KR20230074539A - 개인 케어 기구를 위한 손잡이 및 개인 케어 기구 - Google Patents

Abstract

개인 케어 기구를 위한 손잡이는 반복적으로 헤드를 손잡이에 부착하고 그로부터 분리하기 위한 커넥터를 포함하고, 손잡이는 헤드에 가장 가까운 기단부와 말단부 사이에서 연장되는 종방향 연장부를 갖고, 말단부는 기단부의 반대편에 있고, 손잡이는,
코어-커넥터 유닛을 형성하도록 커넥터와 함께 일체로 제조된 코어 구조체, 및
코어 구조체를 적어도 부분적으로 덮는 제2 구성요소를 추가로 포함하고,
코어 구조체는 손잡이의 종방향 연장부를 따라 연장되는 종방향 연장부를 갖고, 코어 구조체는 제2 구성요소와 인터록킹(interlocking)하는 적어도 2개의 돌출부를 포함한다.

Description

개인 케어 기구를 위한 손잡이 및 개인 케어 기구

본 발명은 개인 케어 기구를 위한 손잡이, 특히 구강 케어 기구를 위한 손잡이에 관한 것으로, 손잡이는 적어도 2개의 상이한 구성요소, 및 반복적으로 헤드를 손잡이에 부착하고 그로부터 분리하기 위한 커넥터를 포함한다. 본 발명은 추가로, 그러한 손잡이 및 헤드를 포함하는 개인 케어 기구에 관한 것이다.

수동 칫솔과 같은 구강 케어 기구의 헤드 및 손잡이는 기술분야에 잘 공지되어 있다. 일반적으로, 치아를 세정하기 위한 강모(bristle)의 터프트(tuft)가 사용자의 구강 내로 삽입되도록 의도된 브러시 헤드의 강모 캐리어 또는 장착 표면에 부착된다. 손잡이가 보통 헤드에 부착되며, 이 손잡이는 칫솔질 동안 사용자에 의해 쥐어진다. 보통, 수동 칫솔의 헤드는 예컨대 강모 캐리어, 손잡이, 및 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 마모되어 폐기될 때 폐기물을 덜 발생시키는 환경 친화적인/지속가능한 수동 칫솔을 제공하기 위해, 교체가능한, 즉 손잡이에/손잡이로부터 반복적으로 부착/분리가능한 헤드 또는 헤드 리필(refill)을 포함하는 수동 칫솔이 공지되어 있다. 완전히 새로운 칫솔을 구입하는 대신에, 소비자는 손잡이를 재사용하고 새로운/미사용의 헤드 리필만을 구입할 수 있다. 그러한 리필은 통상 종래의 수동 칫솔보다 덜 고가이고 폐기물을 덜 발생시킨다.

예를 들어, 교체가능한 헤드가 연결된 손잡이를 포함하는 수동 칫솔들이 공지되어 있다. 손잡이는 헤드가 삽입가능한 공동을 구비한다. 헤드와 손잡이 사이에 충분히 강한 연결을 제공하기 위해, 칫솔 헤드는 손잡이의 칼라 내의 상보적인 맞물림 메커니즘과 맞물리기 위한 결합 앵커(anchor)를 갖는 목부를 가지도록 형성된다.

치아를 효과적으로 닦기 위하여, 전체 칫솔의 적절한 조작성 및 양호한 취급 특성이 제공되어야 하며, 그 특성은 특히 손잡이/칫솔의 무게 중심, 칫솔 헤드뿐만 아니라 손잡이의 굽힘 강성 및 무게에 좌우된다. 보통 칫솔의 손잡이는 사용자에 의해 필요에 따라 취급 및 조작될 선형 막대의 형상을 갖는다. 교체가능한 칫솔 헤드를 구비한 수동 칫솔은 교체가능한 헤드를 수용하기 위해 손잡이 부분 내에 내측 공동을 포함하기 때문에, 그러한 손잡이는 상대적으로 가볍고, 따라서 구강 케어 공동 내에서 취급하기가 편안하지도 않고 조작하기가 쉽지도 않은 것으로 나타났다. 또한, 상대적으로 가벼운 손잡이, 예컨대 재료를 덜 포함하는 손잡이, 또는 통상의 플라스틱 재료, 예컨대 폴리프로필렌으로 제조되는 손잡이를 포함하는 칫솔은 손에 덜 편안하게 놓인다. 상기 단점을 보상하기 위하여, 손잡이의 단면적의 크기가 증가될 수 있다. 그러나, 상대적으로 두꺼운 손잡이는 또한 칫솔을 손 안에서 굴리기 쉽지 않을 수 있고, 따라서, 사용자가 구강 내의 모든 영역에 도달하는 것을 방해할 수 있다. 또한, 사용자/소비자가 상이한 칫솔질 기술들을 사용한다는 것이 알려져 있고, 따라서, 모든 유형의 칫솔질 기술들을 사용할 때 칫솔질하는 동안 좋은 감각적 느낌을 제공하기 위하여 칫솔의 최적의 인체공학을 식별하는 것이 중요하다.

또한, 상대적으로 가벼운 손잡이, 예컨대, 통상의 플라스틱 재료, 예컨대 폴리프로필렌으로 제조되는 손잡이를 포함하는 개인 케어 기구, 특히 칫솔은 칫솔의 사용 동안에 낮은 제품 품질 지각(perception)을 제공한다.

본 발명의 목적은 전술한 단점들 중 적어도 하나를 극복하는, 특히 더 큰 편안함 및 개선된 품질 지각을 제공하는 개인 케어 기구를 위한 손잡이를 제공하는 것이다. 그러한 손잡이 및 헤드를 포함하는 개인 케어 기구를 제공하는 것이 또한 본 발명의 목적이다.

일 태양에 따르면, 개인 케어 기구를 위한 손잡이가 제공되는데, 손잡이는 반복적으로 헤드를 손잡이에 부착하고 그로부터 분리하기 위한 커넥터를 포함하고, 손잡이는 헤드에 가장 가까운 기단부와 말단부 사이에서 연장되는 종방향 연장부를 갖고, 말단부는 기단부의 반대편에 있고, 손잡이는,

- 코어-커넥터 유닛을 형성하도록 커넥터와 함께 일체로 제조된 코어 구조체, 및

- 코어 구조체를 적어도 부분적으로 덮는 제2 구성요소를 추가로 포함하고,

코어 구조체는 손잡이의 종방향 연장부를 따라 연장되는 종방향 연장부를 갖고, 코어 구조체는 제2 구성요소와 인터록킹(interlocking)하는 적어도 2개의 돌출부를 포함한다.

일 태양에 따르면, 개인 케어 기구가 제공되며, 개인 케어 기구는 그러한 손잡이 및 헤드를 포함한다.

본 발명이 다양한 실시예 및 도면을 참조하여 아래에서 더 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 개인 케어 기구의 예시적인 실시예를 도시하는데, 구현예는 헤드 및 손잡이를 포함하고, (A-A를 따르는 단면도로 도시된) 손잡이는 코어-커넥터 유닛, 제2 구성요소, 제3 구성요소, 및 스프링 로딩식 스냅 요소를 포함한다.
도 2는 도 1의 손잡이의 코어-커넥터 유닛의 사시도를 도시한다.
도 3은 도 1의 손잡이의 B-B를 따르는 단면도를 도시한다.
도 4는 제3 구성요소가 없는 도 1의 손잡이 및 스프링 로딩식 스냅 요소의 사시도를 도시한다.
도 5는 스프링 로딩식 스냅 요소가 없는 도 1의 손잡이의 사시도를 도시한다.
도 6은 스프링 로딩식 스냅 요소가 분해된 상태인, 도 1의 손잡이의 사시도를 도시한다.
도 7은 도 2의 코어-커넥터 유닛의 커넥터를 도시한다.
도 8은 도 1의 손잡이를 제조하기 위한 방법 단계를 도시한다.

본 발명에 따른 개인 케어 기구를 위한 손잡이는 반복적으로 헤드를 손잡이에 부착하고 그로부터 분리하기 위한 커넥터를 포함한다. 커넥터는 헤드를 손잡이에 확실하게 부착하기 위한 그리고 헤드와 손잡이 사이에 충분히 강한 연결 및 안정성을 제공하여 사용자가 예컨대 칫솔질 동작을 수행할 수 있게 하기 위한 스냅-끼워맞춤(snap-fit) 로킹 메커니즘, 예를 들어, 스프링 로딩식 볼 요소를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 개인 케어 기구는 임의의 유형의 개인 케어 기구, 예컨대 습식 면도기, 또는 구강 케어 기구, 바람직하게는 칫솔, 예컨대 수동 칫솔일 수 있다. 헤드는 칫솔 헤드 리필, 치간 또는 이쑤시개 리필, 혀/조직 클리너 리필, 및 화학적-어플리케이터 리필을 포함하지만 이로 한정되지 않는 임의의 유형의 교체가능한 리필, 예를 들어, 면도기 카트리지 또는 구강-케어 리필일 수 있다. 칫솔 헤드는 적어도 하나의 치아 세정 요소, 예를 들어, 헤드의 장착 표면에 고정된 강모들의 터프트 및/또는 탄성중합체 요소를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 커넥터는 코어 구조체와 일체로 제조되고 코어 구조체와 함께 코어-커넥터 유닛을 형성하는데, 즉, 상기 유닛은 유닛을 파괴하지 않고서는 분리될 수 없는 하나의 부품으로서 형성된다. 커넥터와 코어 구조체는 예를 들어 단일 사출 성형 단계에서 하나의 단일 부품으로 제조되기 때문에, 제조가 단순화될 수 있고 제조비가 감소될 수 있다.

코어 구조체는 사용자에 의해 파지될 손잡이 몸체를 형성하기 위해 제2 구성요소에 의해 적어도 부분적으로 덮인다. 다시 말하면, 코어 구조체는 다른 손잡이 재료 내에 적어도 부분적으로 매립된다. 코어-커넥터 유닛이 골격, 보강 브레이스(brace) 또는 강화 거더(stiffening girder)를 손잡이에 제공하는 한편, 제2 구성요소는 소정의 그리고 우수한 햅틱을 손잡이 또는 손잡이 몸체에 제공하여 손잡이의 용이하고 편안한 사용을 가능하게 할 수 있다.

손잡이는 헤드에 가장 가까운 기단부와 말단부 사이에서 연장되는 종방향 연장부를 갖고, 말단부는 기단부의 반대편에 있다. 코어 구조체는 손잡이의 종방향 연장부를 따라 연장되는 종방향 연장부를 갖는다. 적어도 2개의 돌출부는 코어 구조체의 길이 연장부로부터 연장되고, 견고한 손잡이 몸체를 제공하기 위해 제2 구성요소와 인터로킹(interlocking)한다. 코어-커넥터 유닛 및 제2 구성요소는 돌출부에 의해 잘 연결될 수 있고, 정상적인 사용 조건 하에서 분리가능하지 않다.

적어도 2개의 돌출부는 코어 구조체의 길이 연장부로부터 실질적으로 직교/수직인 방향으로 연장될 수 있다. 그러한 돌출부는, 예컨대 사출 성형에 의해, 코어 구조체와 함께 용이하게 제조될 수 있다. 돌출부는 코어 구조체와 제2 구성요소 사이의 견고한 연결 및 기계적 인터로킹을 용이하게 그리고 가능하게 할 수 있다. 돌출부는 리브(rib), 핀(fin), 바(bar), 브리지(bridge) 및/또는 너브(nub)의 형태를 가질 수 있다.

코어 구조체는, 코어 구조체가 손잡이의 전체 길이 연장부를 따라 20% 이상, 바람직하게는 25% 이상, 더욱 바람직하게는 50% 이상, 더욱 더 바람직하게는 75% 이상, 또는 85% 이상 연장되는 길이 연장부를 포함하는 경우에, 제2 구성요소에, 그리고, 그에 따라서, 전체 손잡이 몸체에 우수한 지지 및 강도를 제공할 수 있다. 그러한 손잡이는 바닥으로 낙하하는 경우에 손상되거나 파괴될 가능성이 더 적고, 따라서, 손잡이의 더 긴 수명을 보장할 수 있다.

대체적으로, 교체가능한 헤드를 포함하는 개인 및 구강 케어 기구, 특히 칫솔은 헤드가 자주 손잡이에 부착되고 그로부터 분리됨에 따라 고품질 및 견고한 커넥터 구조체를 필요로 한다. 마모 및 인열, 피로 또는 조기 노화에 의해 야기되는 결함은 통상 알려진 문제이며, 제품의 낮은 품질의 지각 및 조기 교체를 야기할 수 있다.

이러한 단점을 극복하기 위하여, 코어-커넥터 유닛은 섬유 강화 재료로 제조될 수 있다. 섬유 강화 재료는 섬유로 강화된 중합체 매트릭스/중합체 베이스 재료로 제조된 복합 재료일 수 있다. 중합체 베이스 재료는 하기의 군: 폴리아미드(PA, 예를 들어 PA6, PA66), 스티렌 아크릴로니트릴 수지(SAN), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 재생 플라스틱 재료, 또는 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 중합체 베이스 재료는 재생 플라스틱 재료를 적어도 부분적으로 함유할 수 있다.

섬유는 하기의 군: 무기 미립자, 유리 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 현무암 섬유, 목재 섬유, 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택될 수 있다. 유리 섬유는 중합체 베이스 재료의 강도, 탄성 및 내열성을 개선할 수 있다. 탄소 및 아라미드 섬유는 중합체 베이스 재료의 탄성, 인장 및 압축 강도를 개선할 수 있다. 목재 섬유는 중합체 베이스 재료의 굽힘 강도, 인장 탄성률 및 인장 강도를 개선할 수 있다. 무기 미립자는 중합체 베이스 재료의 등방성 수축, 마모 및 압축 강도를 개선할 수 있다.

섬유 강화 재료는 약 10 중량% 내지 약 50 중량%, 또는 약 25 중량% 내지 약 35 중량%, 또는 약 30 중량%의 섬유를 포함할 수 있다. 코어-커넥터 유닛은 약 30 중량%의 유리 섬유를 포함하는 유리 섬유 강화 중합체 재료로 제조될 수 있다. 중합체 재료는 폴리아미드 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트와 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 조합일 수 있다.

중합체 재료에 매립된 유리 섬유는 코어-커넥터 유닛을 형성하는 중합체 재료에 상당히 증가된 강성, 내마모성 및 완전성을 제공할 수 있다. 개인 기구, 예를 들어 헤드가 자주 분리 및 재부착되는 구강 케어 손잡이의 경우, 이러한 재료는 손잡이가 더 긴 기간에 걸쳐 사용될 수 있게 하는 내마모성을 갖는 커넥터를 제공한다. 헤드 및 손잡이가 연마 입자를 함유하는 슬러리 및 치약으로 흔히 오염되기 때문에, 오래 지속되는 커넥터 특성은 칫솔의 경우 특히 중요하다. 커넥터 재료가 연마제에 대해 충분히 저항성이 아닌 경우, 연마제는 커넥터의 재료를 그라인딩/샌딩하여 커넥터의 외측 기하학적 형상을 변경할 수 있다. 그 결과, 커넥터는 그 기능, 및/또는 사용 동안 예를 들어 칫솔질 동안 헤드를 제자리에 확실하게 보유하는 능력을 상실할 수 있다.

섬유 강화 재료는 약 1 g/㎤ 내지 약 1.7 g/㎤, 바람직하게는 약 1.4 g/㎤의 밀도를 가질 수 있다.

중합체 베이스 재료는 하기의 군: 폴리아미드(PA, 예를 들어 PA6, PA66), 스티렌 아크릴로니트릴 수지(SAN), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 재생 플라스틱 재료, 또는 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 중합체 베이스 재료는 재생 플라스틱 재료를 적어도 부분적으로 함유할 수 있다.

중합체 베이스 재료로서 스티렌 아크릴로니트릴(SAN)은 높은 열저항 특성을 제공할 수 있다. 사슬 내의 아크릴로니트릴 단위는 SAN이 100℃ 초과의 유리 전이 온도를 가질 수 있게 한다. SAN의 특성은 상대적으로 더 신속하고 더 빠른 전이 온도로 인해 성형 단계 동안 사이클 시간 감소를 가능하게 할 수 있다. 본 발명의 섬유 강화 재료의 사출 성형에 의해, 재료 용융물의 온도는 Tg 영역(점성 또는 고무질 상태)보다 높다. 냉각 동안, 화합물은 높은 Tg 온도를 초기에 얻고 치수 안정성(유리질 상태)에 도달한다. 섬유 강화 재료의 높은 Tg로 인해 재료가 치수 안정하게 유지됨에 따라, 이 재료의 오버몰딩이 가능하다.

중합체 베이스 재료로서 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 및/또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)는 개선된 광학 특징 및 높은 충격 강도를 포함하는 고품질 표면 특성을 갖는 손잡이를 제공할 수 있다. 일단 가열되면, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 낮은 점도 및 높은 용융 유동 지수(MFI)를 갖는 고온 저항성 용융물을 나타낸다. 따라서, 성형 중의 섬유 강화 재료의 가공성이 개선될 수 있다.

폴리아미드(PA)는 아미드 결합에 의해 연결된 반복 단위를 갖는 중합체로서 정의된다. 폴리아미드는 높은 내구성 및 강도를 나타낸다. 예를 들어, 폴리카프로락탐(PA6) 및 나일론 6-6(PA66)은 높은 인장 강도, 강성, 헤드 하에서의 양호한 안정성 및 탄성 및 광택(luster)을 갖는다. PA6 및 PA66은 마모 및 화학물질, 예를 들어 산 및 알칼리에 고도로 저항성이다. PA6은 일반적으로 백색이고, 다양한 색상으로 제조되기 전에 염색될 수 있다.

제2 구성요소는 중합체 베이스 재료 및 충전제 재료, 바람직하게는 무기 충전제 재료를 포함하는 중합체 재료로 제조될 수 있다 중합체 베이스 재료는 하기: 폴리아미드, 스티렌 아크릴로니트릴 수지, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 재생 플라스틱 재료, 또는 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 중합체 베이스 재료는 재생 플라스틱 재료를 적어도 부분적으로 함유할 수 있다.

스티렌 아크릴로니트릴(SAN)은 높은 내열성 특성을 제공할 수 있다. 사슬 내의 아크릴로니트릴 단위는 SAN이 100℃ 초과의 유리 전이 온도를 가질 수 있게 한다. SAN의 특성은 상대적으로 더 신속하고 더 빠른 전이 온도로 인해 성형 단계 동안 사이클 시간 감소를 가능하게 할 수 있다. 비정질 중합체는, 비정질 중합체가 점성 또는 고무질 상태로부터 경질 상태로 가역적으로 변환되는 유리 전이 온도(Tg)로 인해 본 발명의 중질 수지 재료에 적합하다. 본 발명의 섬유 강화 재료의 사출 성형에 의해, 재료 용융물의 온도는 Tg 영역(점성 또는 고무질 상태)보다 높다. 냉각 동안, 화합물은 높은 Tg 온도를 초기에 얻고 치수 안정성(유리질 상태)에 도달한다. 섬유 강화 재료의 높은 Tg로 인해 재료가 치수 안정하게 유지됨에 따라, 이 재료의 오버몰딩이 가능하다.

폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 및/또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)는 개선된 광학 특징 및 높은 충격 강도를 포함하는 고품질 표면 특성을 갖는 손잡이를 제공할 수 있다. 일단 가열되면, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 낮은 점도 및 높은 용융 유동 지수(MFI)를 갖는 고온 저항성 용융물을 나타낸다. 따라서, 성형 중의 섬유 강화 재료의 가공성이 개선될 수 있다.

폴리아미드(PA)는 아미드 결합에 의해 연결된 반복 단위를 갖는 중합체로서 정의된다. 폴리아미드는 높은 내구성 및 강도를 나타낸다. 예를 들어, 폴리카프로락탐(PA6) 및 나일론 6-6(PA66)은 높은 인장 강도, 강성, 헤드 하에서의 양호한 안정성 및 탄성 및 광택(luster)을 갖는다. PA6 및 PA66은 마모 및 화학물질, 예를 들어 산 및 알칼리에 고도로 저항성이다. PA6은 일반적으로 백색이고, 다양한 색상으로 제조되기 전에 염색될 수 있다.

충전제 재료는 하기의 군: 산화아연, 산화철, 황산바륨, 이산화티타늄, 산화알루미늄, 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택될 수 있다. 충전제 재료는 중합체 재료의 약 50 중량% 내지 약 80 중량%를 구성할 수 있다. 산화아연, 산화철, 황산바륨 및 이산화티타늄은 4 g/㎤ 이상의 밀도를 가지며, 따라서 제2 구성요소를 형성하는 중합체 재료에 상대적으로 무거운 중량을 제공할 수 있다. 또한, 산화아연 및/또는 산화알루미늄이 충전제 재료로서 사용되는 경우, 제2 구성요소의 상대적으로 높은 열전도율이 제공될 수 있다.

산화아연이 실질적으로 흰/밝은 색을 갖는 충전제 재료로서 사용되는 경우, 제2 구성요소 중합체 베이스 재료는 임의의 유형의 염료로 착색될 수 있다. 추가 코팅을 도포하는 대신에, 예를 들어 컬러 코팅으로 제2 구성요소를 전기 도금하고/하거나 래커 칠을 함으로써(이는 검은/어두운 충전제 재료, 예컨대 산화철이 사용될 것을 필요로 할 것임), 염료 마스터 배치(master batch)는 베이스 재료/제2 구성요소 재료에 단순히 첨가될 수 있다.

제2 구성요소의 중합체 재료는 약 2 g/㎤ 내지 약 3.5 g/㎤, 바람직하게는 약 2.7 g/㎤의 상대적으로 높은 밀도를 가질 수 있으며, 이는 통상 사용되는 플라스틱 손잡이 재료의 밀도보다 상당히 더 높다. 약 2.7 g/㎤의 밀도는 무기 충전제 재료 및 중합체 베이스 재료를 포함하는 중합체 재료에 의해 제공될 수 있으며, 여기서 중합체 베이스 재료는 폴리아미드일 수 있고, 무기 충전제 재료는 중합체 재료의 약 70 중량% 내지 약 75 중량%를 구성하는 산화아연일 수 있다.

약 2 g/㎤ 내지 약 3.5 g/㎤, 바람직하게는 약 2.7 g/㎤의 밀도를 사용하여, 제2 구성요소는 상당히 더 무겁고, 통상 사용되는 손잡이 재료, 예를 들어, 단지 약 0.9 g/㎤의 밀도를 갖는 폴리프로필렌에 비하여 손잡이를 사용하는 동안 소비자에게 상이한 촉각적 인상을 제공한다. 손잡이 재료의 중량은 상대적으로 높을 수 있으므로, 이는 개인 케어 기구의 사용 중에 높은 품질 인식 및 편안한 느낌을 사용자에게 제공할 수 있다. 보통, 사용자는 특히 개인 케어 분야의 제품이 그 제품의 사용 동안 높은 제품 품질을 보장하고 편안한 느낌을 제공하는 비중량을 갖는다는 것에 익숙해져 있다. 결과적으로, 본 발명에 따른 개인 케어 기구를 위한 손잡이는 그러한 우수한 제품 품질 인식을 제공할 수 있다.

코어-커넥터 유닛 및 제2 구성요소에 대해 각각 상이한 재료를 사용함으로써, 손잡이 특성은 동시에 상이한 태양과 관련하여 개선될 수 있다. 상대적으로 많은 양(예컨대, 적어도 50 중량%)의 충전제 재료를 포함할 수 있는 제2 구성요소는 예컨대 폴리프로필렌으로 제조된 손잡이에 비해 높은 비중량뿐만 아니라 더 높은 열전도율 및 열용량을 갖는 전체 손잡이를 제공한다. 따라서, 본 발명에 따른 손잡이는 표준 플라스틱 재료로 제조된 손잡이에 대해 프리미엄 손잡이로서 인식될 수 있다. 높이 중량/더 낮은 온도는 전형적으로 금속 또는 세라믹과 같은 재료에 관련된 속성이며, 이는 전형적으로 더 높은 레벨의 품질 및 가격 관점을 나타낸다.

그러나, 다른 측면에서, 높은 양의 충전제 재료를 갖는 재료는 표준 플라스틱 재료보다 더 취성이며, 따라서, 예를 들어, 손잡이가 지면으로 떨어지거나 또는 경질 물체에 부딪히는 경우 더 쉽게 파괴될 수 있다. 놀랍게도, 본 발명에 따른 코어 구조체는 코어 구조체가 손잡이의 전체 길이 연장부를 따라 20% 이상, 바람직하게는 25% 이상, 더욱 바람직하게는 50% 이상, 더욱 더 바람직하게는 75% 이상, 또는 85% 이상 연장되는 길이 연장부를 포함하는 경우 제2 구성요소의 취성 특징을 보상할 수 있다는 것을 발견하였다. 섬유, 예를 들어 유리 섬유를 중합체 베이스 재료에 첨가함으로써, 중합체 베이스 재료의 특성은 강도, 탄성 및 내열성과 관련하여 개선된다. 본 발명에 따르면, 코어 구조체를 형성하는 섬유 강화 재료는 제2 구성요소의 중합체 재료의 증가된 취성을 보상할 수 있고, 예컨대 손잡이가 바닥으로 떨어질 때 수명에 걸쳐 제품의 완전성을 보장할 수 있다.

또한, 커넥터를 코어 구조체와 함께 형성함으로써, 손잡이에 대한 헤드의 견고한 부착도 마찬가지로 보장될 수 있다. 코어 구조체뿐만 아니라 커넥터도 섬유 강화 재료로 형성될 수 있기 때문에, 손잡이의 커넥터 상으로의 헤드의 끼워맞춤은 개인 케어 기구의 수명에 걸쳐 마모될 가능성이 적어서, 고품질의 소비자 제품뿐만 아니라 더 지속가능하고 환경 친화적인 개인 케어 기구를 제공할 수 있다.

추가로, 코어-커넥터 유닛 및 제2 구성요소에 사용되는 특정적으로 선택된 재료들의 조합은 복잡한 조립 단계들에 대한 필요성 없이 코어 구조체를 제2 구성요소의 중합체 재료로 간단히 오버몰딩할 수 있게 한다.

예컨대, 하나의 사출 성형 단계에서, 원형 칼라/링이 코어-커넥터 유닛과 일체로 형성될 수 있다. 칼라/링은 커넥터와 코어 구조체 사이의 교차부에 제공될 수 있다. 그러한 칼라/링은 코어-커넥터 유닛과 제2 구성요소 사이의 단단한 연결을 보장할 수 있다. 제2 구성요소 재료를 코어 구조체 상에 성형할 때, 제2 구성요소의 재료는 어느 정도까지 수축되고, 결과적으로 코어-커넥터 유닛과 제2 구성요소 사이에 압입 끼워맞춤을 제공하며, 이는 코어-커넥터 유닛과 제2 구성요소 사이의 확실하고 단단한 연결을 보장한다. 칼라가 커넥터와 코어 구조체 사이의 교차부에 제공되기 때문에, 칼라는 제2 구성요소에 대한 지지/접촉 영역을 형성할 수 있다.

칼라/링은 제2 구성요소와 직접 접촉하는 영역에 제공된 단차부 또는 리세스를 포함할 수 있다. 칼라의 외측 기하학적 형상으로 제공된 단차부가 제2 구성요소를 형성하는 재료에 의해 오버몰딩될 때, 코어-커넥터 유닛과 제2 구성요소 사이의 매우 단단한 끼워맞춤이 제공될 수 있다. 그러한 단단한 끼워맞춤은, 제거되지 않으면 치약 슬러리가 축적될 수 있는, 코어-커넥터 유닛과 제2 구성요소 사이의 어떠한 깊은 갭(gap)도 제거할 수 있고, 그에 의해 손잡이를 더 위생적으로 만들 수 있다. 단차부는 상대적으로 작은 치수, 예컨대 약 0.5 mm 내지 약 1.5 mm의 높이를 가질 수 있으며, 그에 의해 단단한 끼워맞춤의 이점을 여전히 제공할 수 있다. 단차부의 높이가 상대적으로 작은 (예컨대, 약 0.5 mm 내지 약 1.5 mm인) 경우, 단차부를 덮는 제2 구성요소 재료의 층은 그에 따라서 상대적으로 얇을 수 있는데, 즉 약 0.5 mm 내지 약 1.5 mm일 수 있다.

본 개시내용에 따른 압입 끼워맞춤은 또한 간섭 끼워맞춤, 또는 수축 끼워맞춤으로 지칭될 수 있고, 2개의 단단한 끼워맞춤 정합 부품들 사이의 체결의 형태이며, 이는 부품들이 서로 밀린 후에 마찰에 의해 또한 함께 유지되는 조인트를 생성한다. 압입 끼워맞춤 또는 수축 끼워맞춤은 외력을 인가하지 않고서 구성요소가 결합되게 하고; 압입 끼워맞춤/수축 끼워맞춤은 제2 구성요소가 정상적인 실온으로 복귀할 때 성형 후의 상대 크기 변화에 의해 자동으로 제공된다. 코어-커넥터 유닛 상으로의 성형을 허용하기 위해 제2 구성요소의 재료를 가열함으로써, 그리고 재료가 주위 온도/실온으로 복귀하도록 둠으로써, 코어-커넥터 유닛과 제2 구성요소 사이의 단단한 수축 끼워맞춤이 제공될 수 있다. 그러한 단단한 기계적 연결, 즉 본 발명에 따른 단단한 압입 끼워맞춤/수축 끼워맞춤은 또한, 성형 후에 화학적 결합을 형성하지 않는 (코어-커넥터 유닛 및 제2 구성요소에 대한 각각의) 손잡이 재료들의 사용을 가능하게 할 수 있다.

칼라는 더 단단한 연결을 제공하기 위해 코어 구조체를 적어도 부분적으로 덮는 제2 구성요소에 인접할 수 있고, 그에 따라서, 그와 직접 접촉할 수 있다. 추가로, 칼라는 제2 구성요소와 실질적으로 동일 평면에 있을 수 있고, 페이스트 및 슬러리가 축적될 수 있는 어떠한 갭 또는 에지도 생성하지 않으면서 손잡이 몸체의 균일한 외측 측방향 표면을 제공할 수 있다. 따라서, 그러한 손잡이는 우수한 햅틱을 제공하고, 개인 케어 기구를 더 위생적으로 만든다.

손잡이의 개선된 파지 특성을 제공하기 위해, 제3 구성요소, 예컨대 열가소성 탄성중합체 재료(TPE) 및/또는 폴리프로필렌 재료가 코어 구조체 및/또는 제2 구성요소 상에 오버몰딩될 수 있다. 제3 구성요소는 손잡이의 외측 표면 상에 파지 영역(들)을 제공할 수 있다.

예를 들어, 손잡이는 제3 구성요소, 예컨대, 열가소성 탄성중합체 재료 및/또는 폴리프로필렌 재료로 제조되는 엄지손가락 안착부를 포함할 수 있다. 이러한 재료는 위에서 논의된 바와 같이 코어 구조체 및/또는 제2 구성요소 위에 용이하게 사출 성형될 수 있다. 그러한 엄지손가락 안착부는, 습식 조건들 하에서, 예를 들어 사용자가 치아를 칫솔질할 때 개인 케어 기구의 조작성을 개선하기 위해, 개선된 취급 특성들, 예를 들어 미끄럼 방지 특성들을 개인 케어 기구의 손잡이에 제공할 수 있다. 엄지손가락 안착부는 쇼어(Shore) A 경도가 약 30 내지 약 60, 또는 약 40인 열가소성 탄성중합체로 제조되어서 구강 케어 기구가 습식 조건들에서 사용될 때 너무 미끄러운 것을 방지할 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. 대안적으로, 엄지손가락 안착부는 손잡이의 길이 연장부를 따라 연장되는 긴 스트립일 수 있다. 엄지손가락 안착부 또는 파지 영역은 기단부에 가까운, 즉 헤드에 가장 가까운 영역 내에서 손잡이의 전방 표면 상에 부착될 수 있다. 엄지손가락 안착부는 손잡이의 종방향 축에 실질적으로 수직하게 그리고/또는 비스듬히 연장되는 복수의 리브를 포함할 수 있다. 그러한 리브는 사용자/소비자가 개인 케어 기구를 훨씬 더 잘 제어하면서 사용하게 하도록 할 수 있다. 사용자/소비자는 사용 동안 손잡이를 더 잘 파지하고 조작할 수 있다. 그러한 손잡이는 사용(예컨대, 칫솔질) 동안, 특히 습윤 상태 하에서 추가로 개선된 제어 및 더 우수한 편안함을 제공할 수 있다.

제3 구성요소는 손잡이의 전방 표면 상에 엄지손가락 안착부를 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자의/소비자의 손가락들 및 엄지손가락에 의해 파지될, 전방 표면의 반대편인 후방 표면 상에 손바닥 그립도 또한 형성할 수 있다. 그러한 손잡이 구성은 사용 동안 미끄러짐에 훨씬 더 잘 저항할 수 있다. 제3 구성요소 재료(예컨대, TPE)는 아래에 놓인 제2 구성요소 및/또는 코어 구조체에 제공된 개구를 통해 연장될 수 있다.

개인 케어 기구를 위한 손잡이를 제조하기 위한 방법은 하기의 단계들을 포함할 수 있다:

- 코어-커넥터 유닛을 섬유 강화 재료로 성형하는 단계 - 코어-커넥터 유닛은 코어 구조체 및 헤드를 손잡이에 부착하기 위한 커넥터를 포함하고, 커넥터는 공동을 포함함 -;

- 충전제 재료를 포함하는 중합체 재료로 코어-커넥터 유닛을 적어도 부분적으로 오버몰딩하여 제2 구성요소를 형성하는 단계,

- 코어-커넥터 유닛 및/또는 제2 구성요소를 일정 재료, 바람직하게는 열가소성 탄성중합체로 적어도 부분적으로 오버몰딩하여 제3 구성요소를 형성하여 손잡이의 그립 부분을 형성하는 단계,

- 스냅-끼워맞춤 요소를 커넥터의 공동 내로 삽입하는 단계.

스냅-끼워맞춤 요소는 스프링 로딩식 볼 요소일 수 있다. 이를 위하여, 스프링, 볼, 및 압축된 스프링과 볼을 제자리에 유지시키는 캡이 커넥터의 공동 내로 삽입될 수 있다. 캡은, 예컨대 압입 끼워맞춤 및/또는 초음파 용접에 의해, 공동 내에 고정될 수 있다. 캡은 본 발명에 따른 섬유 강화 재료 또는 상이한 재료, 예컨대 금속으로 제조될 수 있다.

코어 구조체의 일부는 손잡이의 외부에서 가시적인 상태를 유지할 수 있어서, 예컨대 추가의 색상 대조 구조체를 제공하여 손잡이의 미적인 외관을 개선할 수 있다. 예를 들어, 오버몰딩으로부터 배제되어 그에 따라서 가시적인 상태를 유지하는 코어 구조체의 일부에 의해, 로고가 보이도록 하는 영역이 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 손잡이는 코어-커넥터 유닛을 형성하는 약 5 중량% 내지 약 20 중량%의 섬유 강화 재료, 충전제를 포함하고 제2 구성요소를 형성하는 약 70 중량% 내지 약 95 중량%의 중합체 재료, 및 손잡이의 그립 부분을 형성하는 약 1 중량% 내지 약 10 중량%의 제3 구성요소 재료, 바람직하게는 열가소성 탄성중합체를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 손잡이는 코어-커넥터 유닛을 형성하는 약 13 중량% 내지 약 18 중량%의 섬유 강화 재료, 충전제를 포함하고 제2 구성요소를 형성하는 약 75 중량% 내지 약 85 중량%의 중합체 재료, 및 손잡이의 그립 부분을 형성하는 약 2 중량% 내지 약 5 중량%의 제3 구성요소 재료, 바람직하게는 열가소성 탄성중합체를 포함할 수 있다.

손잡이의 재료(코어-커넥터 구조체 및 제2 구성요소의 재료)는 (예컨대, 폴리프로필렌으로 제조된) 헤드의 재료보다 더 높은 밀도를 가질 수 있기 때문에, (칫솔 헤드에 치약이 로딩되어 있더라도) 질량 중심/무게 중심은 손잡이 내에 놓이며, 이는 사용자들이 칫솔질 동안 개선된 감각 느낌으로 잘 조정된 칫솔질 기술을 수행할 수 있게 한다. 손잡이의 중심에 무게 중심이 제공됨으로써, 치약이 칫솔 헤드 상에 적용되는 경우, 더 잘 균형잡히고 뒤집히지 않고 헤드에 하중이 걸리지 않는 구강 케어 기구가 제공된다. 추가적으로, 사용자가 상이한 파지 스타일/칫솔질 기술을 적용할 때, 본 발명에 따른 구강 케어 기구는 무게 중심이 손목 관절의 피벗점에 있거나 또는 그에 매우 가깝게 있다는 이점을 갖는다. 균형이 잡힌 칫솔은 입 안에서 제어하기가 더 용이하며, 이에 의해 더 정밀하고 정확한 칫솔질 운동이 가능하게 되며, 이는 더 양호한 세정을 가능하게 한다.

개인 케어 기구의 고품질이고 상대적으로 고가인 손잡이가 약 3개월의 사용 후에 폐기되는 통상적인 기구, 예컨대, 수동 칫솔에 비해 더 긴 기간에 걸쳐 사용하도록 구성되지만, 상대적으로 저렴한 리필은 정기적으로, 예컨대 약 3개월 후에 교환될 수 있다. 이는 비용 효율적이고 환경적으로 지속가능한 고품질 개인/구강 케어 기구를 제공한다.

추가로, 제2 구성요소의 중합체 재료가 베이스 재료의 적어도 일부분과 예비 혼합될 수 있는 상대적으로 많은 양의 충전제 재료를 포함할 수 있기 때문에, 그러한 중합체 재료는, 예컨대, 충전제 변화에 의해, 어떠한 위치에서든 손잡이의 중량을 제어를 허용할 수 있다. 전체 개인 케어 기구의 제어는 손잡이의 상대적으로 높은 중량으로 인해 유익할 수 있다. 이제 완성된 손잡이의 관성 모멘트의 적응을 위해 중합체 재료의 질량/중량 분포를 사용하는 것이 가능하다.

앞서 논의된 바와 같이, 개인 케어 기구의 헤드는, 예를 들어 사용자가 칫솔질 동작을 수행할 수 있도록, 헤드와 손잡이 사이에 충분히 강한 연결 및 안정성을 보장하기 위해 스냅-끼워맞춤 요소/스냅-끼워맞춤 로킹 메커니즘을 포함하는 커넥터를 통해 손잡이에 부착될 수 있다. 커넥터는 외측 측방향 표면 및 그 내부의 리세스를 포함할 수 있으며, 리세스는 커넥터 내에 공동을 형성한다. 공동 내부에는 스프링 로딩식 볼 요소가 제공될 수 있다. 스프링 로딩식 볼 요소는 볼 및 스프링을 포함할 수 있으며, 스프링은 커넥터의 외측 측방향 표면을 향하는 방향으로 볼 상으로 반경방향 힘을 가한다. 이하에서, 반경방향 힘은 커넥터의 종방향 길이 연장부에 실질적으로 수직한 방향으로 가해지는 힘에 의해 한정된다. 스프링은, 볼이 커넥터의 외측 측방향 표면을 약간 넘어서 연장되도록, 볼 상으로 힘을 가하고 볼을 외향으로 밀어낸다. 헤드 내에 제공된 중공 부분의 내측 벽은 스프링 로딩식 볼 요소의 볼을 수용하기 위한 리세스를 포함할 수 있다. 헤드가 커넥터 상에 스냅-끼워맞춤되면, 헤드는 축방향으로 손잡이/커넥터 상에 고정된다. 다시 말하면, 커넥터는 헤드의 손잡이에 대한 그리고 그로부터의 용이한 부착/분리를 허용한다. 사용자는 간단한 선형 운동에 의해 헤드를 손잡이에 부착시킬 수 있다. 또한, 볼-스냅은 헤드의 정밀한 고정을 제공할 수 있고, 헤드가 확실하게 스냅 체결되었다는 뚜렷한 햅틱 피드백이 사용자에게 주어질 수 있다. 다시 말하면, 사용자는 일단 볼이 헤드의 중공 부분의 내측 벽 내에 제공된 리세스 내로 맞물림되면 이를 인식할 수 있다. 브러시 헤드는 용이하게, 즉 다른 요소들/로킹해제 메커니즘들과 동기화된 동작을 수행하는 것 없이 제거될 수 있다.

헤드는 특정/사전결정된 분리력(pull-off force)이 가해질 때까지 손잡이 상에 고정될 수 있다. 헤드와 커넥터 사이의 연결은 충분히 강해, 잘 조정된 칫솔질 기술들을 가능하게 한다. 헤드는 사용, 예컨대, 칫솔질 동안에 손잡이로부터 느슨해지지 않고 옆으로 비틀리지도 않는다.

스프링 로딩식 볼 요소의 볼 및/또는 스프링은 스테인리스강으로 제조될 수 있다. 전형적인 스냅 요소들은 시간 경과에 따른 이완 및 노화 효과들을 나타내는 플라스틱으로 제조된 스프링 요소를 포함하는 반면, 스테인리스강 스프링은 확장된 사용 조건(예를 들어, 온도) 하에서도 시간 경과에 따라 일정한 스프링 상수를 나타낸다. 스테인레스강으로 제조된 스프링 로딩식 볼 요소는 커넥터/손잡이 상의 헤드의 장시간 지속되는 신뢰성 있는 고정을 제공할 수 있다.

커넥터는 실질적으로 원통형인 제1 섹션 및 실질적으로 원통형인 제2 섹션을 포함할 수 있고, 제1 및 제2 원통형 섹션들은 적어도 부분적으로 원추형인 섹션에 의해 연결될 수 있다. 실질적으로 원통형인 제1 섹션, 적어도 부분적으로 원추형인 섹션 및 실질적으로 원통형인 제2 섹션은 연속적인 순서로 배열될 수 있고 커넥터의 종방향 길이 연장부를 한정할 수 있다. 실질적으로 원통형인 제1 및 제2 섹션들은 커넥터의 종방향 길이 연장부에 대해 중심을 벗어나서(off-center) 배치될 수 있다.

이하에서, 실질적으로 원통형인 섹션은 종방향 길이 연장부 및 종방향 길이 연장부에 실질적으로 수직하게 연장되는 단면 영역을 갖는 3차원 몸체에 의해 한정된다. 단면 영역은 종방향 길이 연장부를 따라 실질적으로 일정한 형상을 갖는다. 커넥터는 사출 성형 공정에 의해 제조될 수 있기 때문에, 실질적으로 원통형인 섹션은 또한 2° 이하의 약간의 드래프트각(draft angle)을 갖는 섹션/몸체를 포함한다. 다시 말하면, 실질적으로 원통형인 섹션은 또한 헤드가 커넥터에 부착되면 헤드에 가장 가까운 기단부를 향해 최대 2° 만큼 약간 테이퍼 형성되는 섹션/몸체를 포함한다.

단면 영역은 임의의 형상, 예를 들어, 실질적인 원형, 타원형, 직사각형, 반원형, 평탄부를 갖는 원형, 볼록형 또는 오목형을 가질 수 있다. 단면 영역은 다각형, 예를 들어 정사각형 또는 삼각형의 형상을 가질 수 있다. 원통을 그의 길이 연장부를 따라 둘러싸는 외측 측방향 표면은 원통의 종방향 길이 연장부에 대해 실질적으로 평행한 직선들로 구성되는 것으로 한정될 수 있다.

구강 케어 기구의 헤드는 말단부 및 기단부를 가지며, 기단부는 손잡이에 가장 가까운 단부로서 한정된다. 헤드의 기단부는 커넥터의 일부, 예를 들어 실질적으로 원통형인 제2 섹션, 적어도 부분적으로 원추형인 섹션 및 실질적으로 원통형인 제1 섹션의 일부를 수용하기 위한 중공 부분을 포함할 수 있다. 헤드의 중공 부분은 헤드의 중공 부분 내로 삽입될 커넥터의 일부의 외측 기하학적 형상/윤곽에 대응하는 기하학적 형상/윤곽을 갖는 내측 벽을 가질 수 있다. 커넥터의 실질적으로 원통형인 섹션들의 편심 배열/중심을 벗어난 위치설정은 손잡이 상에 칫솔 헤드의 정밀한 위치설정을 가능하게 한다. 헤드의 기하학적 위치는 명확하게 한정될 수 있다. 손잡이가 헤드에 가장 가까운 기단부에서 커넥터를 포함함에 따라, 2개의 실질적으로 원통형인 섹션들의 편심/중심을 벗어난 배열들은 사용자가 헤드를 손잡이에 부착할 때 안내 요소로서 작용할 수 있다. 다시 말하면, 2개의 실질적으로 원통형인 섹션들은 헤드와 손잡이 사이의 정확한 끼워맞춤을 허용할 수 있다. 또한, 2개의 실질적으로 원통형인 섹션들의 편심/중심을 벗어난 배열은 예를 들어 측방향 힘이 헤드 상에 가해지는 경우 칫솔질 동안 손잡이 상의 헤드에 대한 비틀림 방지 보호를 제공할 수 있다.

실질적으로 원통형인 제1 섹션 및 실질적으로 원통형인 제2 섹션은 길이 연장부 및 길이 연장부에 실질적으로 수직하게 연장되는 단면 영역을 갖고, 실질적으로 원통형인 제1 섹션 및/또는 실질적으로 원통형인 제2 섹션의 단면 영역은 실질적으로 원형일 수 있다. 그러한 기하학적 형상은 구강 케어 기구의 사용 후에 세정이 용이한 견고하고 간단한 구조를 제공한다. 또한, 외측 기하학적 형상은 상대적으로 간단하기 때문에, 그러한 커넥터는 비용 효율적인 방식으로 제조될 수 있다.

실질적으로 원통형인 제1 섹션은 실질적으로 원통형인 제2 섹션의 단면 영역보다 큰 단면 영역을 가질 수 있다. 예를 들어, 손잡이의 기단부에서 중공 부분 내로 삽입되는 실질적으로 원통형인 제1 섹션은 약 8 mm 내지 약 10 mm, 바람직하게는 약 9 mm의 직경을 갖는 실질적으로 원형인 단면 영역을 가질 수 있는 한편, 헤드의 기단부에서 중공 부분 내로 삽입되는 실질적으로 원통형인 제2 섹션은 약 4 mm 내지 약 6 mm, 바람직하게는 약 5 mm의 직경을 갖는 실질적으로 원형인 단면 영역을 가질 수 있다.

실질적으로 원통형인 제1 및 제2 섹션들은 각각 실질적으로 원통형인 제1 및 제2 섹션들의 대칭축으로 한정되는 제1 및 제2 종방향 중심 축을 가질 수 있다. 실질적으로 원통형인 제1 및 제2 섹션들은 제2 원통형 섹션의 제2 종방향 중심 축이 제1 원통형 섹션의 제1 종방향 중심 축에 대해 약 1 mm 내지 약 2.5 mm, 또는 약 1.5 mm 내지 약 2 mm, 또는 약 1.65 mm만큼 중심을 벗어나서 위치되도록 서로에 대해 배치/배열될 수 있다. 다시 말하면, 실질적으로 원통형인 제2 섹션의 중심이 실질적으로 원통형인 제1 섹션의 종방향 중심 축으로부터 약 1 mm 내지 약 2.5 mm, 또는 약 1.5 mm 내지 약 2 mm, 또는 약 1.65 mm의 거리만큼 편위/편심된다.

그러한 커넥터는 예를 들어 사출 성형에 의해 제조하기에 용이할 수 있고, 측방향 힘들이 브러시 헤드 상에 인가되는 경우 구강 케어 기구에 충분한 비틀림 안정성을 제공한다.

실질적으로 원통형인 제1 및/또는 제2 섹션은 실질적으로 원통형인 제1 및/또는 제2 섹션의 길이 연장부를 따라 연장되는 평탄 부분을 포함할 수 있다. 그러한 평탄 부분은 예를 들어 측방향 힘이 헤드 상에 가해지는 경우, 사용 (예컨대, 칫솔질) 동안에 손잡이에 연결되는 헤드에 대한 추가의 비틀림 방지 보호를 개인 케어 기구(예컨대, 칫솔)에 제공할 수 있다.

실질적으로 원통형인 제1 및 제2 섹션들은 각각 제1 및 제2 외측 표면을 가질 수 있고, 실질적으로 원통형인 제1 및 제2 섹션들은 제1 외측 표면의 일부 및 제2 외측 표면들의 일부가 실질적으로 직선 정렬되도록 서로에 대해 배열될 수 있다. 스프링 로딩식 볼 요소를 선택적으로 포함하는 평탄 부분은 실질적으로 직선 정렬되어 있는 제1 및 제2 외측 표면들의 반대편에 배열될 수 있다. 그러한 커넥터는 세정이 용이한 외측 기하학적 형상을 갖는다. 커넥터는 견고하고, 사용하기 용이하며, 비용 효율적인 방식으로 제조될 수 있다.

손잡이의 기단부(예컨대, 커넥터와 코어 구조체 사이의 교차부에 제공된 링/칼라)는 모따기된 표면을 포함할 수 있다. 그러한 모따기된 표면은 사용 중에 추가의 비틀림 방지 보호를 구강 케어 기구에 제공할 수 있다. 모따기된 표면과 손잡이의 단면 영역은 약 15° 내지 약 30°, 또는 약 18° 내지 약 28°, 또는 약 25°의 각도(α)를 한정할 수 있다. 상기 단면 영역은 손잡이의 종방향 길이 연장부에 실질적으로 수직하게 연장되는 영역에 의해 한정된다. 놀랍게도, 그러한 각진/모따기된 표면은 탁월한 비틀림 방지 보호를 제공하는 것으로 밝혀졌다. 또한, 각진/모따기된 표면은 구강 케어 기구의 사용 후 치약 슬러리 및 타액과 같은 유체의 배출을 가능하게 하여, 시간 경과에 따른 그러한 유체의 축적을 방지한다.

커넥터는 헤드의 손잡이에 대한 그리고 그로부터의 용이한 부착/분리를 허용한다. 사용자는 간단한 선형 운동에 의해 헤드를 손잡이에 부착시킬 수 있다. 중심을 벗어나서 배열되는 실질적으로 원통형인 섹션들의 특정 설계 및 손잡이의 모따기된 표면에 의해, 헤드는 부착 동작 동안 (소정의 공차 내에서) 자동적으로 올바른 배향이 되게 된다. 따라서, 소비자는 손잡이 상에 헤드를 스냅 체결하기 전에 헤드를 손잡이 상에 정밀하게 위치시키도록 강요되지 않는다. 또한, 볼-스냅은 브러시 헤드의 정밀한 고정을 제공하고, 헤드가 확실하게 스냅 체결되었다는 뚜렷한 햅틱 피드백이 소비자에게 주어진다. 칫솔 헤드는 다른 요소들(로킹해제 메커니즘들)과의 임의의 동기화된 동작 없이도 용이하게 제거될 수 있다. 추가적으로, 커넥터는 용이하게 세정될 수 있다. 커넥터의 특정 설계는 먼지, 치약 및/또는 타액이 축적되는 어떠한 리세스도 갖지 않을 수 있다. 커넥터는 또한 단지 실질적으로 둥근 에지들만을 포함함으로써 임의의 취약한 구조를 피할 수 있으며, 이는 표면들의 용이한 파손 또는 손상을 방지할 수 있다.

제조 공차가 발생하는 경우에 칫솔 헤드가 커넥터 상에 충분히 양호하게 끼워맞춤되는 것을 가능하게 하기 위해, 헤드의 중공 부분의 내측 벽은 커넥터/손잡이 상에 헤드를 정밀하게 조절하기 위한 적어도 하나의 립(rip) 또는 서로 반대편에 배열되는 2개의 립들을 포함할 수 있다. 더욱이, 적어도 하나의 립은 헤드를 커넥터/손잡이 상에 스냅 체결하는 중에 스프링처럼 또는 추가의 저항으로서 작용할 수 있는 헤드의 중공 부분 내의 공기의 압축을 방지할 수 있다.

개인 케어 기구는 구강 케어 기구, 특히 치아 세정 요소를 갖는 칫솔 헤드 및 손잡이를 포함하는 칫솔일 수 있다.

구강 케어 기구의 치아 세정 요소들, 예를 들어 하나 또는 복수의 터프트들을 형성하는 필라멘트들의 번들이 핫 터프팅(hot tufting) 공정에 의해 헤드에 부착될 수 있다. 헤드 내에 매립된 필라멘트들의 터프트들을 가진 헤드를 제조하는 하나의 방법은 하기의 단계들을 포함할 수 있다: 제1 단계에서, 원하는 양의 필라멘트들을 제공함으로써 터프트들이 형성된다. 제2 단계에서, 터프트들이 주형 공동(mold cavity) 내에, 헤드에 부착되어야 하는 필라멘트들의 단부들이 상기 공동 내로 연장되도록 배치된다. 상기 공동 내로 연장되지 않는 필라멘트들의 반대편 단부들은 단부가 둥글게(end-rounded) 되거나 단부가 둥글게 되지 않을 수 있다. 예를 들어, 필라멘트들은 필라멘트들이 뾰족한 팁을 갖는 테이퍼 형성된 필라멘트들인 경우에 단부가 둥글게 되지 않을 수 있다. 제3 단계에서, 헤드가 주형 공동 내로 연장되는 필라멘트들의 단부들 주위에 사출 성형 공정에 의해 형성되고, 그에 의해 터프트들을 헤드 내에 고정시킨다. 대안적으로, 구강 케어 기구의 나머지 부분이 형성되기 전에, 헤드의 제1 부분 - 소위 "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 터프트들의 단부들이 선택적으로 용융되거나 융합-접합되어 필라멘트들을 융합된 덩어리 또는 볼로 함께 합쳐서, 융합된 덩어리들 또는 볼들이 공동 내에 위치되게 할 수 있다. 터프트들은 구강 케어 기구의 완성된 헤드 상의 터프트들의 원하는 위치에 대응하는 막힌 구멍들을 갖는 주형 바아(mold bar)에 의해 주형 공동 내에 유지될 수 있다. 다시 말해서, 핫 터프팅 공정에 의해 헤드에 부착된 터프트들은 그들의 길이를 따른 중간 부분에서 접어서 겹치지 않고, 앵커(anchor)/스테이플(staple)을 사용하는 것에 의해 헤드 내에 장착되지 않는다. 터프트들은 무앵커(anchor-free) 터프팅 공정에 의해 헤드 상에 장착된다.

대안적으로, 구강 케어 기구를 위한 헤드는 적어도 하나의 터프트 구멍, 예컨대 단부가 막힌 보어(blind-end bore)를 갖는 강모 캐리어를 구비할 수 있다. 복수의 필라멘트를 포함하는 터프트가 스테이플링 공정/앵커 터프팅(anchor tufting) 방법에 의해 상기 터프트 구멍 내에 고정/정착될 수 있다. 이것은 터프트의 필라멘트들이 예를 들어 금속으로 제조된 앵커, 예컨대 앵커 와이어(anchor wire) 또는 앵커 플레이트(anchor plate) 주위에서 실질적으로 U-형상의 방식으로 구부러진다/접힌다는 것을 의미한다. 앵커와 함께 필라멘트들은 앵커가 터프트 구멍의 대향하는 측벽들 내로 침투하고 그에 의해 필라멘트들을 강모 캐리어에 정착시키도록/고정하도록/체결하도록 터프트 구멍 내로 밀어 넣어진다. 앵커는 적극적인 마찰 맞물림에 의해 대향하는 측벽들 내에 고정될 수 있다. 터프트 구멍이 단부가 막힌 보어인 경우에, 앵커는 필라멘트들을 보어의 저부에 맞대어 유지시킨다. 다시 말해서, 앵커는 U-형상의 굽힘부 위에 실질적으로 수직인 방식으로 놓일 수 있다. 터프트의 필라멘트들이 앵커 주위에서 실질적으로 U-형상의 구성으로 구부러지기 때문에, 각각의 필라멘트의 제1 가지부(limb) 및 제2 가지부가 강모 캐리어로부터 필라멘트 방향으로 연장된다. 스테이플링 공정에서 사용될 수 있는/스테이플링 공정에서의 사용에 적합한 필라멘트 유형들은 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 발명에 따른 개인 케어 기구 및 그의 부품들의 예시적인 실시예의 비제한적인 논의이며, 여기서 도면이 참조된다.

도 1은 개인 케어 기구(10), 즉 이러한 특정 실시예에서는 수동 칫솔(10)을 도시한다. 수동 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. 손잡이(12)는 도 8의 플로우차트에 도시된 바와 같은 그리고 아래에서 추가로 설명되는 바와 같은 공정을 사용함으로써 형성될 수 있다.

손잡이(12)는 코어-커넥터 유닛(20)을 형성하기 위해 코어 구조체(18)와 일체로 제조된 커넥터(16), 제2 구성요소(22), 제3 구성요소(24) 및 스프링 로딩식 스냅 요소(26)를 포함한다.

(도 2에 상세히 도시된) 코어-커넥터 유닛(20)은 섬유 강화 재료로 제조된다. 섬유 강화 재료는 중합체 베이스 재료 및 섬유를 포함하는 복합 재료이다. 복합 재료는 약 10 중량% 내지 약 50 중량%, 바람직하게는 약 25 중량% 내지 약 35 중량%, 더욱 바람직하게는 약 30 중량%의 섬유를 포함할 수 있다. 섬유는 하기의 군: 유리 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 현무암 섬유, 목재 섬유, 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택될 수 있다. 중합체 베이스 재료는 하기의 군: 폴리아미드, 스티렌 아크릴로니트릴 수지, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 재생 플라스틱 재료, 또는 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 중합체 베이스 재료는 재생 플라스틱 재료를 적어도 부분적으로 함유할 수 있다. 이러한 특정 실시예에서, 섬유 강화 재료는 중합체 베이스 재료로서 폴리아미드를 그리고 약 30 중량% 내지 약 35 중량%의 유리 섬유를 포함할 수 있다.

섬유 강화 재료는 약 1 g/㎤ 내지 약 1.7 g/㎤, 이러한 특정 실시예에서는 약 1.4 g/㎤의 밀도를 갖는다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 코어-커넥터 유닛(20)의 코어 구조체(18)는 제2 구성요소(22) 내에 부분적으로 매립되고/그에 의해 오버몰딩된다.

코어-커넥터 유닛(20)은 제2 구성요소(22)와 함께 손잡이(12)의 전체 길이 연장부(28)를 한정한다. 손잡이(12)의 길이 연장부(28)는 헤드(14)에 가장 가까운 기단부(30)로부터 기단부(30) 반대편의 말단부(32)까지 연장된다.

제2 구성요소는 베이스 재료 및 충전제 재료, 바람직하게는 무기 충전제 재료를 포함하는 중합체 재료로 제조되며, 여기서 베이스 재료는 폴리아미드, 스티렌 아크릴로니트릴 수지, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 재생 플라스틱 재료, 또는 이들의 혼합물로부터 선택되고, 충전제 재료는 중합체 재료의 약 50 중량% 내지 약 80 중량%를 구성할 수 있다. 충전제 재료는 하기의 군: 산화아연, 산화철, 황산바륨, 이산화티타늄, 산화알루미늄, 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택된다. 이러한 특정 실시예에서, 제2 구성요소는 베이스 재료로서 폴리아미드 및 약 60 중량% 내지 약 75 중량%의 산화아연을 포함하는 중합체 재료로 제조될 수 있다.

제2 구성요소의 중합체 재료는 약 2 g/㎤ 내지 약 3.5 g/㎤, 이러한 특정 실시예에서는 약 2.7 g/㎤의 밀도를 갖는다.

제2 구성요소(22)의 취성 특징을 보상하기 위해, 코어 구조체(18)는 손잡이(12)의 전체 길이 연장부(28)를 따라 20% 이상, 바람직하게는 25% 이상, 더욱 바람직하게는 50% 이상, 더욱 더 바람직하게는 75% 이상, 또는 85% 이상 연장되는 길이 연장부(34)를 포함한다. 이러한 특정 실시예에서, 코어 구조체(18)는 손잡이(12)의 전체 길이 연장부(28)를 따라 85% 이상 연장된다. 유리 섬유를 중합체 베이스 재료에 첨가함으로써, 중합체 베이스의 특성은 강도, 탄성 및 내열성과 관련하여 개선된다.

코어 구조체(18)는 실질적으로 직교 방향으로 코어 구조체(18)의 길이 연장부(34)로부터 연장되는 복수의 돌출부(36)를 추가로 포함한다. 돌출부(36)는 코어 구조체(18)와 제2 구성요소(22) 사이의 견고한 연결 및 기계적 인터로킹을 용이하게 그리고 가능하게 한다. 돌출부는 리브, 핀, 바, 브리지 및/또는 너브의 형태를 가질 수 있다(도 2 및 도 3 참조).

코어-커넥터 유닛(20)의 커넥터(16)는 코어-커넥터 유닛(20)과 제2 구성요소(22) 사이의 단단한 연결을 보장하기 위해 코어 구조체(18)에 대한 교차부(40)에 링/칼라(38)를 추가로 포함한다(도 2 및 도 7 참조). 칼라/링(38)은 제2 구성요소(22)와 직접 접촉하는 영역에 제공된 단차부(39) 또는 리세스(38)를 포함한다. 칼라(38)의 외측 기하학적 형상에 제공된 단차부/리세스(39)가 제2 구성요소(22)를 형성하는 재료에 의해 오버몰딩될 때, 코어-커넥터 유닛(20)과 제2 구성요소(22) 사이의 매우 단단한 끼워맞춤이 제공될 수 있다. 그러한 단단한 끼워맞춤은, 제거되지 않으면 치약 슬러리가 축적될 수 있는, 코어-커넥터 유닛(20)과 제2 구성요소(22) 사이의 어떠한 갭도 제거할 수 있고, 그에 의해 손잡이를 더 위생적으로 만들 수 있다. 단차부(39)는 상대적으로 작은 치수, 예컨대 약 0.5 mm 내지 약 1.5 mm의 높이(41)를 가질 수 있으며, 그에 의해 단단한 끼워맞춤의 이점을 여전히 제공할 수 있다. 단차부의 높이(41)가 상대적으로 작은 (예컨대, 약 0.5 mm 내지 약 1.5 mm인) 경우, 단차부/리세스(39)를 덮는 제2 구성요소 재료의 층(42)은 그에 따라서 상대적으로 얇을 수 있는데, 즉 약 0.5 mm 내지 약 1.5 mm일 수 있다. 제2 구성요소 재료(22)를 코어 구조체(18) 상에 성형할 때, 제2 구성요소의 재료는 어느 정도까지 수축된다. 결과적으로, 코어 구조체(18)와 제2 구성요소(22) 사이의 압입 끼워맞춤이 제공되며, 이는 코어-커넥터 유닛(20)과 제2 구성요소(22) 사이의 확실한 연결을 보장한다.

손잡이(12)의 개선된 파지 특성을 제공하기 위해, 제3 구성요소(24), 예컨대 열가소성 탄성중합체 재료(TPE) 및/또는 폴리프로필렌 재료가 코어 구조체(18) 및/또는 제2 구성요소(22) 상에 오버몰딩될 수 있다. 제3 구성요소(24)는 손잡이(12)의 외측 표면(46) 상에 파지 영역(44)을 제공한다(도 5 및 도 6 참조). 이러한 특정 실시예에서, TPE 재료의 긴 스트립(48)이 손잡이(12)의 전방 표면(50) 상에 제공된다.

도 8은 개인 케어 기구(10)를 위한 손잡이(12)를 제조하는 방법 단계를 도시한다.

제1 단계(100)에서, 코어-커넥터 유닛(20)이 섬유 강화 재료로 성형, 바람직하게는 사출 성형되는데, 코어-커넥터 유닛(20)은 코어 구조체(18) 및 헤드(14)를 손잡이(12)에 부착하기 위한 커넥터(16)를 포함하고, 커넥터(16)는 공동(52)을 포함한다.

제2 단계(200)에서, 코어-커넥터 유닛(20)은 충전제 재료를 포함하는 중합체 재료로 적어도 부분적으로 오버몰딩, 바람직하게는 사출 성형되어 제2 구성요소(22)를 형성한다.

제3 단계(300)에서, 코어-커넥터 유닛(20) 및/또는 제2 구성요소(22)는 일정 재료, 바람직하게는 열가소성 탄성중합체로 적어도 부분적으로 오버몰딩, 바람직하게는 사출 성형되어 제3 구성요소(24)를 형성하여 손잡이(12)의 그립 부분 또는 파지 영역(44)을 형성한다.

제4 단계(400)에서, 스냅-끼워맞춤 요소(26)가 커넥터(16)의 공동(52) 내로 삽입된다. 스냅-끼워맞춤 요소(26)는 스프링 로딩식 볼 요소일 수 있다. 이를 위하여, 스프링(54), 볼(56), 및 압축된 스프링(54)과 볼(56)을 제자리에 유지시키는 캡(58)이 커넥터(16)의 공동(52) 내로 삽입될 수 있다. 캡(58)은, 예컨대 압입 끼워맞춤 및/또는 초음파 용접에 의해, 공동(52) 내에 고정될 수 있다. 캡(58)은 본 발명에 따른 섬유 강화 재료 또는 상이한 재료, 예컨대 금속으로 제조될 수 있다.

본 발명의 맥락에서, 용어 "실질적으로"는, 이론상으로는 정확한 대응 또는 거동을 나타낼 것으로 예상될 것이지만, 실제로는 정확한 것보다 약간 덜한 어떤 것을 구현할 수 있는 요소들 또는 특징부들의 배열을 지칭한다. 그렇기 때문에, 이 용어는 문제가 되고 있는 주제의 기본적 기능에 있어서의 변화를 야기함이 없이 양적 값, 측정치 또는 다른 관련 표현이 언급된 기준으로부터 달라질 수 있는 정도를 의미한다.

본 명세서에서 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 동등한 범위 둘 모두를 의미하도록 의도된다. 예를 들어, "40 mm"로 개시된 치수는 "약 40 mm"를 의미하도록 의도된다.

Claims (15)

1. 개인 케어 기구(10)를 위한 손잡이(12)로서, 상기 손잡이(12)는 반복적으로 헤드(14)를 상기 손잡이(12)에 부착하고 그로부터 분리하기 위한 커넥터(16)를 포함하고, 상기 손잡이(12)는 상기 헤드(14)에 가장 가까운 기단부(30)와 말단부(32) 사이에서 연장되는 종방향 연장부(28)를 갖고, 상기 말단부(32)는 상기 기단부(30)의 반대편에 있고, 상기 손잡이(12)는,
   - 코어-커넥터 유닛(20)을 형성하도록 상기 커넥터(16)와 함께 일체로 제조된 코어 구조체(18), 및
   - 상기 코어 구조체(18)를 적어도 부분적으로 덮는 제2 구성요소(22)를 추가로 포함하고,
   상기 코어 구조체(18)는 상기 손잡이(12)의 종방향 연장부(28)를 따라 연장되는 종방향 연장부(34)를 갖고, 상기 코어 구조체(18)는 상기 제2 구성요소(22)와 인터록킹(interlocking)하는 적어도 2개의 돌출부(36)를 포함하는, 손잡이(12).
2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 2개의 돌출부(36)는 상기 코어 구조체(18)의 길이 연장부(34)로부터 실질적으로 수직인 방식으로 연장되는, 손잡이(12).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 2개의 돌출부(36)는 리브(rib), 핀(fin), 바(bar), 브리지(bridge) 및/또는 너브(nub)의 형태를 갖는, 손잡이(12).
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어 구조체(18)는 상기 손잡이(12)의 길이 연장부(28)를 따라 20% 이상, 바람직하게는 25% 이상, 더욱 바람직하게는 50% 이상, 더욱 더 바람직하게는 75% 이상, 또는 85% 이상 연장되는, 손잡이(12).
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어-커넥터 유닛(20)은 섬유 강화 재료로 제조되는, 손잡이(12).
6. 제5항에 있어서, 상기 섬유 강화 재료는 약 10 중량% 내지 약50 중량%, 바람직하게는 약 25 중량% 내지 약 35 중량%, 더욱 바람직하게는 약 30 중량%의 섬유를 포함하는, 손잡이(12).
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 섬유는 하기의 군: 유리 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 현무암 섬유, 목재 섬유, 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택되는, 손잡이(12).
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 섬유 강화 재료는 중합체 베이스 재료를 포함하는 복합 재료인, 손잡이(12).
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 구성요소(22)는 중합체 재료를 포함하고, 상기 중합체 재료는 중합체 베이스 재료 및 충전제 재료, 바람직하게는 무기 충전제 재료를 포함하는, 손잡이(12).
10. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 코어-커넥터 유닛 및/또는 상기 제2 구성요소의 중합체 베이스 재료는 하기의 군: 폴리아미드, 스티렌 아크릴로니트릴 수지, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 재생 플라스틱 재료, 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는, 손잡이(12).
11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 충전제 재료는 하기의 군: 산화아연, 산화철, 황산바륨, 이산화티타늄, 산화알루미늄, 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택되는, 손잡이(12).
12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충전제 재료는 상기 중합체 재료의 약 50 중량% 내지 약 80 중량%를 구성할 수 있는, 손잡이(12).
13. 제5항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 섬유 강화 재료는 약 1 g/㎤ 내지 약 1.7 g/㎤, 바람직하게는 약 1.4 g/㎤의 밀도를 갖는, 손잡이(12).
14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 구성요소(22)의 중합체 재료는 약 2 g/㎤ 내지 약 3.5 g/㎤, 바람직하게는 약 2.7 g/㎤의 밀도를 갖는, 손잡이(12).
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 손잡이(12) 및 헤드(14)를 포함하는 개인 케어 기구(10).

Images