KR20220073797A - 전동식 개인 케어 기구를 위한 손잡이 - Google Patents

전동식 개인 케어 기구를 위한 손잡이 Download PDF

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우베 융니켈
마르틴 브루스트
마르켈 데니스 크노어
안드레아스 로이스헨바흐
마루쿠스 모르고트
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Abstract

전동식 개인 케어 기구를 위한 손잡이가 금속 튜브 하우징을 포함하고, 하우징은 개구 및 내부 표면을 가진 금속 벽을 갖고, 내부 표면은 에너지원을 수용하기 위한 하우징의 내부 공동을 한정한다. 손잡이는 에너지원을 활성화시키기 위한 스위치 조립체를 추가로 포함한다. 스위치 조립체는 개구 내에 수용되고 개구를 벽의 내부 표면으로부터 밀봉한다. 스위치 조립체는 경질 스위치 구성요소 및 연질 스위치 구성요소를 포함한다. 경질 스위치 구성요소는 리세스를 가진 프레임을 포함하고, 프레임은 금속 벽의 내부 표면에 부착되어 개구를 둘러싸고 리세스와 내부 표면 사이의 언더컷을 제공한다. 언더컷은 개구로 개방되고, 연질 스위치 구성요소는 언더컷 내에 위치되고 개구를 적어도 부분적으로 덮는다.

Description

전동식 개인 케어 기구를 위한 손잡이
본 개시는 전동식 개인 케어 기구(electrically operated personal care implement)를 위한 손잡이에 관한 것이며, 손잡이는 금속 튜브 하우징을 포함한다. 본 개시는 추가로 그러한 손잡이를 포함하는 개인 케어 기구에 관한 것이다.
칫솔과 같은 개인 케어 기구는 당업계에 잘 알려져 있다. 일반적으로, 치아를 세정하기 위한 강모(bristle)의 터프트(tuft)가 사용자의 구강 내로 삽입되도록 의도되는 칫솔 헤드의 강모 캐리어 또는 장착 표면에 부착된다. 손잡이가 보통 헤드에 부착되며, 이러한 손잡이는 칫솔질 동안 사용자에 의해 보유된다. 보통, 수동 칫솔의 헤드는 예컨대 강모 캐리어, 손잡이, 헤드와 손잡이를 연결하는 목부(neck)를 하나의 사출 성형 단계에서 사출 성형함으로써 손잡이에 영구적으로 연결된다. 칫솔의 보통의 수명 후에, 즉 약 3개월의 사용 후에, 칫솔은 폐기된다. 칫솔이 폐기될 때 더 적은 폐기물을 발생시키는 환경 친화적인/지속가능한 칫솔을 제공하기 위해, 교체가능한, 즉 반복적으로 손잡이에 부착가능하고 손잡이로부터 분리가능한 헤드 또는 헤드 리필(head refill)을 포함하는 수동 및 전동식 칫솔이 알려져 있다. 완전히 새로운 칫솔을 구입하는 대신에, 소비자는 손잡이를 재사용하고 새로운 헤드 리필만을 구입할 수 있다.
전동식 칫솔은 그들이 칫솔질 동안 사용자를 보조하고, 특히 입 안의 도달하기 어려운 영역에서, 치아 및 잇몸의 개선된 세정을 용이하게 할 수 있다는 이점을 나타낸다. 전형적으로, 전동, 핸드헬드 장치를 위한 손잡이는 에너지원, 예컨대 배터리를 수용하기 위해 플라스틱 재료로부터 제조된 하우징을 포함한다. 하우징 자체는 보통 PP(폴리프로필렌) 또는 ABS(아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌)와 같은 경질-플라스틱 재료로부터 성형되지만, 전동 장치를 작동시키기 위한 스위치 영역이 TPE(열가소성 탄성중합체)와 같은 연질 탄성중합체 재료로부터 성형되어, 하우징 내에 위치된 스위치의 작동을 허용하는 실질적으로 방수 멤브레인(waterproof membrane)을 형성한다. 그러나, 경질-플라스틱 하우징 상의 (스위치를 형성하는) 연질 성분의 오버몰딩(overmolding)에 의해 스위치와 하우징 사이의 실질적으로 방수 밀봉 및 충분한 접합을 허용하기 위해, 접합 영역의 특정 재료 조합 및 기하학적 구조가 선택되어야 한다.
그러나, 고급 개인 케어 제품에 대해, 외부 하우징이 플라스틱 재료로부터 제조된 것이 아니라 실제 금속으로부터 제조된 경우, 특별한 소비자 만족감이 있는 것으로 밝혀졌다. 플라스틱에 비해 금속의 더 높은 가치 인상(value impression) 외에도, 금속 하우징은 하우징의 높은 내구성 및 안정성을 여전히 보장하면서, 하우징의 훨씬 더 얇은 벽이 제공될 수 있다는 이점을 갖는다. 또한, 전체 제품 설계에 더 슬림한(slimmer) 외관이 제공될 수 있다.
그러한 금속 하우징은 방수 스위치 영역을 생성함에 있어서 새로운 문제를 야기하는 것으로 밝혀졌다. 하우징을 설계함에 있어서 비교적 얇은 벽 두께와 감소된 자유도로 인해(금속 하우징은 보통의 플라스틱 부품처럼 자유형성된(freeformed) 것이 아니라, 단순한 금속 튜브의 형태를 가짐), 구성요소들 사이의 접합 영역은 제한되고 스위치 영역/요소가 하우징 상에 단순히 오버몰딩될 수 없다. 스위치 영역/요소와 금속 튜브 사이의 접합력은 스위치의 사용 동안 발생하는 정기적인 응력을 견디기에 충분하지 않다. 접합 영역에서의 박리 응력(peel stress)은 접합 연결부를 약화시키고, 이는 물이 하우징의 내부 부분으로 진입하도록 허용하는 간극을 생성할 수 있다. 내구성 있는 방수 손잡이 하우징이 그러한 설계에 의해 제공될 수 없다.
본 개시의 목적은, 특히 금속 튜브 하우징 상의 방수 스위치 영역을 포함하는, 위에서 언급된 단점들 중 적어도 하나를 극복하는 전동식 개인 케어 기구를 위한 손잡이, 예컨대 칫솔을 위한 손잡이를 제공하는 것이다. 또한, 본 개시의 목적은 그러한 손잡이를 포함하는 개인 케어 기구를 제공하는 것이다.
일 태양에 따르면, 전동식 개인 케어 기구를 위한 손잡이가 제공되며, 손잡이는 금속 튜브 하우징을 포함하고, 하우징은 개구 및 내부 표면을 가진 금속 벽을 갖고, 내부 표면은 에너지원을 수용하기 위한 하우징의 내부 공동을 한정하고, 손잡이는 에너지원을 활성화시키기 위한 스위치 조립체를 추가로 포함하고, 스위치 조립체는 개구 내에 수용되고 개구를 내부 표면으로부터 밀봉하고, 스위치 조립체는 경질 스위치 구성요소(hard switch component) 및 연질 스위치 구성요소(soft switch component)를 포함하고, 경질 스위치 구성요소는 리세스(recess)를 가진 프레임을 포함하고, 프레임은 금속 벽의 내부 표면에 부착되어 개구를 둘러싸고 리세스와 내부 표면 사이의 언더컷(undercut)을 제공하고, 언더컷은 개구로 개방되고, 연질 스위치 구성요소는 언더컷 내에 위치되고 개구를 적어도 부분적으로 덮는다.
일 태양에 따르면, 개인 케어 기구가 제공되며, 개인 케어 기구는 그러한 손잡이 및 헤드를 포함한다.
본 발명이 다양한 실시예 및 도면을 참조하여 더 상세히 후술된다.
도 1은 기구가 금속 튜브 하우징 및 스위치 조립체를 갖는 손잡이를 포함하는, 본 개시에 따른 구강 케어 기구의 예시적인 실시예의 사시도.
도 2는 도 1의 금속 튜브 하우징의 사시도.
도 3은 도 1의 스위치 조립체의 경질 스위치 구성요소의 사시도.
도 4는 도 1의 스위치 조립체의 연질 스위치 구성요소의 사시도.
도 5는 조립된 상태에서의 도 2의 금속 튜브 하우징, 도 3의 경질 스위치 구성요소, 및 도 4의 연질 스위치 구성요소의 사시도.
도 6은 도 2의 금속 튜브 하우징의 단면도.
도 7은 조립된 상태에서의 도 2의 금속 튜브 하우징 및 도 3의 경질 스위치 구성요소의 단면도.
도 8은 도 5의 단면도.
전동식 개인 케어 기구와 관련하여 사용되기에 적합한 손잡이는 금속 튜브 하우징을 포함한다. 하우징은 금속 재료로 제조되어, 내부 표면을 가진 금속 벽을 제공한다. 상기 내부 표면은 개인 케어 기구를 작동시키기 위한 에너지원을 수용하기 위해 하우징의 내부 공동을 한정한다. 하우징의 벽은 에너지원을 활성화시키기 위한, 예컨대 전동식 개인 케어 기구를 온/오프 상태로 전환시키기 위한 스위치 조립체를 수용하기 위해 개구, 예컨대 절결부(cut-out)를 포함한다. 스위치 조립체는 벽의 내부 표면에 부착되어, 금속 벽 내에 제공된 개구를 밀봉한다.
예를 들어, 개인 케어 기구는 배터리-작동식일 수 있고, 손잡이 하우징의 내부 공동 내에 위치된 배터리를 포함할 수 있다. 그러한 손잡이 및 헤드를 포함하는 전동식 개인 케어 기구는 전동식 칫솔일 수 있다. 헤드는 반복적으로 손잡이에 부착가능하고 손잡이로부터 분리가능할 수 있다. 헤드는 스냅-끼워맞춤 로킹 메커니즘(snap-fit locking mechanism)을 통해 손잡이에 부착가능할 수 있다. 예를 들어, 손잡이는 헤드 내의 중공 부분 내로 삽입가능할 수 있는 커넥터를 포함할 수 있거나, 헤드는 손잡이 내의 중공 부분 내로 삽입가능한 커넥터를 포함할 수 있다. 대안적으로, 커넥터가 구강 케어 기구의 추가의, 즉 별개의 부분으로서 제공될 수 있다. 그러한 커넥터는 각각 손잡이 내의 중공 부분 내로 그리고 헤드의 중공 부분 내로 삽입가능하여, 사용자가 칫솔질 동작을 수행하는 것을 가능하게 하도록 헤드와 손잡이 사이의 충분히 강한 연결 및 안정성을 제공할 수 있다.
개인 케어 기구의 고품질 손잡이는 약 3개월의 사용 후에 폐기되는 수동 칫솔과 같은 통상적인 기구에 비해 더 긴 기간에 걸쳐 사용하도록 구성되지만, 비교적 저렴한 헤드/칫솔 리필은 정기적으로, 예컨대 약 3개월 후에 교체될 수 있다. 이는 손잡이가 아닌 헤드만이 교체/재구매되어야 하기 때문에, 고품질 손잡이 해결책 및 비용 절감 기회 둘 모두를 제공하는 비용-효율적이고 환경적으로 지속가능한 개인 케어 기구를 제공한다.
기구를 작동시키기 위한 스위치 조립체는 경질 스위치 구성요소 및 연질 스위치 구성요소를 포함하고; 경질 스위치 구성요소는 리세스를 가진 프레임을 포함한다. 경질 스위치 구성요소의 프레임은 금속 벽의 내부 표면에 부착되고 개구를 둘러싸는 한편, 프레임의 리세스는 연질 스위치 구성요소의 일부분을 수용하기 위해 개구를 향해 개방되는 언더컷을 제공/생성한다. 연질 스위치 구성요소는 리세스에 의해 제공되는 언더컷 내에 위치되고, 그것이 개구를 적어도 부분적으로 덮는 방식으로 배열된다.
금속 튜브 하우징은 플라스틱 재료로부터 제조된 하우징과 대조적으로 개선된 아주 높은 소비자 만족감을 가진 전동식 개인 케어 제품을 제공할 수 있다. 더 높은 가치 인상 및 편안한 촉감 외에도, 금속 재료의 사용은 또한 전체적인 슬림한 제품 설계를 가능하게 하도록 하우징의 비교적 낮은 벽 두께를 허용한다. 그러한 슬림한 제품 설계는 아주 높은 소비자 인식 및 개선된 취급 특성을 이끌어 낸다. 약 0.4 mm 내지 약 1 mm의 벽 두께가 내구성 있는 금속 벽 손잡이를 생성하면서도, 높은 제품 인식을 보장할 수 있다. 금속 벽의 두께는 약 0.4 mm 내지 약 1.2 mm, 바람직하게는 약 0.5 mm 내지 약 1 mm일 수 있다.
예를 들어, 금속 튜브 하우징은 스테인리스 강 및/또는 알루미늄으로부터 제조될 수 있다. 그러한 재료는 매우 내구성 있으며 슬림한 제품 설계를 허용한다.
관련 기술에 따른 전동, 핸드헬드 장치를 위한 전형적인 하우징은 보통 플라스틱 재료로부터 제조된다. 하우징 자체가 PP 또는 ABS와 같은 경질-플라스틱 재료로부터 성형되지만, 그러한 장치는 흔히 하우징 내측에 위치된 스위치의 작동을 허용하는 멤브레인을 형성하기 위해 TPE와 같은 연질 탄성중합체 재료로부터 성형된 스위치 영역을 포함한다. 경질-플라스틱 하우징 상에 연질 성분을 오버몰딩함으로써, 올바른 재료 조합 및 기하학적 구조가 선택되는 경우에만, 방수 하우징 조립체가 달성될 수 있고; 경질 및 연질 성분 사이의 충분한 접합 특성이 중요하다.
그러나, 작은 벽 치수를 갖는 금속으로부터 제조된 하우징을 가진 슬림한 전체적인 제품 설계가 제공되는 경우, (자유형성된 플라스틱 부품에 비해 그러한 금속 튜브 하우징을 설계하기 위한 낮은 벽 두께 및 감소된 자유도로 인해) 접합 영역이 충분히 크지 않기 때문에, 금속 하우징 상에 연질 성분을 단순히 오버몰딩함으로써 방수 조립체가 보장될 수는 없다.
별개의 밀봉 요소를 사용할 필요 없이 작은 벽 치수(예컨대, 0.4 mm 내지 약 1.2 mm)를 갖는 금속 튜브 하우징과 관련하여 방수 스위치 조립체(즉, 스위치 조립체와 금속 재료 사이의 내구성 있고 방수인 밀봉/접합)의 제공을 가능하게 하기 위해, 본 개시는 경질 스위치 구성요소 및 연질 스위치 구성요소를 포함하는 스위치 조립체를 제안한다. 경질 스위치 구성요소는 리세스를 가진 프레임을 포함하고, 이는 이어서 하우징의 내부 표면에 부착될 때 언더컷을 생성한다. 프레임은 개구를 둘러싸는 한편, 리세스와 내부 벽 표면 사이에 제공된 언더컷은 개구를 향해 개방된다. 연질 스위치 구성요소는 상기 언더컷 내에 위치되어, 각각 리세스 및 내부 벽 표면의 대향하는 벽들에 의해 지지된다. 연질 스위치 구성요소는 그것이 개구를 적어도 부분적으로 덮는 방식으로 배열된다. 경질 스위치 구성요소는 접착에 의해 그리고/또는 물질간 접합(substance-to-substance bond), 기계적 상호로킹(mechanically interlocking) 또는 마찰 연결을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다른 수단에 의해 하우징 내에 고정될 수 있다. 연질 스위치 구성요소는 오버몰딩에 의해 제공될 수 있다. 경질 스위치 구성요소는 하우징의 내부 공동 내로 삽입된 섀시에 의해 추가로 지지될 수 있다. 섀시는 개인 케어 기구를 전기로 작동시키기 위한 캐리어 보유 구성요소, 예컨대 모터, 전자장치 및 에너지원, 예를 들어 배터리를 포함할 수 있다.
언더컷을 형성하는 경질 스위치 구성요소의 프레임의 리세스는 연질 스위치 구성요소의 견고한 고정을 허용한다. 언더컷은 예컨대 오버몰딩 공정 동안 연질 성분으로 충전될 수 있다. 그러한 언더컷은 적어도 2개의 대향하는 측면들 상에서 연질 스위치 구성요소의 접합을 허용한다(도 8 및 아래에 제공되는 설명 참조). 프레임이 대항력을 제공하고 연질 스위치 구성요소를 제위치로 유지하기 때문에, 접합 영역 상에 상당한 박리 응력을 야기하는, 스위치 구성요소 상에 하우징의 외측으로부터 인가되는 힘도 없고, 하우징의 내측으로부터 인가되는 힘도 없다. 본 개시에 따른 스위치 조립체가 금속 튜브 하우징 내의 개구 내로 이음매 없이 통합될 수 있고, 개구를 실질적으로 방수 방식으로 밀봉할 수 있다. 그러한 설계는 물, 치약 및 타액이 하우징으로 진입하는 것을 방지하고; 위생적인 전동식 칫솔이 제공될 수 있다.
본 개시에 따른 손잡이는 전동식 개인 케어 기구의 슬림하고 매끈한 하우징의 제공을 가능하게 한다. 금속 재료의 사용은 아주 높은 소비자 인식 및 높은 내구성을 이끌어 내는 동시에, 손잡이는 장기간에 걸쳐 지속가능하게 사용될 수 있다. 또한, 슬림한 하우징은 사용자가 잘 조정된 칫솔질 기법을 수행하는 것을 가능하게 하고, 또한 칫솔질 동안 감각적 느낌을 개선한다.
본 개시와 대조적으로, 연질 스위치 구성요소를 금속 튜브 하우징 상에 단순히 오버몰딩하는 것은 연질 스위치 구성요소와 금속 튜브 하우징 사이의 접합력이 충분히 강하지 않기 때문에 내구성 있는 방수 손잡이 하우징을 제공할 수 없고; 2개의 구성요소들(연질 스위치 구성요소와 금속 튜브 하우징) 사이의 접합 영역은 충분히 크지 않고, 연질 스위치 구성요소를 제위치로 유지하기 위한 대항력이 제공되지 않는다. 전동식 기구를 활성화시키기 위해 힘이 스위치 구성요소 상에 인가되면, 접합 연결부를 상당하게 약화시키는 박리 응력이 접합 영역에서 발생한다. 약화된 접합 연결부가 미세 균열 또는 틈을 유발하여, 물이 손잡이 금속 튜브 하우징의 내부 공동으로 진입하도록 허용할 수 있다.
본 개시의 경질 스위치 구성요소는 경질-플라스틱 재료로부터, 예컨대 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 및/또는 아크릴로니트릴 스티렌 아크릴레이트(ASA)로부터 제조될 수 있는 한편, 연질 스위치 구성요소는 연질 탄성중합체 재료로부터, 예컨대 열가소성 탄성중합체(TPE)로부터 제조될 수 있다. TPE는 금속에 그리고 ABS 및/또는 ASA와 같은 경질 플라스틱 재료에 잘 접착된다.
하우징 내에 스위치 조립체를 수용하는 개구는 예컨대 레이저 절단에 의해 금속 벽 내에 제공된 절결부일 수 있다. 개구를 에워싸는 금속 벽은 90° 이하인, 그의 외부 표면과 이웃 표면/측벽 사이의 각도(α)를 한정할 수 있다. 각도(α)가 90° 미만인 경우, 금속 벽과 연질 스위치 구성요소 사이의 접합 영역은 약간 증가하고, 이는 더욱 더 양호한 접합 특성을 생성한다.
경질 스위치 구성요소의 프레임은 조립 동안 경질 스위치 구성요소를 금속 벽의 내부 표면 상에 정확하게 위치설정/중심설정하기 위한 적어도 2개의 돌출부를 포함할 수 있다. 그러한 돌출부는 금속 튜브 하우징에 대한 경질 스위치 구성요소의 위치를 한정하는 데 도움을 주어 제조를 용이하게 할 수 있다.
경질 스위치 구성요소는 또한 금속 벽 내에 제공된 개구 내로 연장될 수 있는 레버 아암(lever arm)을 포함할 수 있다. 레버 아암은, 또한 개구 내에 위치된 버튼 요소(button element)를 포함할 수 있다. 버튼 요소의 적어도 일부분은 예컨대 경질 스위치 구성요소 위로 사출 성형될 때, 연질 스위치 구성요소에 의해 덮이지 않을 수 있다. 경질 스위치 구성요소의 재료는 사용자가 개인 케어 기구의 스위치 조립체를 활성화시키기 위해 그의 손가락을 놓아야/안착시켜야 할 장소를 정확하게 표시하도록 연질 스위치 구성요소의 색상과 상이한 색상으로 제공될 수 있다.
손잡이는 예컨대 벽에 제공된 자기 홀더(magnetic holder)에 손잡이를 자기적으로 부착시킴으로써 구강 케어 기구의 위생적인 보관을 허용할 수 있는 자성/강자성 재료를 포함할 수 있다. 개인 케어 기구가 칫솔인 경우, 남아 있는 물, 치약 슬러리 및 타액은 칫솔로부터 배출될 수 있다. 구강 케어 기구는 비교적 신속하게 건조될 수 있다. 결과적으로, 세균 성장이 상당히 감소되어, 구강 케어 기구를 더욱 위생적이게 할 수 있다. 배출된 유체가 비커(beaker)의 저부에 수집되고 축적되는, 칫솔 비커 내에 보관되는 통상적인 칫솔과 대조적으로, 본 개시에 따른 칫솔은 상당하게 더 짧은 기간 동안 습윤 상태에 노출된다.
자기 홀더는 벽에 부착가능한 평평한 디스크의 형태를 가질 수 있다. 그러한 평평한 디스크는 세척하기 용이한 표면을 나타낼 수 있다. 또한, 사용자가 구강 케어 기구를 자기 홀더에 아주 근접하게 가져가기만 하면 되고, 이어서 구강 케어 기구는 자동으로 부착된다. 통상적인 칫솔 홀더에서와 같은 정확한 위치설정 또는 끼워넣기(threading)가 요구되지 않는다. 자기 특성이 손잡이에만 제공되고 헤드에는 제공되지 않는 경우, 헤드 부분은 우발적으로 자기 홀더에 부착될 수 없어서, 자기 홀더가 오염될 위험을 감소시킨다.
손잡이 또는 손잡이의 일부는 개선된 외관 및 기분 좋은 느낌을 부가하기 위해 전기도금될 수 있다. 열가소성 탄성중합체는 그들이 하나의 작업에서 선택적으로 전기도금될 경질 및 연질 복합 성분들 둘 모두의 생성을 허용하기 때문에 전기도금에 매우 적합하다.
예를 들어, 손잡이는 열가소성 탄성중합체 재료로부터 그리고/또는 폴리프로필렌 재료로부터 제조되는 엄지손가락 안착부를 포함할 수 있다. 이들 재료는 금속 튜브 하우징 위로 용이하게 사출 성형될 수 있다. 그러한 엄지손가락 안착부는 예컨대 사용자가 그의 치아를 칫솔질할 때, 습윤 상태 하에서의 개인 케어 기구의 조작성을 개선하기 위해 개선된 취급 특성을 가진, 예컨대 미끄럼-방지 특성을 가진 손잡이를 제공할 수 있다. 엄지손가락 안착부는 구강 케어 기구가 습윤 상태에서 사용될 때 너무 미끄러운 것을 방지하기 위해 약 30 내지 약 60, 또는 약 40의 쇼어(Shore) A 경도를 갖는 열가소성 탄성중합체 재료로부터 제조될 수 있다. 엄지손가락 안착부의 적어도 일부분은 엄지손가락 안착부의 나머지 부분의 영역에 대해 약 20° 내지 약 25°, 또는 약 24°의 각도(α)를 가진 오목한 형상을 가질 수 있다. 엄지손가락 안착부 또는 파지 영역은 기단부에 가까운, 즉 헤드에 가장 가까운 영역 내에서 손잡이의 전방 표면 상에 부착될 수 있다. 엄지손가락 안착부는 구강 케어 기구의 종축에 실질적으로 수직하게, 평행하게 또는 비스듬히 연장되는 복수의 리브(rib)를 포함할 수 있다. 그러한 리브는 사용자/소비자가 구강 케어 기구를 훨씬 더 잘 제어하면서 사용하도록 허용할 수 있다. 사용자/소비자는 칫솔질 동안 구강 케어 기구의 손잡이를 더 잘 파지하고 조작할 수 있다. 그러한 손잡이는 칫솔질 동안, 특히 습윤 상태 하에서 추가로 개선된 제어 및 더 우수한 편안함을 제공할 수 있다.
열가소성 탄성중합체 재료는 구강 케어 기구의 전방 표면 상의 엄지손가락 안착부 및/또는 사용자의/소비자의 손가락 및 엄지손가락에 의해 파지될 전방 표면의 반대편에 있는 후방 표면 상의 손바닥 그립(palm grip)을 형성할 수 있다. 그러한 손잡이 구성은 사용 동안 미끄러짐에 훨씬 더 잘 저항할 수 있다.
개인 케어 기구가 칫솔인 경우, 치아 세정 요소, 예컨대 하나의 또는 복수의 터프트를 형성하는 필라멘트의 번들이 핫 터프팅(hot tufting) 공정에 의해 칫솔 헤드에 부착될 수 있다. 헤드 내에 매립된 필라멘트의 터프트를 가진 헤드를 제조하는 하나의 방법은 하기의 단계를 포함할 수 있다: 제1 단계에서, 원하는 양의 필라멘트를 제공함으로써 터프트가 형성된다. 제2 단계에서, 터프트는 주형 공동 내에 배치되어, 헤드에 부착되어야 하는 필라멘트의 단부가 상기 공동 내로 연장된다. 상기 공동 내로 연장되지 않는 필라멘트의 반대편 단부는 단부가 둥글게(end-rounded) 되거나 단부가 둥글게 되지 않을 수 있다. 예를 들어, 필라멘트는 필라멘트가 뾰족한 팁(tip)을 갖는 테이퍼진 필라멘트인 경우에 단부가 둥글게 되지 않을 수 있다. 제3 단계에서, 헤드가 주형 공동 내로 연장되는 필라멘트의 단부 주위에 사출 성형 공정에 의해 형성되어, 터프트를 헤드 내에 고정시킨다. 대안적으로, 구강 케어 기구의 나머지 부분이 형성되기 전에, 헤드의 제1 부분 - 이른바 "시일플레이트(sealplate)" - 을 주형 공동 내로 연장되는 필라멘트의 단부 주위에 사출 성형 공정에 의해 형성함으로써 터프트가 고정될 수 있다. 사출 성형 공정을 시작하기 전에, 주형 공동 내로 연장되는 터프트의 단부가 선택적으로 용융되거나 융합-접합되어(fusion-bonded) 필라멘트를 융합된 매스(mass) 또는 볼(ball)로 함께 결합시킬 수 있어서, 융합된 매스 또는 볼은 공동 내에 위치된다. 터프트는 구강 케어 기구의 완성된 헤드 상의 터프트의 원하는 위치에 대응하는 막힌 구멍을 갖는 주형 바아(mold bar)에 의해 주형 공동 내에 유지될 수 있다. 다시 말하면, 핫 터프팅 공정에 의해 헤드에 부착되는 터프트는 그들의 길이를 따른 중간 부분에서 접어서 겹치지 않고 앵커/스테이플(anchor/staple)을 사용함으로써 헤드 내에 장착되지 않는다. 터프트는 무앵커(anchor-free) 터프팅 공정에 의해 헤드 상에 장착된다.
대안적으로, 구강 케어 기구를 위한 헤드에는 적어도 하나의 터프트 구멍, 예컨대 단부가 막힌 보어(blind-end bore)를 갖는 강모 캐리어가 제공될 수 있다. 복수의 필라멘트를 포함하는 터프트가 스테이플링 공정/앵커 터프팅(anchor tufting) 방법에 의해 상기 터프트 구멍 내에 고착/고정될 수 있다. 이는 터프트의 필라멘트가 예를 들어 금속으로 제조되는 앵커, 예컨대 앵커 와이어(anchor wire) 또는 앵커 플레이트(anchor plate) 주위에서 실질적으로 U-형상의 방식으로 굽혀지는/접히는 것을 의미한다. 앵커와 함께 필라멘트는 앵커가 터프트 구멍의 대향하는 측벽들 내로 침투하여 필라멘트를 강모 캐리어에 고정/고착/체결하도록 터프트 구멍 내로 밀어넣어진다. 앵커는 적극적인 마찰 맞물림에 의해 대향하는 측벽들 내에 고정될 수 있다. 터프트 구멍이 단부가 막힌 보어인 경우에, 앵커는 필라멘트를 보어의 저부에 맞대어 유지시킨다. 다시 말하면, 앵커는 U-형상의 굽힘부 위에 실질적으로 수직인 방식으로 놓일 수 있다. 터프트의 필라멘트가 앵커 주위에서 실질적으로 U-형상의 구성으로 굽혀지기 때문에, 각각의 필라멘트의 제1 가지부(limb) 및 제2 가지부가 강모 캐리어로부터 필라멘트 방향으로 연장된다. 스테이플링 공정에 사용될 수 있거나/사용하기에 적합한 필라멘트 유형이 또한 "양면 필라멘트(two-sided filament)"로 불린다. 스테이플링 공정에 의해 제조되는 구강 케어 기구를 위한 헤드는 비교적 저-비용 및 시간-효율적 방식으로 제공될 수 있다.
하기는 본 개시에 따른 구강 케어 기구 및 그의 부분의 예시적인 실시예의 비제한적인 논의이며, 여기서 도면이 참조된다.
도 1은 이러한 특정 실시예에서 전동식 구강 케어 기구, 즉 칫솔(10)인 개인 케어 기구(10)를 도시한다. 칫솔(10)은 손잡이(12) 및 헤드(14)를 포함하고, 헤드(14)는 예컨대 커넥터(16)에 의해 반복적으로 손잡이(12)에 부착가능하고 손잡이로부터 분리가능하다. 커넥터(16)는 유리-섬유를 갖거나 갖지 않는 플라스틱 재료 및/또는 스테인리스 강으로부터 제조될 수 있다. 커넥터(16)는 볼 및 스프링을 포함하는 스프링-로딩식 볼 요소(spring-loaded ball element)를 포함할 수 있고, 스프링은 커넥터의 외부 측방향 표면을 향한 방향으로 볼 상에 반경방향 힘을 인가한다. 커넥터는 손잡이의 내부 공동 내로 삽입되고, 예컨대 접착, 용접 및/또는 압입-끼워맞춤(press-fitting)에 의해 그 내부에 고정될 수 있다. 대안적으로, 커넥터(16)는 압력 센서의 사용을 허용하도록 손잡이에 장착된 내부 공동 내로 삽입되어 하우징에 관한 커넥터의 일정 정도의 이동을 제공할 수 있다.
손잡이는 전동 칫솔(10)이 작동가능하도록 손잡이(12) 내에 수용된 에너지원을 활성화시키기 위해 하우징 내에 위치된 스위치 조립체(24)를 포함한다. 전동 칫솔(10)은 스위치 조립체(24)를 작동시킴으로써 온/오프 상태로 전환될 수 있다.
손잡이(12)의 하우징은 각각 도 2, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 실질적으로 3개의 부분을 포함한다: 금속 튜브 하우징(18)(도 2), 경질 스위치 구성요소(20)(도 3), 및 연질 스위치 구성요소(22)(도 4). 도 5는 조립된 상태에서의 금속 튜브 하우징(18), 경질 및 연질 스위치 구성요소(20, 22)를 도시한다.
도 2로부터 추론할 수 있는 바와 같이, 금속 튜브 하우징(18)은 스위치 조립체(24)를 수용하기 위한 개구(28)가 제공된 금속 벽(26)으로부터 제조된다. 금속 벽(26)은 에너지원, 예컨대 배터리를 수용하기 위한 내부 공동(32)을 한정하는 내부 표면(30)을 갖는다. 금속 튜브 하우징(18)은 전체 제품의 높은 품질 인식 및 외관뿐만 아니라 높은 내구성을 제공하기 위해 스테인리스 강 및/또는 알루미늄으로부터 제조될 수 있다. 금속 벽(26)은 전체적인 슬림한 제품 설계를 제공하기 위해 약 0.4 mm 내지 약 1.2 mm, 또는 약 0.5 mm 내지 약 1 mm의 (내부 표면(30)과 외부 표면(31) 사이에서 연장되는) 두께(54)를 가질 수 있다.
에너지원을 활성화시키기 위한 스위치 조립체(24)는 경질 스위치 구성요소(20)(도 3) 및 연질 스위치 구성요소(22)(도 4)를 포함한다. 경질 및 연질 스위치 구성요소(20, 22) 둘 모두는 하우징(18)의 금속 벽(26) 내에 제공된 개구(28) 내에 위치된다. 경질 및 연질 스위치 구성요소(20, 22)는 스위치 조립체(24)가 개구(28)를 실질적으로 방수 방식으로 밀봉하는 방식으로 배열된다.
경질 스위치 구성요소(20)가 경질-플라스틱 재료로부터, 예컨대 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 및/또는 아크릴로니트릴 스티렌 아크릴레이트(ASA)로부터 성형될 수 있지만, 연질 스위치 구성요소(22)는 연질 탄성중합체 재료로부터, 예컨대 열가소성 탄성중합체(TPE)로부터 제조될 수 있다. TPE는 ABS 및 ASA뿐만 아니라 금속 재료에 잘 접착된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 경질 스위치 구성요소(20)는 리세스(36)를 가진 프레임(34)을 포함하고, 프레임(34)은 금속 벽(26)의 내부 표면(30)에 부착되어 금속 튜브 하우징(18) 내의 개구(28)를 둘러싼다/에워싼다(도 7 및 도 8 참조). 리세스(36)는 연질 스위치 구성요소(22)가 위치되고 견고하게 고정되는 언더컷(38)을 생성한다(도 8 참조). 경질 스위치 구성요소(20)는 접착에 의해 하우징(18)의 내부 표면(30)에 연결될 수 있는데, 즉 접착제가 프레임(34)의 영역(40) 상에 도포될 수 있고, 이어서 프레임은 하우징(18)의 내부 표면(30)에 연결된다. 내부 표면 상의 경질 스위치 구성요소(20)의 고정은 대안적으로 물질간 접합, 기계적 상호로킹 또는 마찰 연결에 의해 제공될 수 있다. 경질 스위치 구성요소(20)의 프레임(34)은 경질 스위치 구성요소(20)를 금속 벽(26)의 내부 표면(30) 상에 위치시키는 데 도움을 주는 적어도 2개의 돌출부(42, 43)를 포함할 수 있고; 이를 위해 내부 표면(30)은 상기 돌출부(42, 43)를 수용하기 위한 각각의 리세스를 포함할 수 있다.
경질 스위치 구성요소(20)는 레버 아암(44)을 추가로 포함할 수 있고, 레버 아암은 레버 아암(44)의 말단부에서 버튼 요소(46)를 포함한다. 레버 아암(44) 및 버튼 요소(46)는 금속 벽(26)의 개구(28) 내로 연장될 수 있다.
연질 스위치 구성요소(22)를 형성하는 재료는 레버 아암(44) 위로 그리고 부분적으로 버튼 요소(46) 위로 오버몰딩되어, 사용자가 스위치 조립체(24)를 활성화시키기 위해 그의 손가락을 배치하여야 하는 장소의 표시를 제공하도록 버튼 요소(46)의 일부분을 노출된 상태로 유지할 수 있다. 이를 위해, 경질 스위치 구성요소(20)의 재료의 색상과 연질 스위치 구성요소(22)의 재료의 색상은 명확하고 용이하게 가시적인 표시를 제공하도록 상이할 수 있다. 연질 스위치 구성요소(22)의 재료는 개구(28)의 임의의 나머지 개방 영역을 덮고, 리세스(36)와 금속 벽(26)의 내부 표면(30) 사이에 제공된 언더컷(38) 내에 고정된다.
접합 영역을 약간 증가시킴으로써 금속 벽(26)과 연질 스위치 구성요소(22)의 재료 사이의 접합 특성을 추가로 강화시키기 위해, 개구(28)를 둘러싸는 금속 벽(26)은 90° 이하인, 외부 표면(31)과 이웃 표면(33) 사이의 각도(α)를 한정할 수 있다.
금속 튜브 하우징(18), 경질 및 연질 스위치 구성요소(20, 22)를 포함하는 하우징 조립체는 연질 스위치 구성요소(22)의 견고한 고정을 허용한다. 경질 스위치 구성요소(20)의 리세스(36)는 내부 표면(30)과 함께 한정된 언더컷, 즉 성형 공정 동안 연질 스위치 구성요소(22)의 재료로 충전될 수 있는 공동을 생성한다. 리세스는 3개의 측면(48, 50, 52) 상에서 연질 스위치 구성요소(22)의 접합을 용이하게 한다. 경질 스위치 구성요소(20)의 프레임이 연질 스위치 구성요소(22)를 제위치로 유지하기 때문에, 박리 응력을 야기하는, 손잡이의 외측으로부터 인가되는 힘도 없고, 연질 스위치 구성요소(22) 상에 내측으로부터 인가되는 힘도 없다. 연질 스위치 구성요소(22)를 오버몰딩함으로써, 물, 치약 및/또는 타액이 하우징(18)의 내측/내부 공동(32)으로 진입하는 것을 방지할 수 있는 실질적으로 방수이고 내구성 있는 시일이 제공될 수 있다.
본 개시의 맥락에서, 용어 "실질적으로"는, 이론상으로는 정확한 대응 또는 거동을 나타낼 것으로 예상될 것이지만, 실제로는 정확한 것보다 약간 덜한 어떤 것을 구현할 수 있는 요소 또는 특징부의 배열을 지칭한다. 그렇기 때문에, 이 용어는 문제가 되고 있는 발명 요지의 기본적 기능에 있어서의 변화를 야기함이 없이 양적 값, 측정치 또는 다른 관련 표현이 언급된 기준으로부터 달라질 수 있는 정도를 의미한다.
본 명세서에 개시된 치수 및 값은 언급된 정확한 수치 값으로 엄격하게 제한되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 대신에, 달리 명시되지 않는 한, 각각의 그러한 치수는 언급된 값과, 그 값 부근의 기능적으로 등가인 범위 둘 모두를 의미하도록 의도된다. 예를 들어, "40 mm"로 개시된 치수는 "약 40 mm"를 의미하도록 의도된다.

Claims (15)

  1. 전동식 개인 케어 기구(electrically operated personal care implement)(10)를 위한 손잡이(12)로서,
    상기 손잡이(12)는 금속 튜브 하우징(18)을 포함하고, 상기 하우징(18)은 개구(28) 및 내부 표면(30)을 가진 금속 벽(26)을 갖고, 상기 내부 표면(30)은 에너지원을 수용하기 위한 상기 하우징(18)의 내부 공동(32)을 한정하고, 상기 손잡이(12)는 상기 에너지원을 활성화시키기 위한 스위치 조립체(24)를 추가로 포함하고, 상기 스위치 조립체(24)는 상기 개구(28) 내에 수용되고 상기 개구(28)를 상기 금속 벽(26)의 상기 내부 표면(30)으로부터 밀봉하고, 상기 스위치 조립체(24)는 경질 스위치 구성요소(hard switch component)(20) 및 연질 스위치 구성요소(soft switch component)(22)를 포함하고, 상기 경질 스위치 구성요소(20)는 리세스(recess)(36)를 가진 프레임(34)을 포함하고, 상기 프레임(34)은 상기 금속 벽(26)의 상기 내부 표면(30)에 부착되어 상기 개구(28)를 둘러싸고 상기 리세스(36)와 상기 내부 표면(30) 사이의 언더컷(undercut)(38)을 제공하고, 상기 언더컷(38)은 상기 개구(28)로 개방되고, 상기 연질 스위치 구성요소(22)는 상기 언더컷(38) 내에 위치되고 상기 개구(28)를 적어도 부분적으로 덮는, 손잡이(12).
  2. 제1항에 있어서, 상기 금속 튜브 하우징(18)은 스테인리스 강 및/또는 알루미늄으로부터 제조되는, 손잡이(12).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속 벽(26)은 약 0.4 mm 내지 약 1.2 mm, 바람직하게는 약 0.5 mm 내지 약 1 mm의 두께(54)를 포함하는, 손잡이(12).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스위치 조립체(24)는 상기 금속 벽(26) 내의 상기 개구(28)를 실질적으로 방수(waterproof) 방식으로 밀봉하는, 손잡이(12).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 개구(28)를 둘러싸는 상기 금속 벽(26)은 90° 이하인, 상기 벽(26)의 외부 표면(31)과 상기 벽(26)의 이웃 표면(33) 사이의 각도(α)를 한정하는, 손잡이(12).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 튜브 하우징(18)의 상기 내부 공동(32)은 상기 개인 케어 기구(10)를 작동시키기 위한 배터리를 포함하는, 손잡이(12).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경질 스위치 구성요소(20)의 상기 프레임(34)은 상기 경질 스위치 구성요소(20)를 상기 금속 벽(26)의 상기 내부 표면(30) 상에 위치시키기 위한 적어도 2개의 돌출부들(42, 43)을 포함하는, 손잡이(12).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경질 스위치 구성요소(20)는 상기 금속 벽(26)의 상기 개구(28) 내로 연장되는 레버 아암(lever arm)(44)을 포함하는, 손잡이(12).
  9. 제8항에 있어서, 상기 레버 아암(44)은 상기 금속 벽(26)의 상기 개구(28) 내에 위치되는 버튼 요소(button element)(46)를 포함하는, 손잡이(12).
  10. 제9항에 있어서, 상기 버튼 요소(46)의 적어도 일부분은 상기 연질 스위치 요소(22)에 의해 덮이지 않는, 손잡이(12).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경질 스위치 구성요소(20)는 경질-플라스틱 재료로부터, 바람직하게는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 및/또는 아크릴로니트릴 스티렌 아크릴레이트(ASA)로부터 제조되는, 손잡이(12).
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연질 스위치 구성요소(22)는 연질 탄성중합체 재료로부터, 바람직하게는 열가소성 탄성중합체(TPE)로부터 제조되는, 손잡이(12).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 손잡이(12) 및 헤드(14)를 포함하는 개인 케어 기구(10).
  14. 제14항에 있어서, 상기 기구(10)는 전동식 칫솔(10)인, 개인 케어 기구(10).
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 헤드(14)는 반복적으로 상기 손잡이(12)에 부착가능하고 상기 손잡이로부터 분리가능한, 개인 케어 기구(10).
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