KR20200052587A - 전동 칫솔 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전동 칫솔에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 설정된 시간(Running time) 동안 양치질이 이루어지도록 하되, 주기적으로 양치 부위 변경을 유도하는 알람 신호를 다 감각적으로 출력하는 한편, 상기 주기에 따라 모터의 구동 전원을 펄스 형태로 공급하여 소비전력을 저감시킴과 동시에 모터의 급격한 구동 스트레스를 경감시키는 전동 칫솔에 관한 것이다.

Description

전동 칫솔{VIBRATION TOOTHBRUSH}
본 발명은 전동 칫솔에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 설정된 시간(Running time) 동안 양치질이 이루어지도록 하되, 주기적으로 양치 부위 변경을 유도하는 알람 신호를 다 감각적으로 출력하는 한편, 상기 주기에 따라 모터의 구동 전원을 펄스 형태로 공급하여 소비전력을 저감시킴과 동시에 모터의 급격한 구동 스트레스를 경감시키는 전동 칫솔에 관한 것이다.
일반적으로, 칫솔(Toothbrush)은 칫솔모 위에 치약을 묻혀 이와 잇몸을 깨끗하게 닦기 위해 사용되는 것으로, 이를 깨끗이 닦을 뿐만 아니라 잇몸을 마찰함으로써 혈액순환을 도와 잇몸 건강을 증진시키고 치주질환을 예방한다.
이러한 칫솔은 플라스틱 재질의 손잡이부와 칫솔모로 구성되어 있다. 이와 같은 통상적인 칫솔은 사람의 손목이나 팔의 움직임을 이용하여 치아에 있는 이물질이나 치석 등을 제거하는 기능으로 사용된다.
최근에는 전기의 힘으로 칫솔모를 자동으로 움직이면서 이를 닦는 전동 칫솔이 개발되었는데, 상기 전동 칫솔 및 칫솔 살균과 관련된 종래 기술로는 대한민국공개등록공보 제10-2015-0011951호(문헌 1)와 대한민국공개특허공보 제10-2013-0021158호(문헌 2)를 예로 들 수 있다.
상기 문헌 1은 동력 요소 및 전원 장치등을 지지 및 보호하는 지지본체(100); 상기 전동칫솔(10)의 동력 등의 기능을 조절하는 기능을 가지고 있는 적색(111), 황색(112), 녹색(113)의 3가지 종류의 버튼(110); 양치질의 안내 음성을 출력하는 기능을 가지는 스피커(120); 작동 및 잔여 시간을 표시하는 타이머(130); 건전지를 보호하는 기능을 가진 개폐커버(140); 상기 전동칫솔(10)을 떨어뜨리는 상황을 막을 뿐 아니라 사용자에게 편안한 느낌을 주는 기능을 가지는 고무지지대(150); 지지 역할 및 전력 공급의 기능을 가지는 칫솔이음새(160); 세정 요소를 지지 및 보호하며 전력을 전달하는 기능을 가지는 칫솔본체(200); 구강 세정의 기능과 전동 기능을 가진 칫솔모(210); 및 상기 칫솔이음새(160)와 연결될 경우 상기 칫솔본체(200)에 전력을 공급하는 기능을 가지는 전동 홈(220)을 포함하는 것을 특징으로 하는 양치질 안내 기능이 포함된 전동칫솔(10)이다.
상기 문헌 1을 포함한 종래 전동 칫솔은 모터의 회전에 의해서 칫솔모를 움직이는 장치로서, 회전력이 강한 경우 치아 또는 잇몸을 손상시키는 문제점이 있으며, 칫솔모를 일정한 방향으로 회전시키기 때문에 치아를 제대로 닦는데 한계점이 있다.
또한, 전동으로 양치질이 진행되는 Running time 동안 지속적으로 모터가 동작하게 되므로 전력 소모가 많은 문제점이 있으며, 전원이 공급되어 모터가 동작하는 시점에 급격히 많은 전류가 소비 즉, 모터의 초기 구동 전류가 많이 소비되어 전체적으로 배터리의 사용 수명을 단축시키는 문제점이 있다.
또한, 종래 전동 칫솔(일반 칫솔 포함)은 최적의 양치 시간을 사용자가 확인하거나 인지할 수 없어 감각에 의존해 양치질을 하게 되므로, 최상의 양치질을 하는데 제약이 있으며, 치아의 배열 영역에 대해 일정시간 동안 양치질이 이루어지지 않는 문제점이 있다.
또한, 종래 전동 칫솔은 양치질 후 그대로 방치할 경우 칫솔모에 세균이 번식하게 되어 비위생적인 문제점이 있다.
한편, 문헌 2는 칫솔 뚜껑 덮개(210)에 배터리(212)와 콘트롤러(213)와 스위치(214)와 자외선 램프(215)를 구성하고, 칫솔 뚜껑 본체(201)에는 유리창에 붙일 수 있는 고무발(202)을 구성하고, 칫솔 뚜껑 본체(201)의 일측에 구성된 덮개 개폐축(203)에 칫솔 뚜껑 덮개(210)가 일축으로 연결되고, 칫솔 뚜껑 본체(201)를 기준으로 칫솔 뚜껑덮개(210)가 열리고 닫히게 구성되며, 칫솔 뚜껑 덮개(210)가 칫솔 뚜껑 본체(201)에 덮이면 스위치(214)가 작동 되게 구성되고, 칫솔 뚜껑 덮개(210)에 구성된 배터리(212)의 전원이 콘트롤러(213)를 통해 칫솔 뚜껑 덮개(210)에 구성된 자외선 램프(215)를 일정 시간 점등하여 칫솔의 칫솔모(102)를 간단히 살균하게 구성된 자외선 살균 칫솔 뚜껑이다.
상기 문헌 2는 양치질 후 칫솔모 부분에 장착시켜 일정시간 동안 살균시키는 자외선 살균 칫솔 뚜껑으로서, 문헌 1을 포함한 종래 전동 칫솔(일반 칫솔 포함)의 비 위생적인 문제점을 해결 가능한 기술이다.
그러나, 상기 문헌 2는 칫솔 뚜껑 본체(201)를 기준으로 칫솔 뚜껑덮개(210)가 열리고 닫히는 구조로 이루어져 있어, 양치질을 하는 동안 세면대 등에 방치하게 되므로, 분실의 우려가 있으며 물이 전기 회로 또는 자외선 램프 등에 유입되어 전기적인 고장이 번번하게 일어나는 문제점이 있다.
상기와 같은 전동 칫솔 및 칫솔 살균과 관련된 선행 문헌의 예는 다음과 같다.
문헌 1 : 대한민국공개등록공보 제10-2015-0011951호(명칭 : 양치질 안내 기능이 포함된 전동칫솔 ; 출원일 : 2013년 07월 24일)
문헌 2 : 대한민국공개특허공보 제10-2013-0021158호(명칭 : 자외선 살균 칫솔 뚜껑 ; 출원일 : 2011년08월22일)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로, 설정된 시간(Running time) 동안 양치질이 이루어지도록 하되, 주기적으로 양치 부위 변경을 유도하는 알람 신호를 다 감각적으로 출력하는 한편, 상기 주기에 따라 모터의 구동 전원을 펄스 형태로 공급하여 소비전력을 저감시킴과 동시에 모터의 급격한 구동 스트레스를 경감시키는 전동 칫솔을 제공함에 목적을 두고 있다.
상기와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은 손잡이를 형성하는 본체; 상기 본체에 내장되어 진동력을 발생시키는 진동발생부; 상기 본체 일측 선단에 내장되어 빛을 발생시키는 광원부; 상기 본체 일측 선단에 착탈 가능하게 끼움 고정되어, 상기 발생된 빛을 도광시켜 외부로 발산하는 한편, 상기 발생된 진동력을 선단에 마련된 칫솔모로 전달하는 샤프트; 상기 본체에 마련되어, 설정시간 동안 설정사이클마다 전원부의 전원을 상기 진동발생부와 광원부로 도통/차단하고, 동작정지시점에 전원을 차단하는 동작을 제어하는 컨트롤부;를 포함하여서 된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 본체 외부가 방수용 외피로 커버링 된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 본체 내부에 상기 컨트롤부의 제어하에 설정시간이 경과 할 때까지 설정사이클마다 알람 동작시간 동안 음향을 출력하는 음향출력부가 더 마련된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 컨트롤부의 설정시간은 동작시작시점부터 동작정지시점에 이르는 전체 Running time으로서 2~3분이고, 설정사이클은 실질적으로 양치질을 하는 28초의 본 양치구간과 양치 부위의 변경시점을 알리는 2초의 알람 동작시간의 합인 30초이며, 초기 동작시작시점에도 알람 동작시간과 동일한 시간의 인터벌이 적용된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 컨트롤부는 설정시간이 경과 할 때까지 상기 진동발생부와 광원부로 전원을 도통시키되, 각 설정사이클이 완료되는 시점부터 알람 동작시간 동안 상기 진동발생부와 광원부에 대해 전원을 차단 후 알람 동작시간이 종료되는 시점에 전원을 도통시키거나, 상기 음향출력부로 전원을 알람 동작시간 동안 도통 후 차단시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 컨트롤부는 동작시작시점에 상기 진동발생부와 광원부에 대해 즉각적으로 전원을 레벨 업하여 도통시키거나, 일정시간(알람 동작시간과 동일) 동안 점진적으로 전원을 레벨 업하여 도통시키거나, 펄스 형태로 교번 공급하면서 도통시키고, 각 각 설정사이클이 완료되어 알람 동작시간에 도달하는 시점에는 즉각적으로 전원을 레벨 다운하여 차단하되, 알람 동작시간이 경과되면 즉각적으로 전원을 레벨 업하여 도통시키거나, 알람 동작시간 동안 점진적으로 전원을 레벨 업하여 도통시키거나, 펄스 형태로 교번 공급하면서 도통시키며, 동작정지시점에는 즉각적으로 전원을 레벨 다운시켜 차단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 사용 시 본체의 일측 단에 끼워져 손잡이의 길이를 신장시키고, 미사용 시 본체의 타측에 끼워져 샤프트와 칫솔모를 외부와 차단하는 한편, 본체에 끼워짐과 동시에 점등하여 칫솔모 부위를 살균하는 자외선살균부가 선단 내측에 마련된 차단캡을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 과제해결수단에 의한 본 발명은 상기 본체(11) 외부가 실리콘 재질로 이루어진 캐릭터 외피(18)로 커버링됨으로써, 다양한 캐릭터 외피(18)를 교체하여 커버링함으로써, 다채로운 미감 연출이 가능하고, 사용자가 손으로 잡았을 때 그립감을 향상시키고 미끄럼을 방지하며, 상기 진동발생부(12)에서 발생된 진동이 사용자의 손으로 전달되는 것을 방지함과 동시에 이를 통해 진동력이 손을 통해 유실되는 것을 최소화하면서 샤프트(14)를 통해 칫솔모(15)로 전달되도록 함은 물론, 지속적으로 물을 사용하는 과정에서 물이 내부로 유입되는 것을 방지하는 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 양치 시간을 사전에 설정 예컨대, 2분으로 설정함으로써, 항상 일정한 시간 동안 양치가 이루어지도록 유도하는 사용성 향상 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 상기 진동발생부(12)의 진동 변화 또는/및 광원부(13)에서 발생된 빗의 점등 및 점멸 동작에 더하여 음향 출력을 통해 다감각적으로 양치 부위의 변경 시간을 사용자가 다채로우면서도 용이하게 확인하고 양치 부위를 변경하면서 칫솔질을 할 수 있도록 함으로써, 고른 양치질을 유도하는 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 상기 진동발생부(12)가 본체(11) 중 상기 광원부(13)가 내장된 부위에 인접하여 마련됨으로써, 상기 샤프트(14)와 최대한 근접한 상태에서 진동력 손실없이 칫솔모(15)로 전달되도록 하는 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 진동발생부(12)가 샤프트(14)와 일직선상에 마련되어, 진동력이 샤프트(14)에 집중적으로 전달되어 진동력을 극대화시킬 수 있도록 하며, 상기 진동발생부(12)가 샤프트(14)와 어긋난 위치에 마련되어, 진동의 파장 폭이 샤프트(14)의 중심축에서 벗어난 폭만큼 확장되면서 진동이 전달되도록 하는 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 상기 광원부(13)는 본체(11) 중 상기 샤프트(14)가 착탈되는 일측 선단의 홈 부위 내측에 마련됨으로써, 발생된 빛을 유실없이 샤프트(14) 일측 단을 통해 유입시켜 도광하면서 외부로 빛이 발산되도록하는 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 본 발명은 설정시간인 Running time 동안 양치질을 하는 과정에서 양치 부위의 변경을 30초 주기로 알려주는 것이 가능하다. 이를 통해 본 발명은 양치 동작 중 진동발생부(12)인 모터의 진동 변화를 통해 촉각적 알림이 가능하고, 양치 동작 중 광원부(13)인 LED 모듈의 점등 색상 변경 또는 점멸을 통해 시각적 알림이 가능하며, 이에 더하여 양치 동작 중 내장 Buzz의 울림을 통해 청각적 알림이 가능하다. 상기와 같이 본 발명은 다양한 알림 모드를 통합적 또는 선택적으로 적용이 가능하도록 하는 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 양치 부위 변경을 알리는 알람 기능을 활용하여 저전력으로 전동 칫솔(10)을 운용할 수 있도록 하는 것으로, 양치 부위 변경을 알리는 알람 동작시간 동안, 진동발생부(12) 또는/및 광원부(13)의 구동 전원을 펄스 형태로 공급함으로써, 모터 기동 시 순간적으로 급격하게 전류가 소비되는 것을 방지하며, 지속적으로 구동 전원을 공급하지 않음으로써, 지속적으로 전류를 공급하는 것에 비해 상대적으로 소비되는 전류의 양을 최소화하여 저전력 운용이 가능하도록 하는 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 전동 칫솔(10) 사용 시, 상기 차단캡(20)을 본체(11)의 일측 단에 끼워 손으로 파지하는 부분의 길이를 신장시킴으로써 그립의 용이성을 향상시키고, 미사용 시 차단캡(20)을 본체(11)의 타측에 끼워 샤프트(14)와 칫솔모(15)를 외부와 차단함으로써, 구강 내에 직접 작용하는 칫솔모와 샤프트(14)가 오염되는 것을 방지함은 물론, 상기 차단캡(20)이 본체(11)에 끼워짐과 동시에 자외선살균부(21)가 점등하여 칫솔모(15) 부위를 살균함으로써, 칫솔 사용 후 위생을 청결히 유지시키는 효과를 얻는다.
도 1은 본 발명의 외형적 구성을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 외형적 구성과 내부 구성을 좀더 구체적으로 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 본체에 캐릭터 외피가 적용된 예를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 진동발생부의 구동 전원을 제어하는 일 예의 상태를 도시한 파형도.
도 5는 본 발명의 진동발생부의 구동 전원을 제어하는 다른 예의 상태를 도시한 파형도.
도 6은 본 발명의 진동발생부의 구동 전원을 제어하는 또 다른 예의 상태를 도시한 파형도.
도 7은 본 발명의 진동발생부와 광원부 및 부저의 구동 전원을 제어하는 전체 예를 도시한 파형도.
도 8은 본 발명의 동작 상태를 도시한 정면도.
도 9의 a), b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성 및 사용 상태를 도시한 정면도.
이와 같이 제시한 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
본 발명인 전동 칫솔(10)은 첨부 도면 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 손잡이를 형성하는 본체(11); 상기 본체(11)에 내장되어 진동력을 발생시키는 진동발생부(12); 상기 본체(11) 일측 선단에 내장되어 빛을 발생시키는 광원부(13); 상기 본체(11) 일측 선단에 착탈 가능하게 끼움 고정되어, 상기 발생된 빛을 도광시켜 외부로 발산하는 한편, 상기 발생된 진동력을 선단에 마련된 칫솔모(15)로 전달하는 샤프트(14); 상기 본체(11)에 마련되어, 설정시간 동안 설정사이클마다 전원부(17)의 전원을 진동발생부(12)와 광원부(13)로 도통/차단시키고, 동작정지시점에 전원을 차단하는 동작을 제어하는 컨트롤부(16);를 포함하여서 된 것일 수 있다.
그리고, 본 발명은 첨부 도면 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 본체(11) 외부가 방수용 외피(18)로 더 커버링 된 것일 수 있으며, 실시예적으로, 상기 외피(18)는 실리콘 재질로 이루어진 캐릭터 커버일 수 있다.
그리고, 본 발명은 상기 본체(11) 내부에 상기 컨트롤부의 제어하에 설정시간이 경과 할 때까지 설정사이클마다 음향을 출력하는 음향출력부(19)를 더 포함하는 것일 수 있다.
이러한 본 발명 중 상기 진동발생부(12)는 편심 모터를 포함한 초음파진동발생기일 수 있으며, 실시예적으로 모터일 수 있다.
상기 진동발생부(12)는 본체(11) 중 상기 광원부(13)가 내장된 부위에 인접하여 마련될 수 있다.
이때, 상기 진동발생부(12)는 샤프트(14)와 일직선상에 마련될 수도 있고, 샤프트(14)와 어긋난 위치에 마련될 수도 있다.
상기와 같이 진동발생부(12)가 샤프트(14)와 일직선상에 마련되는 경우, 상기 샤프트(14)에 대해 광원부(13) 보다 상대적으로 먼 위치에 마련될 수 있고, 상기 샤프트(14)와 어긋난 위치에 마련되는 경우, 상기 광원부(13) 일측에 인접하여 마련될 수 있다.
한편, 본 발명 중 상기 광원부(13)는 LED를 포함한 광발생기일 수 있으며, 실시예적으로 LED일 수 있다.
상기 광원부(13)는 본체(11) 중 상기 샤프트(14)가 착탈되는 일측 선단의 홈 부위 내측에 마련될 수 있다.
이때, 상기 광원부(13)는 적어도 진동발생부(12) 보다는 샤프트(14)에 근접하여 마련되는 것이 바람직하다.
또 한편, 본 발명 중 상기 칫솔모(15)는 고탄력 초극세사가 샤프트 선단 부분에 길이 방향을 따라 다층으로 360도 전방향에 마련된 것일 수 있다.
상기 칫솔모(15)는 샤프트(15) 선단 부분에 직접 식모된 것일 수도 있고, 칫솔모가 식모된 헤드가 상기 샤프트(14) 선단 부분에 착탈 가능하게 끼움 고정된 것일 수 있다.
또 한편, 본 발명 중 상기 컨트롤부(16)는 본체(11)에 내장되는 제어회로와 본체(11) 외부로 노출되는 조작스위치를 포함하여서 된 것일 수 있다.
상기 컨트롤부(16)의 설정시간은 동작시작시점부터 동작정지시점에 이르는 전체 Running time으로서 2~3분이고, 설정사이클은 실질적으로 양치질을 하는 28초의 본 양치구간과 양치 부위의 변경시점을 알리는 2초의 알람 동작시간의 합인 30초이며, 초기 동작시작시점에도 알람 동작시간과 동일한 시간의 인터벌이 적용될 수도 있다.
상기 컨트롤부(16)는 설정시간이 경과 할 때까지 상기 진동발생부(12)와 광원부(13)로 전원을 도통시키되, 각 설정사이클이 완료되는 시점에 알람 동작시간 동안 상기 진동발생부(12)와 광원부(13)에 대해 전원을 차단 후, 알람 동작시간이 완료되면 전원을 도통시키거나, 상기 음향출력부(19)로 전원을 알람 동작시간 동안 도통 후 차단시키는 것일 수 있다.
이때, 상기 컨트롤부(16)는 동작시작시점에 상기 진동발생부(12)와 광원부(13)에 대 즉각적으로 전원을 레벨 업하여 도통시키거나, 일정시간(알람 동작시간과 동일) 동안 점진적으로 전원을 레벨 업하여 도통시키거나, 펄스 형태로 교번 공급하면서 도통시키고, 각 설정사이클에 도달하는 시점에는 즉각적으로 전원을 레벨 다운하여 차단하되, 알람 동작시간이 경과되면 즉각적으로 전원을 레벨 업하여 도통시키거나, 알람 동작시간 동안 점진적으로 전원을 레벨 업하여 도통시키거나, 펄스 형태로 교번 공급하면서 도통시키며, 동작정지시점에는 즉각적으로 전원을 레벨 다운시켜 차단하는 것일 수 있다.
이와 같이 되는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 첨부 도면 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 손잡이를 형성하는 본체(11); 상기 본체(11)에 내장되어 진동력을 발생시키는 진동발생부(12); 상기 본체(11) 일측 선단에 내장되어 빛을 발생시키는 광원부(13); 상기 본체(11) 일측 선단에 착탈 가능하게 끼움 고정되어, 상기 발생된 빛을 도광시켜 외부로 발산하는 한편, 상기 발생된 진동력을 선단에 마련된 칫솔모(15)로 전달하는 샤프트(14); 상기 본체(11)에 마련되어, 설정시간 동안 설정사이클마다 전원부(17)의 전원을 진동발생부(12)와 광원부(13)로 도통/차단시키고, 동작정지시점에 전원을 차단하는 동작을 제어하는 컨트롤부(16);를 포함하여서 된 전동 칫솔(10)이다.
본 발명은 이에 더하여, 첨부 도면 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 본체(11) 외부가 실리콘 재질로 이루어진 캐릭터 외피(18)로 커버링 되는 것이 바람직하다. 이와 같이 되면, 다양한 캐릭터 외피(18)를 교체하여 커버링함으로써, 다채로운 미감 연출이 가능하고, 사용자가 손으로 잡았을 때 그립감을 향상시키고 미끄럼을 방지하며, 상기 진동발생부(12)에서 발생된 진동이 사용자의 손으로 전달되는 것을 방지함과 동시에 이를 통해 진동력이 손을 통해 유실되는 것을 최소화하면서 샤프트(14)를 통해 칫솔모(15)로 전달되도록 함은 물론, 지속적으로 물을 사용하는 과정에서 물이 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명은 상기 본체(11) 내부에 상기 컨트롤부의 제어하에 설정시간이 경과 할 때까지 설정사이클마다 음향을 출력하는 음향출력부(19)를 더 포함하는 것도 바람직하다. 이와 같이 되면, 상기 진동발생부(12)의 진동 변화 또는/및 광원부(13)에서 발생된 빛의 점등 및 점멸 동작에 더하여 음향 출력을 통해 다감각적으로 양치 부위의 변경 시간을 알리는 것이 가능하게 된다.
이러한 본 발명 중 상기 진동발생부(12)는 편심 모터를 포함한 초음파진동발생기이며 본 발명에서는 실시예적으로 모터가 적용된다. 이때, 상기 모터는 8000~9000rpm(바람직하게는 8000rpm)의 회전 속도로 편심회전하면서 진동을 발생시킨다.
상기 진동발생부(12)는 본체(11) 중 상기 광원부(13)가 내장된 부위에 인접하여 마련되는 것이 바람직하다. 이와 같이 되면, 상기 샤프트(14)로 직접 빛을 전달하는 광원부(13)와 바로 인접한 다음 단에서 샤프트(14)와 최대한 근접한 상태에서 진동력을 전달하는 것이 가능하다.
이때, 상기 진동발생부(12)는 샤프트(14)와 일직선상에 마련되는 것이 바람직하며, 상기 샤프트(14)와 어긋난 위치에 마련되는 것도 다른 예로 적용 가능하다. 상기와 같이 진동발생부(12)가 샤프트(14)와 일직선상에 마련 되면, 진동력이 샤프트(14)에 집중적으로 전달되어 진동력을 극대화시킬 수 있으며, 상기 진동발생부(12)가 샤프트(14)와 어긋난 위치에 마련되면, 진동력이 감소될 수는 있으나 파장의 폭이 샤프트(14)의 중심축에서 벗어난 폭만큼 확장되면서 진동이 전달되도록 한다.
한편, 본 발명 중 상기 광원부(13)는 LED를 포함한 광발생기이며, 본 발명에서는 실시예적으로 LED 모듈이 적용된다. 상기 광원부(13)는 본체(11) 중 상기 샤프트(14)가 착탈되는 일측 선단의 홈 부위 내측에 마련됨으로써, 발생된 빛을 유실없이 샤프트(14) 일측 단을 통해 유입시켜 도광하면서 외부로 빛이 발산되도록 한다.
또 한편, 본 발명 중 상기 칫솔모(15)는 고탄력 초극세사가 샤프트 선단 부분에 길이 방향을 따라 다층으로 360도 전방향에 마련된 것이다. 이와 같이 되면, 360도 전방향으로 마련된 원형이 칫솔모(15)가 상악치아와 하악치아를 동시에 진동 양치 세정 가능하도록 하며, 직접 좌우로 칫솔질을 하면서 양치하는 것도 가능하다.
상기 칫솔모(15)는 샤프트(14) 선단 부분에 직접 식모된 것을 바람직한 실시예로 하나, 상기 칫솔모(15)가 식모된 헤드가 상기 샤프트(14) 선단 부분에 착탈 가능하게 끼움 고정되는 것도 바람직하다. 이와 같이 되면, 상기 칫솔모(15)가 마모되거나 하였을 때 칫솔모(15) 부분만 샤프트(14)에서 분리하여 교체 사용이 가능하다.
또 한편, 본 발명 중 상기 컨트롤부(16)는 본체(11)에 내장되는 제어회로와 본체(11) 외부로 노출되는 조작스위치를 포함하여서 된 것으로, 상기 컨트롤부(16)의 제어회로는 전원부(17)의 전원을 도통/차단시키는 동작을 제어하는 프로그램이 사전에 설정 저장된 마이컴 또는 논리회로 또는 마이컴과 논리회로를 포함한 이산회로로 이루어질 수 있으며, 상기 컨트롤부(16)의 조작스위치는 전원부(17)의 전원을 제어회로로 도통/차단시키는 전원스위치 또는 상기 설정시간을 조절하거나 전원의 레벨을 조절하거나 광원부(13)와 음향출력부(19)의 동작을 선택하는 설정스위치군으로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 컨트롤부(16)의 설정시간은 첨부 도면 도 4에 도시된 바와 같이, 동작시작시점부터 동작정지시점에 이르는 전체 Running time으로서 2~3분이고, 설정사이클은 실질적으로 양치질을 하는 28초의 본 양치구간과 양치 부위의 변경시점을 알리는 2초의 알람 동작시간의 합인 30초이며, 초기 동작시작시점에도 알람 동작시간과 동일한 시간의 인터벌이 적용되며, 상기한 시간은 사용자가 사전에 설정 저장한 것에 따라 가감하여 달리 적용 가능하다.
이때, 상기 컨트롤부(16)는 설정시간이 경과 할 때까지 상기 진동발생부(12)와 광원부(13)로 전원을 도통시키되, 설정사이클에 도달하면 알람 동작시간 동안 상기 진동발생부(12)와 광원부(13)에 대해 전원을 차단 후 도통시키거나, 상기 음향출력부(19)로 전원을 알람 동작시간 동안 도통 후 차단시킨다.
좀 더 세부적으로, 상기 컨트롤부(16)는 첨부 도면 도 4에 도시된 바와 같이, 동작시작시점 또는 동작을 진행한다는 시그널 구간(2초)이 경과된 시점에 상기 진동발생부(12)와 광원부(13)에 대해 즉각적으로 전원을 레벨 업하여 도통시키거나, 첨부 도면 도 5에 도시된 바와 같이, 일정시간(알람 동작시간과 동일) 동안 점진적으로 전원을 레벨 업하여 도통시키거나, 첨부 도면 도 6에 도시된 바와 같이, 펄스 형태로 교번 공급하면서 도통시킨다.
그리고, 각 설정사이클이 완료되는 시점 즉, 알람 동작시간이 되는 시점에는 첨부 도면 도 4에 도시된 바와 같이, 즉각적으로 전원을 레벨 다운하여 차단하되, 알람 동작시간이 경과 되면 즉각적으로 전원을 레벨 업하여 도통시키거나, 첨부 도면 도 5에 도시된 바와 같이, 알람 동작시간 동안 점진적으로 전원을 레벨 업하여 도통시키거나, 첨부 도면 도 6에 도시된 바와 같이, 펄스 형태로 교번 공급하면서 도통시키며, 동작정지시점에는 즉각적으로 전원을 레벨 다운시켜 차단한다.
이와 같은 본 발명은 양치질 전체 시간인 Running time을 2분으로 설정하고, 설정시간을 30초 주기의 설정사이클로 구분하여 양치 부위를 변경할 수 있도록 한다. 이때, 30초 주기의 설정사이클은 실질적으로 양치를 하는 28초의 본 양치구간과 양치부위의 변경을 알려주는 2초의 알람 동작시간으로 나누어지는데, 이러한 시간은 사용자가 사전에 설정하는 것에 의해 가감된다.
상기 양치 부위의 변경시점을 알리는 2초 구간은 전술한 바와 같이 펄스 형태로 전류 인가가 교번하게 되는데, 그 주기는 0.1~0.6초 중 어느 한 주기 또는 상기 주기 범위에서 가변되는 것일 수 있다.
예를 들어, Running time은 2분에서 3분 또는 4분으로 연장 설정할 수 있고, 설정사이클은 30초에서 45초로 연장하고 42초의 본 양치구간과 3초의 알람 동작시간으로 연장 설정할 수도 있으며, 이러한 설정은 사용자가 필요에 따라 컨트롤부(16)를 조작하여 변경 가능하다.
이때, 상기 본 양치구간이 종료되고 알람 동작시간이 시작되는 시점에 상기 진동발생부(12)인 모터의 진동 변화를 통해 촉각적 알림이 가능하고, 상기 광원부(13)인 LED 모듈의 점등 색상 변경 또는 점멸을 통해서도 시각적 알림이 가능하며, 이에 더하여 음향출력부(19)인 Buzz의 울림을 통해서도 청각적 알림이 가능하다. 상기와 같이 본 발명은 다양한 알림 모드를 통합적 또는 선택적으로 적용하여 사용자에게 제공하는 것이 가능하하다.
이와 같은 본 발명은 양치 부위 변경을 알리는 30초 알람 기능을 활용하여 저전력으로 전동 칫솔(10)의 운용 가능한데, 예컨대, 알람 동작시간 동안 진동발생부(12) 또는/및 광원부(13)의 구동 전원을 펄스 형태로 공급함으로써, 모터 기동 시 순간적으로 급격하게 전류가 소비되는 것을 방지하며, 지속적으로 구동 전원을 공급하지 않음으로써, 지속적으로 전류를 공급하는 것에 비해 상대적으로 소비되는 전류의 양을 최소화할 수 있게 된다.
상기와 같은 본 발명을 사용 배터리는 1200mAh / 소비전류(100mA X 12h)이고, 1일 2회의 양치를 수행하되 양치 1회에 2분이 소요되는 것을 조건으로 하고, 이러한 조건에서 동작시작시점에서부터 동작정지시점까지 2분의 Running time이 진행되는 동안, 설정사이클인 30초 주기 중 2초의 알람 동작시간에 50% duty의 펄스 형태(첨부 도면 도 4 및 도 7 참조)로 구동 전류를 제어하여 저전력 동작을 구현하는 것을 예로 들어 설명하면 다음과 같다. 물론 이는 수치적 대입과 이해를 돕기 위한 예시이므로 이에 한정되지는 않는다.
상기 조건의 배터리로 전동 칫솔의 사용 가능 시간을 계산하여 보면,
2분/1회 X 2회 = 4분/1일,
4분 X 30일 = 120분(2시간),
120분 X 6개월 = 720분(12시간) 이며,
이것은 1개의 배터리로 12시간의 사용이 가능하다는 것을 의미한다.
이러한 상태에서, 상기와 같이 동작시작시점에서부터 동작정지시점까지 2분의 Running time이 진행되는 동안, 설정사이클인 30초 주기 중 2초의 알람 동작시간에 50% duty의 펄스 형태로 구동 전류를 제어하면,
1회에 8초의 전류 사용 시간이 단축되고,
1일 2회 사용하므로 1일 16초의 전류 사용 시간이 단축되고,
30일(1개월) 동안 480초의 전류 사용 시간이 단축되고,
180일(6개월) 동안 2,880초 즉, 48분 동안 전류 사용 시간이 단축되며,
이것은 1개의 배터리로 사용할 수 있는 6개월(720분) 동안 48분의 전류 사용 시간을 단축할 수 있다는 것을 의미한다.
이처럼, 1개의 배터리 사용 시간을 720분 중 48분 단축시킬 수 있으므로, 전체 사용 기간의 6.6%를 단축시키고, 결과적으로 전력 소비 또한 6.6%를 절감시킬 수 있게 된다. 이는 양치 횟수로는 24회를 더 할 수 있는 것이다.
이 밖에도, 본 발명은 첨부 도면 도 9의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 전동 칫솔(10) 사용 시, 본체(11)의 일측 단에 끼워져 손잡이의 길이를 신장시키고, 미사용 시 본체(11)의 타측에 끼워져 샤프트(14)와 칫솔모(15)를 외부와 차단시키는 한편, 본체(11)에 끼워짐과 동시에 점등하여 칫솔모(15) 부위를 살균하는 자외선살균부(21)가 선단 내측에 마련된 차단캡(20)을 더 포함하는 것도 바람직하다.
이와 같이 되면, 본 발명인 전동 칫솔(10) 사용 시, 상기 차단캡(20)을 본체(11)의 일측 단에 끼워 손으로 파지하는 부분의 길이를 신장시킴으로써 그립의 용이성을 향상시키고, 미사용 시 차단캡(20)을 본체(11)의 타측에 끼워 샤프트(14)와 칫솔모(15)를 외부와 차단함으로써, 구강 내에 직접 작용하는 칫솔모와 샤프트(14)가 오염되는 것을 방지함은 물론, 상기 차단캡(20)이 본체(11)에 끼워짐과 동시에 자외선살균부(21)가 점등하여 칫솔모(15) 부위를 살균함으로써, 칫솔 사용 후 위생을 청결히 유지시킬 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.
그 밖에도, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
10 : 전동 칫솔 11 : 본체
12 : 진동발생부 13 : 광원부
14 : 샤프트 15 : 칫솔모
16 : 컨트롤부 17 : 전원부
18 : 외피 19 : 음향출력부
20 : 차단캡 21 : 자외선살균부

Claims (7)

  1. 손잡이를 형성하는 본체;
    상기 본체에 내장되어 진동력을 발생시키는 진동발생부;
    상기 본체 일측 선단에 내장되어 빛을 발생시키는 광원부;
    상기 본체 일측 선단에 착탈 가능하게 끼움 고정되어, 상기 발생된 빛을 도광시켜 외부로 발산하는 한편, 상기 발생된 진동력을 선단에 마련된 칫솔모로 전달하는 샤프트;
    상기 본체에 마련되어, 설정시간 동안 설정사이클마다 전원부의 전원을 상기 진동발생부와 광원부로 도통/차단시키고, 동작정지시점에 전원을 차단하는 동작을 제어하는 컨트롤부; 를 포함하여서 된 것,
    을 특징으로 하는 전동 칫솔.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체 외부가 방수용 외피로 커버링 된 것,
    을 특징으로 하는 전동 칫솔.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤부의 제어하에 설정시간이 경과 할 때까지 설정사이클마다 알람 동작시간 동안 음향을 출력하는 음향출력부가 더 마련된 것,
    을 특징으로 하는 전동 칫솔.
  4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 컨트롤부의 설정시간은 동작시작시점부터 동작정지시점에 이르는 전체 Running time으로서 2~3분이고,
    설정사이클은 실질적으로 양치질을 하는 28초의 본 양치구간과 양치 부위의 변경시점을 알리는 2초의 알람 동작시간의 합인 30초이며,
    초기 동작시작시점에도 알람 동작시간과 동일한 시간의 인터벌이 적용된 것,
    을 특징으로 하는 전동 칫솔.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤부는 설정시간이 경과 할 때까지 상기 진동발생부와 광원부로 전원을 도통시키되, 각 설정사이클이 완료되는 시점부터 알람 동작시간 동안 상기 진동발생부와 광원부에 대해 전원을 차단 후, 알람 동작시간이 종료되면 전원을 도통시키거나, 상기 음향출력부로 전원을 알람 동작시간 동안 도통 후 차단시키는 것을 특징으로 하는 전동 칫솔.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤부는 동작시작시점에 상기 진동발생부와 광원부에 대해 즉각적으로 전원을 레벨 업하여 도통시키거나, 일정시간 동안 점진적으로 전원을 레벨 업하여 도통시키거나, 펄스 형태로 교번 공급하면서 도통시키고,
    각 설정사이클이 완료되어 알람 동작시간에 도달하는 시점에는 즉각적으로 전원을 레벨 다운하여 차단하되, 알람 동작시간이 경과되면 즉각적으로 전원을 레벨 업하여 도통시키거나, 알람 동작시간 동안 점진적으로 전원을 레벨 업하여 도통시키거나, 펄스 형태로 교번 공급하면서 도통시키며,
    동작정지시점에는 즉각적으로 전원을 레벨 다운시켜 차단하는 것,
    을 특징으로 하는 전동 칫솔.
  7. 청구항 1에 있어서,
    사용 시 본체의 일측 단에 끼워져 손잡이의 길이를 신장시키고, 미사용 시 본체의 타측에 끼워져 샤프트와 칫솔모를 외부와 차단하는 한편, 본체에 끼워짐과 동시에 점등하여 칫솔모 부위를 살균하는 자외선살균부가 선단 내측에 마련된 차단캡을 더 포함하는 것,
    을 특징으로 하는 전동 칫솔.
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