 변동을 적어도 하나의 특정 변동 특성, 바람직하게는 변동의 기울기 및/또는 양과 비교하도록 구성되고, 상기 구동 유닛(6)은 전류 소비가 사전결정된 절대값을 초과할 때 및/또는 전류 소비의 변동이 변동의 사전결정된 기울기 및/또는 사전결정된 양을 초과할 때 상기 작동 기구(12)의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수를 증가시키도록 구성되는 개인 케어 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출기(10)는 진폭 및/또는 펄스 폭 및/또는 주파수 및/또는 신호 형상에 관하여 상기 구동 유닛(6)에 공급되는 전력의 전류 및/또는 전압 신호로부터 상기 구동 유닛(6) 내에 존재하는 전류 및/또는 전압의 편차를 검출하기 위한 전자 검출 유닛을 포함하는 개인 케어 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛(9)은 상기 작동 기구의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수의 상기 아이들링 값을 제공하는 아이들 모드(idle mode)에서 상기 구동 유닛(6)을 제어하기 위한 아이들 동력공급 유닛을 포함하고, 상기 아이들 동력공급 유닛은 상기 구동 유닛(6)이 켜질 때 상기 아이들 동력공급 유닛을 활성화시키기 위해 상기 구동 유닛(6)의 온/오프를 전환시키기 위한 온/오프 스위치(15)에 작동식으로 연결되는 개인 케어 장치.
제8항에 있어서, 상기 아이들 동력공급 유닛은 상기 검출기(10)가 상기 작동 기구(12) 상의 부하에 응답하여 모니터링된 작동 파라미터의 변경을 검출하면 비활성화되는 개인 케어 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛(9)은 상기 구동 유닛(6)이 감소된 사전설정 에너지 입력으로 작동되는 아이들 모드 및 상기 구동 유닛(6)이 상기 아이들 모드의 감소된 사전설정 에너지 입력보다 큰 에너지 입력으로 작동되는 정상 작동 모드를 포함하는 적어도 2가지의 상이한 작동 모드를 제공하고, 상기 제어 유닛(9)은 상기 구동 유닛(6)의 기동 시에 상기 아이들 모드를 자동으로 선택하는 개인 케어 장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛(9)에는 특정 부하 값 및/또는 특정 부하 값을 나타내는 작동 파라미터 값과 관련한 속도 및 진폭 및 주파수로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 사전결정된 값을 포함하는 참조 프로파일(reference profile)을 저장하기 위한 저장 수단이 제공되고, 상기 제어 유닛(9)은 상이한 부하 조건에 대한 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수를 결정하기 위해 저장된 참조 프로파일을 사용하도록 구성되는 개인 케어 장치.
제11항에 있어서, 상기 제어 유닛(9)에는 저장된 참조 프로파일에 입력 및/또는 저장된 참조 프로파일을 변경하기 위한 입력 유닛이 제공되는 개인 케어 장치.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 유닛은 공진 모터(resonant motor)를 포함하는 개인 케어 장치.
개인 케어 장치로서,
원하는 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수로 상기 개인 케어 장치의 작동 기구(12)를 구동시키기 위한 전동식 구동 유닛(6); 및
상기 개인 케어 장치가 켜질 때 상기 작동 기구가 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수의 아이들링 값으로 구동되도록 상기 구동 유닛을 제어하기 위한 제어 유닛(9)을 포함하며,
상기 제어 유닛은 작동 값이 상기 작동 기구(12) 상의 부하에 응답하는 상기 구동 유닛(6)의 작동 파라미터를 검출하기 위한 검출기(10), 및 소정의 임계 부하를 초과하는 부하를 나타내는 작동 파라미터의 검출된 값에 응답하여 상기 구동 유닛(6)의 전력공급을 변동시키기 위한 동력공급 유닛(11)을 포함하여, 상기 작동 기구(12)의 속도 및/또는 진폭 및/또는 주파수가 상기 아이들링 값으로부터 상기 작동 값으로 변경되게 하고,
상기 아이들링 값은 상기 작동 값의 약 5% 이상이며, 선택적으로 상기 아이들링 값은 상기 작동 값의 5% 이상이지만 상기 작동 값의 약 75% 이하인 개인 케어 장치.