KR20220145388A - 펌프 어셈블리 - Google Patents

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KR20220145388A
KR20220145388A KR1020227033261A KR20227033261A KR20220145388A KR 20220145388 A KR20220145388 A KR 20220145388A KR 1020227033261 A KR1020227033261 A KR 1020227033261A KR 20227033261 A KR20227033261 A KR 20227033261A KR 20220145388 A KR20220145388 A KR 20220145388A
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fluid
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cam
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pump
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KR1020227033261A
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크리스토퍼 빈센트
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다이슨 테크놀러지 리미티드
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Abstract

유체 챔버 및 상기 유체 챔버에 대해 선형 방향으로 이동 가능한 유체 변위 부재를 포함하는, 용적식 펌프(positive displacement pump) 및 유체 유입구를 통해 유체 챔버 내로 유체를 끌어들이도록 펌프를 구동시키기 위한 드라이브를 포함하는 치아 세정 기구용 펌프 어셈블리가 제공된다. 에너지 저장 장치는 구동에 의한 펌프의 작동 시 발생하는 운동 에너지를 위치 에너지로 변환하여 저장한다. 캠은 유체 변위 부재에 대한 회전을 위해 드라이브에 연결된다. 캠은 유체 변위 부재에 연결된 캠 팔로워(cam follower)에 의해 램프와 맞물리는 유체 변위 부재 주위로 연장되는, 램프(ramp)를 포함한다. 캠이 유체 변위 부재에 대해 이동할 때, 캠 팔로워는 램프를 따라 이동하여 펌프를 구동시켜 유체를 유체 챔버 내로 끌어들이고, 램프의 단부를 넘어 에너지 저장 장치로 하여금 저장된 위치 에너지를 사용해 유체 챔버로부터 유체를 분출하게끔 펌프를 작동시킬 수 있도록 한다.

Description

펌프 어셈블리
본 발명은 펌프 어셈블리, 및 펌프 어셈블리를 포함하는 처리 기구에 관한 것이다. 처리 기구는 바람직하게는 핸드헬드(handheld) 처리 기구이고, 바람직하게는 표면 처리 기구이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 기구는 치아 처리 기구이다. 바람직한 실시예에서, 기구는 사용자의 구강으로 유체를 전달하기 위한 유체 전달 시스템을 갖는 전동 칫솔이다. 이러한 유체는 치약이거나 치간 청결을 향상시키기 위한 유체일 수 있다. 대안적으로, 기구는 칫솔질을 위한 강모 또는 기타 요소를 포함하지 않을 수 있고, 전용 치간 처리 기구의 형태일 수 있다.
전동 칫솔은 일반적으로 핸들에 연결된 도구를 포함한다. 이러한 도구는 스템 및 양치질을 위한 브러시 헤드 베어링 강모로 구성되어 있다. 브러시 헤드는 스템에 연결된 정적 섹션(static section), 및 정적 섹션에 대해 예를 들어 왕복, 진동, 수평 진동(oscillation), 선회 또는 회전 운동 중 하나로서 이동하여 그 위에 장착된 강모에 칫솔질 움직임을 부여하는 적어도 하나의 가동 섹션을 포함한다. 스템에는 핸들 내의 전송 유닛과 결합되는 구동 샤프트가 있다. 전송 유닛은 차례로 핸들 내에 수용된 배터리에 의해 구동되는 모터에 연결된다. 구동 샤프트와 전송 유닛은 모터의 회전 또는 진동 운동을 브러시 헤드의 정적 섹션에 대한 브러시 헤드의 가동 섹션의 원하는 움직임으로 변환한다.
치간 청결을 위해 작동 유체를 내보내기 위한 유체 전달 시스템을 전동 칫솔에 통합하는 방법이 알려져 있다. 예를 들어, WO2018/055329는 작동 유체가 사용자의 구강으로 전달되는 노즐을 포함하는 브러시 헤드 및 핸들을 갖는 칫솔을 기술하고 있다. 펌프 어셈블리는 유체 저장소에서 유체를 끌어들여 노즐을 향하도록 하여 사용자의 치아에 작동 유체의 버스트(burst)를 전달하도록 한다. 펌프 어셈블리는 용적식 펌프와 펌프를 작동시키기 위한 드라이브로 구성된다. 펌프는 펌프 하우징에 대해 움직일 수 있는 피스톤을 포함하여 유체를 펌프의 유체 챔버로 끌어들이고 후속적으로 유체 챔버로부터 유체를 배출한다.
결합 부재는 펌프를 드라이브에 연결한다. 제1 결합 부재는 드라이브의 모터에 의해 회전되는 드럼 형태이다. 드럼은 한 쌍의 정반대 핀으로 구성된다. 제2 결합 부재는 피스톤에 연결되고 드럼의 핀 중 하나를 수용하기 위한 시트를 포함하는 아암을 포함한다. 제1 핀이 시트에 수용되면 펌프가 드라이브에 연결되어 드럼의 회전과 함께 피스톤이 뒤로 움직여 유체를 유체 챔버로 끌어들인다. 유체가 유체 챔버로 유입되면 스프링이 움직이는 피스톤에 의해 압축된다. 펌프는 사용자가 드럼의 추가 회전을 시작하는 버튼을 누를 때까지 "프라이밍된(primed)" 구성으로 유지된다. 드럼이 회전하면 제2 핀이 아암과 맞물려 제1 핀이 시트에서 분리되고 펌프가 드라이브에서 분리된다. 드라이브에서 펌프가 분리되면 스프링이 팽창하고 피스톤을 앞으로 밀어 펌프에서 작동 유체가 버스트되도록 한다. 피스톤이 앞으로 움직이면 아암이 피스톤과 함께 움직이므로 제2 핀이 시트에 들어가 펌프를 드라이브에 다시 연결한다.
제1 양태에서, 본 발명은 치아 세정 기구용 펌프 어셈블리를 제공하며, 펌프 어셈블리는 유체 소스에 연결 가능한 유체 유입구 및 유체 배출구를 갖는 유체 챔버, 및 유체 챔버에 대해 선형 방향으로 이동 가능한 유체 변위 부재를 포함하는, 용적식 펌프(positive displacement pump); 유체 유입구를 통해 유체 챔버 내로 유체를 끌어들이도록 펌프를 구동시키기 위한 드라이브; 구동에 의한 펌프의 작동 시 발생하는 운동 에너지를 위치 에너지로 변환하여 저장하는 에너지 저장 장치; 유체 변위 부재에 대한 회전을 위해 드라이브에 연결된 캠(캠은 유체 변위 부재 주위로 연장되는 램프(ramp)를 포함하고, 램프는 선형 방향을 따라 램프의 시작부로부터 이격된 단부를 가짐); 및 유체 변위 부재에 연결되어 램프와 맞물리는 캠 팔로워(cam follower)를 포함한다.
캠이 유체 변위 부재에 대해 이동할 때, 캠 팔로워는 (i) 램프를 따라 이동하여 펌프를 구동시켜 유체를 유체 챔버 내로 끌어들이고, (ii) 램프의 단부를 넘어 이동하여, 에너지 저장 장치로 하여금 저장된 위치 에너지를 사용해 유체 챔버로부터 유체의 버스트를 촉구하게끔 펌프를 작동시킬 수 있도록 한다.
펌프를 드라이브에 연결하는 캠 및 캠 팔로워 장치를 사용하여, 순차적으로 유체 챔버로 유체를 끌어들이고 해당 챔버에서 유체를 배출하며 펌프의 다양한 작동 상태 사이를 안정적으로 전환할 수 있는 소형 펌프 어셈블리를 제공할 수 있다. 유체 변위 부재에 대한 캠의 단일 360° 회전 동안, 캠 팔로워와 캠 사이의 상호작용은 (i) 유체 챔버 내로 유체를 끌어들이기 위해 유체 변위 부재를 제1 선형 방향으로 상대적으로 천천히 이동시키기 위해 램프를 따른 캠 팔로워의 이동, 및 (ii) 에너지 저장 장치가 유체 변위 부재로 하여금 제1 선형 방향과 반대인 제2 선형 방향으로 상대적으로 빠르게 이동하도록 압박하여 유체 챔버에서 유체 버스트를 촉구할 수 있도록 램프의 단부 너머로의 캠 팔로워의 이동을 발생시킨다. 작동 유체의 각각의 버스트는 바람직하게는 1 ml 미만, 더욱 바람직하게는 0.5 ml 미만의 부피를 가지며, 바람직한 실시예에서는 0.04 내지 0.2 ml 범위이다.
에너지 저장 장치는 바람직하게는 램프(ramp)를 향해 연장되는 방향으로 캠 팔로워를 편향시키는 힘을 유체 변위 부재에 가하도록 배열된다. 이 힘은 캠이 유체 변위 부재를 중심으로 회전할 때 램프에 대해 캠 팔로워를 압박한다. 캠 팔로워가 램프 단부에서 멀어지면 에너지 저장 장치가 유체 변위 부재에 가하는 힘으로 인해 캠 팔로워가 캠에 대해 선형 방향으로 이동하여 램프의 시작부로 돌아간다. 에너지 저장 장치는 바람직하게는 스프링 형태이지만, 대안적으로 축압기(accumulator) 형태일 수도 있다. 에너지 저장 장치는 바람직하게는 유체 변위 부재와 맞물리도록 배열된다. 에너지 저장 장치가 스프링 형태일 때, 유체 변위 부재가 유체 챔버에 대해 이동하여 유체를 챔버 내로 끌어들일 때 스프링이 압축된다. 캠 팔로워가 램프의 단부를 넘어 이동할 때 스프링은 빠르게 팽창하고 유체 챔버에서 유체를 밀어내기 위해 반대 방향으로 유체 변위 부재의 움직임을 밀어낸다.
램프는 바람직하게는 유체 챔버에서 멀어지는 방향을 향한다. 따라서 캠은 바람직하게는 캠 팔로워와 유체 챔버 사이에 위치된다.
기구는 바람직하게는 드라이브를 작동시키도록 배열된 제어 회로를 포함한다. 제어 회로는 유체의 버스트가 유체 챔버로부터 분출된 직후에 캠의 회전을 멈추도록 배열될 수 있으며, 캠 팔로워가 램프의 시작부 또는 인접한 위치에 배치될 수 있다. 이 경우 유체 버스트가 필요할 때 캠은 먼저 램프를 따라 캠 팔로워를 움직여 유체 챔버로 유체를 끌어들이고, 이후 캠 팔로워를 램프의 단부 너머로 이동하여 유체 챔버에서 유체 버스트가 추진되도록 한다. 램프의 시작부에서 캠 팔로워의 이러한 위치 지정은 유체 챔버에서 유체가 배출된 후 펌프 어셈블리가 "프라이밍되지 않은" 또는 비어 있는 구성으로 유지되도록 한다. 이로 인해 캠의 회전 시작과 유체 챔버로부터의 유체 버스트 전달 사이에 상대적으로 긴 시간 지연이 발생하므로 드라이브는 바람직하게는 캠 팔로워가 램프의 단부에 인접하여 위치하는 각도 위치에서 캠의 회전을 멈추도록 배치되고, 따라서 램프를 따라 유체 챔버를 채우기 위해 캠 팔로워의 이동을 따른다. 이는 펌프 어셈블리가 "프라이밍된" 또는 전체 구성으로 유지되도록 할 수 있어 유체 버스트가 예를 들어 사용자 요구로부터 0.5초 미만 내에 상대적으로 빠르게 유체 챔버로부터 출력될 수 있도록 한다.
드라이브 또는 제어 회로는 펌프 어셈블리의 움직이는 구성요소의 위치를 감지하기 위한 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서는 드라이브의 모터의 캠, 트랙 또는 로터 중 어느 하나의 각도 위치를 감지하도록 배열될 수 있다. 대안적으로, 센서는 유체 변위 부재의 선형 위치를 검출하도록 배열될 수 있다. 센서는 이동 구성요소 상의 데이텀 피처(datum feature)의 위치를 검출하기 위한 광학 센서일 수 있다. 대안적으로, 센서는 이동 부품에 장착된 자석의 위치를 검출하기 위한 홀 효과 센서(Hall Effect sensor)와 같은 자기 센서일 수 있다. 바람직한 실시예에서, 자석은 캠 상에 위치되고, 센서는 펌프 어셈블리에 인접하게 위치되거나 펌프 어셈블리 상에 장착되는, 제어 회로 상에 위치된다.
램프는 바람직하게는 램프의 시작부에서 램프의 단부를 향해 연장되는 상대적으로 가파른 섹션을 포함한다. 램프의 이 상대적으로 가파른 섹션은 길이를 따라 실질적으로 균일한 기울기를 가질 수 있다. 대안적으로, 기울기는 램프의 이러한 섹션을 따라 캠 팔로워를 이동시키는 데 필요한 토크가 상대적으로 균일하도록 램프의 이러한 섹션의 길이를 따라 변할 수 있다. 램프의 상대적으로 가파른 섹션은 바람직하게는 캠의 회전축에 대해 적어도 180°, 더 바람직하게는 캠의 회전축에 대해 적어도 270° 연장된다.
램프는 바람직하게는 램프의 단부에 인접하여 위치된 상대적으로 얕은 섹션을 포함한다. 상대적으로 얕은 섹션은 바람직하게 램프의 끝과 램프의 상대적으로 가파른 섹션 사이에 위치하여, 램프의 기울기가 램프의 시작부와 단부 중간 위치에서 상대적으로 가파른 기울기에서 상대적으로 얕은 기울기로 전환되도록 한다. 캠 팔로워가 램프의 상대적으로 얕은 섹션에 위치하게끔 드라이브가 캠의 회전을 멈추도록 배열되면, 드라이브가 펌프에서 유체 배출을 시작하도록 작동될 때 캠의 회전을 다시 시작하기 위해 필요한 초기 토크를 줄일 수 있다. 또한 캠 팔로워가 램프의 상대적으로 가파른 섹션에 있는 동안 캠의 회전을 중지함으로써 발생할 수 있는 드라이브의 역구동을 억제할 수 있으며, 이러한 상대적으로 얕은 섹션이 없으면 램프에 대해 고정된 위치에 캠 팔로워를 유지하기 위해 드라이브를 지속적으로 활성화해야 한다. 역주행을 방지하는 대안은 펌프가 프라이밍된 구성으로 유지되는 램프 위치에 노치 또는 기타 멈춤쇠를 제공하는 것이지만, 노치에서 캠 팔로워가 후속적으로 움직이면 램프를 따라 캠 팔로워의 움직임을 다시 시작하는 데 필요한 토크의 양을 증가시킬 수 있다.
램프의 상대적으로 얕은 섹션은 바람직하게는 실질적으로 평평하며, 즉 캠의 회전축에 실질적으로 수직으로 배열된다. 램프의 상대적으로 가파른 섹션은 바람직하게는 캠의 회전축에 대해 90° 이하, 바람직하게는 캠의 회전축에 대해 45 내지 90°로 연장된다.
램프의 시작은 램프의 단부 바로 아래에 위치할 수 있다. 즉, 램프는 유체 변위 부재를 중심으로 360° 연장될 수 있다. 대안적으로, 램프의 시작부는 램프의 단부로부터 각지게 이격될 수 있다. 다시 말해서, 램프는 유체 변위 부재에 대해 360° 미만으로 연장될 수 있다. 이 경우에, 캠은 램프의 시작에 도달하기 전에 캠 팔로워가 이동하는 상대적으로 평평한 트랙, 또는 램프의 단부와 램프의 시작부 사이에서 연장되는 상대적으로 가파르게 감소하는 트랙을 포함할 수 있다. 램프의 단부와 램프의 시작부 사이의 각도 간격은 예를 들어 캠 팔로워의 크기 및/또는 모양에 따라 달라질 수 있다.
위에서 논의된 바와 같이, 캠은 캠의 회전 축 주위로 360° 이하로 연장되는 단일 램프를 포함할 수 있다. 그러나, 캠은 각각이 캠의 회전축 주위로 부분적으로 연장되는 복수의 램프를 포함할 수 있다. 각 램프는 실질적으로 동일한 형상을 가질 수 있으므로 캠의 회전축 주위로 동일한 양만큼 연장된다. 예를 들어, 캠은 캠의 회전축을 중심으로 각각 180° 이하로 연장되는 2개의 램프를 포함할 수 있으며, 한 램프의 시작부는 다른 램프의 단부와 각지게 인접하지만 축방향으로 이격되어 위치할 수 있다. 이 경우 2개의 램프를 제공하면 캠이 180° 회전한 후 펌프 어셈블리에서 유체 버스트가 배출되거나 캠이 360° 회전한 후 빠르게 연속해서 2개의 유체 버스트가 배출될 수 있다. 램프의 기울기에 따라, 캠 팔로워가 각 램프의 단부를 넘어 이동할 때 펌프에서 배출되는 유체의 부피는 캠이 램프의 회전축을 중심으로 실질적으로 완전히 연장되는 단일 램프를 포함할 때 배출되는 것과 같거나 작을 수 있다. 예를 들어, 캠의 단일 360° 회전 중에 여러 개의 상대적으로 작은 유체 버스트가 분출될 수 있다. 대안적으로, 펌프 어셈블리는 유체의 단일 버스트의 분출 후에 프라이밍된 구성으로 보다 신속하게 복귀될 수 있다. 다수의 램프가 제공되는 경우, 각각의 램프는 전술한 바와 같이 상대적으로 가파른 섹션 및 상대적으로 얕은 섹션을 포함할 수 있지만, 이에 따라 이들 섹션의 각도 범위가 감소된다.
캠 팔로워는 바람직하게는 캠의 회전축에 수직으로 연장되는 차축에 장착된 원형 베어링을 포함한다.
드라이브는 바람직하게는 모터 및 모터와 캠 사이에 연결된 변속기를 포함한다. 모터는 바람직하게는 모터의 로터가 캠의 회전축과 동일선상에 있는 축을 중심으로 회전 가능하도록 배열된다. 즉, 펌프 어셈블리는 모터의 로터와 캠이 공통 축을 중심으로 회전 가능하고 유체 변위 부재가 이 공통 축을 따라 이동 가능한 "인 라인(in line)" 구성을 가질 수 있다. 이는 핸드헬드 치아 처리 기구의 핸들 내에 수용되도록 성형된 소형 펌프 어셈블리를 추가로 제공할 수 있다. 변속기는 캠에 직접 연결된 출력부를 갖는 유성 기어박스를 포함한다.
바람직한 실시예에서, 용적식 펌프는 피스톤 펌프의 형태이고, 여기서 유체 변위 부재는 유체 챔버 내로 유체를 끌어들이고 후속적으로 유체 챔버로부터 유체를 가압하도록 유체 챔버 내에서 왕복 이동 가능한 피스톤을 포함한다. 피스톤은 바람직하게는 피스톤 헤드로부터 드라이브 쪽으로 연장되는 피스톤 샤프트를 포함하고, 캠 팔로워는 바람직하게는 피스톤 샤프트에 장착된다. 캠은 바람직하게는 캠의 회전축과 동일선상에 있는 길이 방향 축을 갖는 피스톤 샤프트를 둘러싸는 것이 바람직하다.
펌프는 바람직하게는 유체 챔버와 유체 변위 부재 사이에 위치된 다이어프램(diaphragm)을 포함한다. 유체 변위 부재, 바람직하게는 유체 변위 부재의 헤드는 바람직하게는 다이어프램과 결합하여 유체 챔버에 대한 유체 변위 부재의 이동에 따라 유체 챔버의 체적을 변화시킨다.
본 발명의 제2 실시예에서 치아 처리 기구가 제공되며, 기구는 핸들; 작동 유체(working fluid)를 저장하기 위한 유체 저장소; 및 유체 저장소로부터 작동 유체를 수용하고 사용자의 구강에 작동 유체를 전달하기 위한 유체 전달 시스템을 포함하며, 유체 전달 시스템은 전술된 펌프 어셈블리를 포함한다.
본 발명의 제1 양태와 관련하여 위에서 설명된 특징은 본 발명의 제2 양태에 동일하게 적용 가능하고, 그 반대도 마찬가지이다.
이제 본 발명의 바람직한 특징이 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서 설명될 것이며, 여기서:
도 1a는 치아 처리 기구를 정면에서 바라본 사시도이고, 도 1b는 기구의 후방에서 바라본 사시도이다.
도 2는 기구의 유체 전달 시스템의 개략도이다.
도 3a는 유체 전달 시스템의 펌프 어셈블리의 사시도이고, 도 3b는 펌프 어셈블리의 분해도이다.
도 4는 펌프 어셈블리의 캠의 사시도이다.
도 5a는 펌프 하우징의 일부가 제거된 펌프 어셈블리의 측면도이고, 캠 팔로워가 캠의 램프의 단부에 인접하여 위치하며, 도 5b는 도 5a의 펌프 어셈블리의 정면 단면도이고, 도 5c는 도 5a의 펌프 어셈블리의 측단면도이다.
도 6a는 펌프 하우징의 일부가 제거된 펌프 어셈블리의 측면도이고, 캠 팔로워는 램프의 단부 바로 너머에 위치하며, 도 6b는 도 6a의 펌프 어셈블리의 정면 단면도이며, 도 6c는 도 6a의 펌프 어셈블리의 측단면도이다.
도 7a는 펌프 하우징의 일부가 제거된 펌프 어셈블리의 측면도이고, 캠 팔로워가 램프의 단부와 램프의 시작부 사이의 중간에 위치하며, 도 7b는 도 7a의 펌프 어셈블리의 정면 단면도이고, 도 7c는 도 7a의 펌프 어셈블리의 측단면도이다.
도 8a는 펌프 하우징의 일부가 제거된 펌프 어셈블리의 측면도이고, 캠 팔로워가 램프의 시작부에 위치하며, 도 8b는 도 8a의 펌프 어셈블리의 정면 단면도이고, 도 8c는 도 8a의 펌프 어셈블리의 측단면도이다.
도 9a는 펌프 하우징의 일부가 제거된 펌프 어셈블리의 측면도이고, 캠 팔로워가 램프를 따라 중간에 위치하며, 도 9b는 도 9a의 펌프 어셈블리의 정면 단면도이고, 도 9c는 도 9a의 펌프 어셈블리의 측단면도이다.
도 10a는 펌프 하우징의 일부가 제거된 펌프 어셈블리의 측면도이고, 캠 팔로워가 램프를 따라 중간에 위치하며, 도 10b는 도 10a의 펌프 어셈블리의 정면 단면도이고, 도 10c는 도 10a의 펌프 어셈블리의 측단면도이다.
도 1a 및 1b는 치아 처리 기구(10)의 실시예의 외부도를 도시한다. 이 실시예에서, 기구는 치간 청결, 잇몸 치료 또는 치아 미백을 위해 작동 유체를 분배하기 위한 통합 어셈블리를 갖는 전동 칫솔의 형태인 핸드헬드(handheld) 기구의 형태이다.
기구(10)는 핸들(12) 및 청결 도구(14)를 포함한다. 핸들(12)은 바람직하게는 플라스틱 재료로 형성되는 외부 본체(16)를 포함한다. 본체(16)는 일반적으로 형상이 원통형이다. 핸들(12)은 사용자 인터페이스를 포함한다. 사용자 인터페이스는 핸들(12)의 본체(16)를 쥐고 있는 손의 엄지손가락에 의해 눌러질 수 있도록 본체(16)에 형성된 어퍼처 내에 위치한 사용자 조작 가능 버튼(18)을 포함한다. 선택적으로, 핸들(12)은 기구의 사용 동안 사용자가 볼 수 있도록 위치된 디스플레이를 포함할 수 있다. 기구(10)는 이하에서 더 자세히 설명되는 바와 같이 버튼(18) 및/또는 원격 디스플레이를 사용하여 기구(10)에 대한 작동 모드 또는 매개변수를 사용자가 선택할 수 있도록 하기 위해 개인 장치 또는 휴대전화의 디스플레이와 같은 원격 디스플레이에 연결될 수 있다.
청결 도구(14)는 스템(20) 및 헤드(22)를 포함한다. 스템(20)은 모양이 가늘고, 이는 기구(10)의 사용자 조작성을 용이하게 하기 위해 헤드(22)를 핸들(12)로부터 이격시키는 역할을 한다. 청결 도구(14)는 강모 캐리어(26) 및 강모 캐리어(26)에 장착된 복수의 세트의 강모(28)를 포함하는 브러시 유닛(24)을 포함한다. 이 실시예에서, 브러시 유닛(24)은 스템(20)에 견고하게 연결된다. 그러나 다른 실시예에서, 청결 도구(14)는 기구가 예를 들어 사용자의 치아 갭 사이를 청소하거나 구강에 세정액 또는 미백액을 전달하는 전용 구강 처리 기구의 형태가 되도록, 브러시 유닛(24) 없이 제공될 수 있다.
도 2를 참조하면, 기구(10)는 또한 작동 유체를 저장하기 위한 유체 저장소(30), 및 기구(10)를 사용하는 동안 작동 유체를 사용자의 구강으로 전달하기 위한 노즐(32)을 포함한다. 작동 유체는 바람직하게는 액체 작동 유체이고, 이 실시예에서는 물이다. 유체 저장소(30)는 핸들(12)의 단부 주위로 연장되도록 핸들(12)에 장착된다. 노즐(32)은 청결 도구(14)의 헤드(22)에 장착된다. 브러시 유닛(24)을 포함하는 이 실시예에서, 강모(28)는 노즐(32) 주위에 배열된다.
노즐(32)은 유체 저장소(30)로부터 작동 유체를 수용하고 기구(10)를 사용하는 동안 사용자의 구강으로 작동 유체의 버스트를 전달하기 위한 유체 전달 시스템(34)의 일부를 형성한다. 작동 유체의 각각의 버스트는 바람직하게는 1 ml 미만, 보다 바람직하게는 0.5 ml 미만, 이 실시예에서는 바람직하게는 0.04 내지 0.2 ml 범위의 체적을 갖는다. 유체 전달 시스템(34)은 도 3에 개략적으로 도시되어 있다. 개요에서, 노즐(32)의 팁은 작동 유체의 버스트가 사용자의 구강으로 전달되는 유체 배출구(35)를 포함한다. 유체 전달 시스템(34)은 유체 저장소(30)로부터 작동 유체를 수용하기 위한 유체 유입구(36)를 포함한다. 이 실시예에서, 작동 유체는 액체 작동 유체이고, 바람직하게는 물이다. 유체 입구(36)는 핸들(12), 바람직하게는 핸들(12)의 본체(16)의 단부에 위치되며, 유체 저장소(30)가 핸들(12)에 연결될 때 유체 저장소(30)의 유체 포트에 연결되도록 배열된다. 청결 도구(14)는 핸들(12)로부터 분리 가능하고, 유체 저장소(30)는 청결 도구(14)가 핸들(12)로부터 분리되면 보충을 위해 핸들(12)로부터 당겨질 수 있다.
유체 전달 시스템(34)은 유체 저장소(30)로부터 유체 유입구(36)를 통해 작동 유체를 끌어오고 노즐(32)로 작동 유체의 버스트를 전달하기 위한 펌프 어셈블리를 포함한다. 펌프 어셈블리는 핸들(12)의 본체(16) 내에 위치된다. 펌프 어셈블리는 핸들(12)의 본체(16) 내에 위치되며, 용적 펌프(positive displacement pump)(38) 및 펌프(38)를 구동하기 위한 드라이브를 포함한다. 드라이브는 바람직하게는 펌프 모터(40)를 포함한다. 펌프 모터(40)에 전력을 공급하기 위한 배터리(42)는 또한 핸들(12)에 위치된다. 배터리(42)는 바람직하게는 재충전 가능한 배터리이다.
제1 도관(44)은 유체 전달 시스템(34)의 유체 유입구(36)를 펌프(38)의 유체 유입구(46)에 연결한다. 제2 도관(50)은 펌프(38)의 유체 배출구(52)를 노즐(32)에 연결한다. 제1 일방향 밸브(48)는 물이 펌프(38)로부터 유체 저장소(30)로 복귀하는 것을 방지하기 위해 유체 유입구(36)와 펌프(38) 사이에 위치된다. 제2 도관(50)은 펌프(38)의 유체 배출구(52)를 노즐(32)에 연결한다. 제어 회로(56)는 펌프 모터(40)의 작동을 제어하고, 따라서 펌프 모터(40) 및 제어 회로(56)는 펌프(38)를 구동하기 위한 드라이브를 제공한다. 배터리(42)는 제어 회로(56)에 전력을 공급한다. 제어 회로(56)는 펌프 모터(40)에 전력을 공급하는 모터 제어기를 포함한다.
이 실시예에서, 제어 회로(56)는 사용자가 기구(10)의 핸들(12) 상의 버튼을 누를 때 생성된 신호를 수신한다. 대안적으로, 또는 추가적으로, 제어 회로(56)는 기구(10) 내에 위치한 센서에 의해 생성되거나 디스플레이 또는 개인용 장치와 같은 원격 장치로부터 수신된 신호를 수신할 수 있다. 간결함을 위해, 다음 설명에서 제어 회로(56)는 사용자가 버튼(18)을 조작할 때 생성되는 신호를 수신한다.
기구(10)는 핸들(12)에 대한 스템(20)의 움직임, 따라서 강모 캐리어(26)의 이동을 구동하기 위한 구동 기구를 포함한다. 구동 기구는 전송 유닛 및 핸들(12)에 대해 스템(20)을 이동시키도록 전송 유닛을 구동하기 위한 구동 유닛을 포함한다. 구동 유닛은 핸들(12)의 본체(16) 내에 위치한 구동 모터(72)를 포함한다. 제어 회로(56)는 동력을 공급하는 모터 제어기를 포함한다. 버튼(18)은 또한 예를 들어 미리 설정된 시간 기간 내에 미리 정해진 횟수만큼 버튼(18)을 눌러 청결 세션을 시작하고 후속적으로 중지함으로써 구동 모터(72)를 활성화 및 비활성화하는 데 사용될 수 있다. 대안적으로, 구동 모터(72)를 활성화 및 비활성화하기 위해 별도의 버튼(미도시)이 제공될 수 있다. 변속기 유닛은 핸들(12)에 대해 진동하도록 구동 유닛에 의해 구동되는 샤프트를 포함한다. 구동 유닛은 바람직하게는 핸들(12)의 길이 방향 축 주위로, 바람직하게는 200~300Hz 범위의 주파수에서 진동하게끔 샤프트를 진동시키도록 배열된다. 청결 도구(14)의 스템(20)은 샤프트의 단부에 장착된다.
도 3a 및 3b는 펌프 어셈블리를 더 자세히 도시한다. 펌프(38)는 이 실시예에서 상부 하우징 섹션(80) 및 하부 하우징 섹션(82)을 포함하는 펌프 하우징을 포함한다. 하우징 섹션은 함께 롤링 다이어프램(rolling diaphragm)(84)의 원통형 섹션을 수용하는 원통형 캐비티를 정의한다. 다이어프램(84)은 펌프 하우징과 밸브 하우징(86) 사이에 끼워져 그 사이에 밀봉부를 형성한다. 밸브 하우징(86)은 제1 일방향 밸브(48) 및 제2 일방향 밸브(54)를 수용하고, 펌프(38)의 유체 유입구(46) 및 유체 배출구(52)를 형성한다. 이 실시예에서, 제1 일방향 밸브(48)는 스프링이 장착된 볼 체크 밸브(ball check valve)의 형태이고, 제2 일방향 밸브(54)는 덕빌 밸브(duckbill valve)의 형태이다. 밸브는 원형 플레이트의 형태인 밸브 리테이너(valve retainer)(88)에 의해 밸브 하우징(86) 내에 고정된다.
또한 도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 유체 유입구(46)를 통해 유체를 수용하고 그로부터 유체가 유체 배출구(52)를 통해 배출되는 유체 챔버(90)가 롤링 다이어프램(84)과 밸브 사이에 정의된다. 밸브 리테이너(88)는 작동 유체가 유체 유입구(46)로부터 유체 챔버(90) 내로 통과하도록 하고 유체 챔버(90)에서 유체 배출구(52)로 통과하도록 하는 어퍼처를 포함한다.
유체 챔버(90)의 체적은 피스톤에 의한 롤링 다이아프램(84)의 탄성 변형을 통해 변화된다. 피스톤은 펌프 하우징에 대해 선형 방향으로, 따라서 유체 챔버(90)에 대해 왕복 이동 가능하여, 유체를 유체 챔버(84) 내로 끌어들이고 후속적으로 유체 챔버(84)로부터 노즐(32)을 향해 유체를 압박한다. 피스톤은 롤링 다이어프램(84)과 맞물리는 중앙부(94)를 갖는 피스톤 헤드(92), 및 밸브 리테이너(88)를 향한 피스톤의 움직임을 제한하기 위해 펌프 하우징의 축방향 벽(98)과 맞물리도록 배열된 플랜지(flange)(96)를 포함한다. 펌프 하우징은 펌프 하우징에 대한 피스톤의 이동을 가이드하고 피스톤의 정렬을 유지하기 위해 플랜지(96)의 외주에 위치된 탭(102)을 수용하기 위한 복수의 슬롯(100)을 포함한다. 탭(102)과 슬롯(100)의 주변 벽 사이의 맞물림은 또한 밸브 리테이너로부터 멀어지는 피스톤의 움직임을 제한할 수 있고, 따라서 유체 챔버(90)의 최대 체적을 제한할 수 있다.
피스톤은 볼트(bolt)(106)에 의해 피스톤 헤드(92)에 연결된 피스톤 샤프트(104)를 더 포함한다. 피스톤 샤프트(104)는 피스톤의 선형 이동 방향을 따라 연장된다. 캠 팔로워(108)가 피스톤 샤프트(104)에 장착되어 피스톤을 펌프 어셈블리의 구동부에 결합시킨다. 이 실시예에서, 캠 팔로워(108)는 피스톤 샤프트(104)로부터 반경 방향 외측으로 연장하는 차축(110)에 회전 가능하게 장착된 베어링의 형태이다.
펌프(38)는 또한 구동에 의한 펌프(38)의 작동 동안 생성된 운동 에너지를 에너지 저장 장치에 의해 저장되는 위치 에너지로 변환하는 에너지 저장 장치를 포함한다. 이 실시예에서, 에너지 저장 장치는 펌프 하우징 내에 제공된 스프링(112)의 형태이다. 스프링(112)은 압축 스프링이다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 스프링(112)은 피스톤 헤드(92)와 결합하는 제1 단부, 및 피스톤이 펌프 하우징에 대해 이동할 때 펌프 하우징 내에서 고정된 위치를 유지하도록 펌프 하우징의 내부 표면에 형성된 홈 내에 고정되는 환형 트러스트 플레이트(annular thrust plate)(114)의 제1 표면과 맞물리는 제2 단부를 갖는다. 스프링(112)과 트러스트 플레이트(114) 사이의 이러한 맞물림은 스프링(112)이 피스톤을 밸브 리테이너(88) 쪽으로 압박하게 한다.
전술된 바와 같이, 드라이브는 펌프 모터(40)를 포함한다. 펌프 모터(40)는 펌프 모터(40)에 의해 회전되는 드라이브 샤프트(116)를 포함하는 로터를 포함한다. 펌프 모터(40)는 구동 샤프트(116)의 회전축이 피스톤 샤프트(104)의 길이 방향 축과 동일선상에 있도록 배열된다. 펌프 모터(40)에 연결된 변속기(118)는 구동 샤프트(116)에 연결된 태양 기어(sun gear)(120), 1차 유성 기어 스테이지(122), 출력 캐리어(126)에 장착된 2차 유성 기어 스테이지(124), 및 2개의 유성 기어 스테이지를 둘러싸는 링 기어(128)를 포함하는 2단 유성 기어박스의 형태이다.
구동 플레이트(130)는 피스톤의 길이 방향 축에 대한 회전을 위해 변속기(118)의 출력 캐리어(126)에 연결된다. 구동 플레이트(130)는 구동 핀(132)에 의해, 피스톤 샤프트(104)를 둘러싸고 피스톤의 종축과 동일선상에 있는 회전축을 중심으로 회전 가능한 환형 캠(134)에 연결된다. 캠(134)은 캠(134)과 트러스트 플레이트(114) 사이에 위치한 트러스트 베어링(136)에 의해 피스톤 샤프트(104)에 대한 회전을 위해 지지된다. 캠(134)은 트러스트 베어링(136)을 향하여 맞물리는 평평한 상부 표면, 및 유체 챔버(90)로부터 멀어지는 방향을 향하고 램프(138)가 형성된 프로파일된 하부 표면을 포함한다. 램프(138)는 캠 팔로워(108)가 스프링(112)의 편향력 하에 가압되고 캠 팔로워(108)가 피스톤을 중심으로 하는 캠(134)의 회전과 함께 이동하는 캠 트랙을 정의한다.
램프(138)의 프로파일은 도 4에 도시되어 있다. 램프(138)는 램프(138)의 시작부(140)가 램프(138)의 단부(142)로부터 각도 및 축방향으로 이격되도록 캠(134)의 회전축 주위로 연장된다. 램프(138)를 따라 연장되는 각도 방향으로 측정된 램프(138)의 시작부(140)와 단부(142) 사이의 각도 간격은 360° 이하이고, 이 실시예에서는 270°와 360° 사이이다. 램프(138)는 램프(138)의 시작부(140)로부터 램프(138)의 중간부(146)까지 캠(134)의 회전축을 중심으로 나선형으로 연장되는 상대적으로 가파른 섹션(144)을 포함한다. 상대적으로 가파른 섹션(144)은 그 길이를 따라 균일한 기울기를 갖지만, 기울기는 램프(138)를 따라 캠 팔로워(108)를 이동시키는 데 필요한 토크가 상대적으로 균일하도록 변할 수 있다. 램프(138)는 또한 중간부(146)로부터 램프(138)의 단부(142)까지 연장하는 상대적으로 얕은 섹션(148)을 포함한다. 이 실시예에서, 상대적으로 얕은 섹션(148)은 실질적으로 평평하며, 즉, 캠(134) 및 캠(134)의 상부 표면에 평행하다.
제어 회로(56)는 피스톤에 대한 캠(134)의 각도 위치를 제어하기 위해 드라이브를 작동시키도록 배열된다. 이 실시예에서, 제어 회로(56)는 캠(134)의 각도 위치를 모니터링하고, 모니터링된 각도 위치에 따라 드라이브의 작동을 제어하도록 배열된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 자석(150)은 캠(134)의 회전축을 중심으로 함께 운동하기 위해 캠(134)에 장착된다. 센서(152), 바람직하게는 홀 효과 센서는 펌프 어셈블리에 인접하게 위치되고 센서(152)에 대한 자석(150)의 위치에 따라 제어 회로에 신호를 출력한다. 센서(152)는 펌프 어셈블리에 인접하게 또는 펌프 어셈블리 상에 위치될 수 있는 제어 회로(56) 상에 장착될 수 있다. 대안으로서, 자석(150)은 피스톤 샤프트(104)에 장착될 수 있고, 센서(152)는 제어 회로(56)가 드라이브의 구동을 제어하는 것에 따라 피스톤의 축방향 위치에 따라 변하는 신호를 출력할 수 있다.
도 5a 내지 도 5c에서, 펌프 어셈블리는 작동 유체로 유체 챔버(90)의 초기 충전 후에 채택되는 "프라이밍된(primed)" 구성으로 도시되거나, 또는 펌프 어셈블리로부터 작동 유체의 버스트가 분출된 후 유체 챔버(90)의 보충에 이어 도시된다. 작동 유체로 유체 챔버(90)를 충전하는 것은 이하에서 더 상세히 설명된다. 이 구성에서, 캠(134)은 캠 팔로워(108)가 램프(138)의 단부(142)에 인접한 램프(138)의 상대적으로 얕은 섹션(148)에 위치하는 지점에 위치되어, 피스톤은 밸브 리테이너(88)로부터 최대 축방향 거리에 위치되고 유체 챔버(90)의 부피를 최대화한다. 이 구성에서, 유체 챔버(90)로 끌어들이는 작동 유체의 최대 부피는 0.04 내지 0.20 ml 범위에 있다. 펌프 하우징에 대한 피스톤의 위치의 관점에서, 스프링(112)은 압축된 상태에 있으며, 스프링(112)에 의해 위치 에너지가 저장된다.
사용자가 핸들(12)의 버튼(18)을 조작하여 노즐(32)로부터 작동 유체의 버스트의 전달을 작동시키면, 제어 회로(56)는 펌프 모터(40)를 작동시켜 360° 회전 운동을 통해 그리고 램프(140)의 시작부(140)을 향해 램프(138)의 단부를 넘어 캠 팔로워(108)를 이동시키는 방향으로 캠(134)을 회전시킨다. 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 피스톤에 대한 캠(134)의 회전 시, 캠 팔로워(108)는 램프(138)의 상대적으로 얕은 섹션(148)을 따라 램프(138)의 단부(142)로 이동하기 시작한다. 캠 팔로워(108)를 캠(134)의 하부 표면을 향하여 가압하는 스프링(112)의 작용 하에, 피스톤에 대한 캠(134)의 계속된 회전은 캠 팔로워(108)가 램프(138)의 단부(142)를 넘어 이동하고 램프(138)의 단부(142)과 램프(138)의 시작부(140) 사이에서 연장되는 상대적으로 급격하게 하강하는 트랙(154)과 맞물리도록 한다. 도 7a 내지 도 8c를 참조하면, 이러한 트랙(154)을 따른 캠 팔로워(108)의 움직임은 스프링(112)이 저장된 위치 에너지를 사용하여 유체 배출구(52)를 통해 작동 유체의 버스트를 촉구하도록 펌프(38)를 팽창 및 구동시키는 것을 가능하게 한다.
도 8a 내지 도 8c는 유체 챔버에서 유체 버스트가 분출된 직후에 채택된 펌프 어셈블리의 "프라이밍되지 않은" 구성을 도시한다. 도 6a 내지 6c에 도시된 구성으로부터 피스톤에 대한 캠(134)의 회전이 거의 없었다. 캠 팔로워(108)는 이제 램프(138)의 시작부(140)에 위치된다. 유체 챔버(90)의 체적은 최소이고; 롤링 다이어프램(84)의 원통형 섹션은 밸브 리테이너(88)와 피스톤 헤드(92)의 중앙부(94) 사이에 끼워져 있고, 피스톤 헤드(92)의 플랜지(96)는 펌프 하우징의 벽(98)에 맞닿아 있다. 스프링(112)은 확장된 구성으로 위치되지만 캠(134)에 대해 캠 팔로워(108)를 압박하는 힘을 피스톤에 계속 가하도록 충분히 압축된다.
피스톤에 대한 캠(134)의 계속적인 회전으로, 캠 팔로워(108)는 도 5a 내지 5c에 도시된 위치를 향해 다시 램프(138)를 따라 이동하기 시작한다. 도 9a 내지 10c는 펌프 어셈블리가 프라이밍된 구성으로 복귀될 때 채택된 펌프 어셈블리의 구성을 도시한다. 캠 팔로워(108)가 램프(138)를 따라 이동함에 따라, 피스톤은 스프링(112)의 편향력에 대항하여 밸브 리테이너(88)로부터 멀어져 이동하여 유체 챔버(90)의 체적을 증가시키고 작동 유체가 유체 유입구(36)를 통해 유체 챔버(90) 내로 유입되게 한다. 스프링(112)은 압축되어 운동 에너지를 압축된 스프링(92)에 의해 저장되는 위치 에너지로 변환한다. 캠(134)이 도 5a 내지 도 5c에 도시된 위치로 회전되면, 센서(152)의 출력으로부터 제어 회로(56)에 의해 검출되는 바와 같이, 제어 회로(56)는 사용자가 핸들(12)의 버튼(18)을 다시 조작하여 노즐(32)로부터 작동 유체 버스트의 전달을 작동시킬 때까지 펌프 어셈블리를 이 프라이밍된 구성으로 유지하기 위해 펌프 모터(40)의 작동을 중지한다. 사용자가 버튼(18)을 조작하여 유체의 제1 버스트를 분출한 후 펌프 어셈블리가 프라이밍된 구성으로 복귀하여 유체의 제2 버스트를 분출하는 데 걸리는 시간은 바람직하게는 0.2 내지 0.6초 범위이며, 바람직하게는 약 0.3초이다. 이는 펌프 어셈블리가 작동하여 약 3Hz의 주파수에서 유체 버스트를 방출할 수 있도록 한다.

Claims (17)

  1. 치아 세정 기구용 펌프 어셈블리로서,
    유체 배출구 및 유체 소스에 연결 가능한 유체 유입구를 갖는 유체 챔버, 및 상기 유체 챔버에 대해 선형 방향으로 이동 가능한 유체 변위 부재를 포함하는, 용적식 펌프(positive displacement pump);
    상기 유체 유입구를 통해 상기 유체 챔버 내로 유체를 끌어들이도록 상기 펌프를 구동시키기 위한 드라이브;
    구동에 의한 상기 펌프의 작동 시 발생하는 운동 에너지를 위치 에너지로 변환하여 저장하는 에너지 저장 장치;
    상기 유체 변위 부재에 대한 회전을 위해 상기 드라이브에 연결된 캠 - 상기 캠은 상기 유체 변위 부재 주위로 연장되는 램프(ramp)를 포함하고, 상기 램프는 상기 선형 방향을 따라 상기 램프의 시작부로부터 이격된 단부를 가짐 - ; 및
    상기 유체 변위 부재에 연결되어 상기 램프와 맞물리는 캠 팔로워(cam follower)를 포함하며,
    상기 캠이 상기 유체 변위 부재에 대해 이동할 때, 상기 캠 팔로워는 (i) 상기 램프를 따라 이동하여 상기 펌프를 구동시켜 유체를 상기 유체 챔버 내로 끌어들이고, (ii) 상기 램프의 상기 단부를 넘어 이동하여, 상기 에너지 저장 장치로 하여금 저장된 위치 에너지를 사용해 상기 유체 챔버로부터 유체의 버스트(burst)를 촉구하게끔 상기 펌프를 작동시킬 수 있도록 하는,
    펌프 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지 저장 장치는 상기 캠 팔로워를 상기 램프에 대해 편향시키는 힘을 상기 유체 변위 부재에 인가하도록 배열되는,
    펌프 어셈블리.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 램프는 상기 유체 챔버로부터 멀어지는 방향으로 향하는,
    펌프 어셈블리.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 챔버가 채워지고 상기 캠 팔로워가 상기 램프의 상기 단부에 인접하여 위치하는 각도 위치에서 상기 캠의 회전을 정지시키도록 상기 드라이브를 제어하기 위한 제어 회로를 포함하는,
    펌프 어셈블리.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 램프는 상기 램프의 상기 시작부로부터 상기 램프의 상기 단부를 향해 연장되는 상대적으로 가파른 섹션을 포함하는,
    펌프 어셈블리.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 램프의 상기 상대적으로 가파른 섹션은 실질적으로 균일한 기울기를 갖는,
    펌프 어셈블리.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 램프는 상기 램프의 상기 단부에 인접하여 위치하는 상대적으로 얕은 섹션을 포함하는,
    펌프 어셈블리.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 램프의 상기 상대적으로 얕은 섹션은 상기 캠의 회전축(rotational axis)에 실질적으로 수직인,
    펌프 어셈블리.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 드라이브는 상기 캠 팔로워가 상기 램프의 상기 상대적으로 얕은 섹션에 위치하는 각도 위치에서 상기 캠의 회전을 정지시키도록 배열되는,
    펌프 어셈블리.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 램프의 상기 시작부는 상기 램프의 상기 단부로부터 각지게 이격되는,
    펌프 어셈블리.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캠 팔로워는 상기 캠의 상기 회전축에 수직으로 연장되는 차축(axle)에 장착된 원형 베어링을 포함하는,
    펌프 어셈블리.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 드라이브는 모터 및 상기 모터와 상기 캠 사이에 연결된 변속기(transmission)를 포함하는,
    펌프 어셈블리.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 모터는 상기 캠의 상기 회전축과 동일선상에 있는 축을 중심으로 회전 가능한 로터(rotor)를 포함하는,
    펌프 어셈블리.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 변속기는 상기 캠에 직접 연결된 출력부를 갖는 유성 기어박스(epicyclic gearbox)를 포함하는,
    펌프 어셈블리.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에너지 저장 장치는 상기 유체 변위 부재와 맞물리도록 배열되는,
    펌프 어셈블리.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에너지 저장 장치는 스프링을 포함하는,
    펌프 어셈블리.
  17. 치아 처리 기구로서:
    핸들;
    작동 유체(working fluid)를 저장하기 위한 유체 저장소; 및
    상기 유체 저장소로부터 작동 유체를 수용하고 사용자의 치아에 상기 작동 유체의 버스트를 전달하기 위한 유체 전달 시스템을 포함하고,
    상기 유체 전달 시스템은 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 펌프 어셈블리를 포함하는,
    치아 처리 기구.
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