KR20230121145A - 구동 유닛 및 구동 유닛을 갖는 개인 케어 디바이스 - Google Patents

Abstract

본 출원은 작동 시 회전 운동을 선형 왕복 운동으로 변환하도록 배열된 구동 유닛에 관한 것이며, 구동 유닛은 작동 시 모터 샤프트의 종축을 중심으로 모터 샤프트의 회전 운동을 제공하도록 배열된 모터 샤프트를 갖는 모터, 작동 시 제1 편심 샤프트 요소가 모터 샤프트의 종축 주위의 원 상에서 이동하도록 모터 샤프트의 종축에 대해 편심으로 배열된 적어도 제1 편심 샤프트 요소를 포함하는 모터 샤프트 연장부 ― 원은 종축에 수직인 평면에서 연장됨 ―, 피동 요소와 결합하도록 배열된 결합 요소를 갖는 적어도 하나의 탄성 변형 가능한 유닛을 가지며, 제1 편심 샤프트 요소는 변형 가능한 유닛의 결합 요소의 모터 샤프트의 종축의 방향으로의 종방향 위치가 주기적으로 변화하도록 변형 가능한 유닛을 주기적으로 변형시키기 위해 변형 가능한 유닛과 결합되고, 변형 가능한 유닛은 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 제1 아암 섹션 및 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 제2 아암 섹션을 가지며, 제1 아암 섹션의 제2 단부와 제2 아암 섹션의 제1 단부는 서로 연결되며, 제1 아암 섹션의 제1 단부는 모터에 관해 고정된 장착 구조체와 연결되고 제2 아암 섹션의 제2 단부는 모터 샤프트의 종축의 방향으로 제1 아암 섹션의 제1 단부에 대해 거리를 두고 배열된다.

Description

구동 유닛 및 구동 유닛을 갖는 개인 케어 디바이스

본 개시는 회전하도록 구동되는 모터 샤프트를 갖는 모터를 포함하고 회전 운동을 왕복 운동으로 변환하기 위한 운동 변환기를 포함하는 구동 유닛에 관한 것이다. 본 개시는 또한, 개인 케어 디바이스의 피동 요소(driven element)를 왕복 또는 진동 운동으로 구동하기 위해 이와 같은 구동 유닛을 포함하는 개인 케어 디바이스에 관한 것이다.

DE 39 37 854 A1에 기술된 바와 같이, DC 모터의 샤프트에 의해 제공될 수 있는 회전 운동을 적절한 기어 메커니즘에 의해, 예를 들어, 4-바 링키지에 의해, 진동 운동으로 변환하는 것이 일반적으로 알려져 있다.

또한, 배열체를 포함하는 더 적은 기어 휠들에 의해 언급된 기능을 갖는 변환 메커니즘을 제공하는 것이 알려져 있다. DE 34 30 562 C1은 모터 샤프트에 의해 구동되는 편심기의 회전 운동을 전기 구동식 소형 전기 기기의 작업 공구의 왕복 운동으로 변환하기 위한 장치를 기술한다. 변환 메커니즘은 편심기와 그리고 이중 아암 로커 레버의 제1 레버 아암과 연결된 연결 로드를 포함한다. 연결 로드는 필름 힌지를 포함하며, 필름 힌지의 중심축은 제1 레버 아암의 종축과 교차한다. 제1 레버 아암은 자신의 종축을 중심으로 탄성적으로(elastically) 트위스트 가능하도록 설계된다. 이중 아암 로커 레버는 전기 기기의 하우징에 피봇 가능하게 장착되고, 작업 공구와 결합되는 액슬 핀을 더 포함한다. 작동 시, 액슬 핀은 이중 아암 로커 레버의 피봇 장착부에 관해 진동 와이핑 운동으로 이동한다.

문헌 US4367658A1은 서로 대략 직각인 실질적으로 강성(stiff)인 레버 아암들을 갖는 벨 크랭크 레버가, 레버 아암들의 접합부에 인접하게 고정되고 벨 크랭크 레버의 평면에 대해 직각인 굽힘 축을 규정하는 필름 힌지에 의해 정지 부분에 연결되는 것을 기술한다. 진동 아암은 상기의 레버 아암들 중 하나의 레버 아암의 자유 단부에 고정되고 상기의 레버 아암들 중 다른 하나의 레버 아암에 대략 평행하게 그리고 서로 직각인 굽힘 축들을 규정하는 필름 힌지를 중심으로 연장하며, 벨 크랭크 레버의 평면에서 그리고 그 평면에 대해 직각으로 구부릴 수 있다. 진동 빔 바는 벨 크랭크 레버의 평면에 대해 직각인 굽힘 축을 규정하는 필름 힌지에 의해 상기의 레버 아암들 중 다른 하나의 레버 아암에 연결된다. 진동 아암은 그 자유 단부 부분에 구동 크랭크 핀에 연결하기 위한 베어링 보어를 갖는다. 진동 빔 바는 상기의 크랭크 핀의 회전 축과 실질적으로 정렬된다.

개인 케어 디바이스의 개인 케어 헤드와 같은 피동 요소를 구동하기 위해 모터에 의해 제공되는 회전 운동을 선형 왕복 운동으로 변환하도록 배열되며, 여기서 바람직하게는 변환이 효율적 그리고/또는 저소음 방식으로 이루어지는, 구동 유닛을 제공하는 것이 목적이다.

일 양태에 따르면, 작동 시 회전 운동을 선형 왕복 운동으로 변환하도록 배열된 구동 유닛이 제공되며, 구동 유닛은 작동 시 모터 샤프트의 종축을 중심으로 모터 샤프트의 회전 운동을 제공하도록 배열된 모터 샤프트를 갖는 모터, 작동 시 제1 편심 샤프트 요소가 모터 샤프트의 종축 주위의 원 상에서 이동하도록 모터 샤프트의 종축에 대해 편심으로 배열된 적어도 제1 편심 샤프트 요소를 포함하는 모터 샤프트 연장부 ― 원은 종축에 수직인 평면에서 연장됨 ―, 피동 요소와 결합하도록 배열된 결합 요소를 갖는 적어도 하나의 탄성 변형 가능한 유닛 ― 바람직하게는 결합 요소는 구동 샤프트와 결합되거나 구동 샤프트와 결합될 수 있음 ― 을 포함하며, 제1 편심 샤프트 요소는 변형 가능한 유닛의 결합 요소의 모터 샤프트의 종축의 방향으로의 종방향 위치가 주기적으로 변화하도록 변형 가능한 유닛을 주기적으로 변형시키기 위해 변형 가능한 유닛과 결합되며, 바람직하게는 변형 가능한 유닛은 일체형의 단일 유닛이고, 변형 가능한 유닛은 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 제1 아암 섹션 및 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 제2 아암 섹션을 포함하며, 제1 아암 섹션의 제2 단부와 제2 아암 섹션의 제1 단부는 서로 연결되며, 제1 아암 섹션의 제1 단부는 모터에 관해 고정된 장착 구조체와 연결되고 제2 아암 섹션의 제2 단부는 모터 샤프트의 종축의 방향으로 제1 아암 섹션의 제1 단부에 대해 거리를 두고 배열되며, 바람직하게는 제2 아암 섹션의 제2 단부는 결합 요소와 연결된다.

일 양태에 따르면, 제안된 바와 같은 구동 유닛을 포함하는 개인 케어 디바이스가 제공된다.

본 개시는 예시적인 실시예들에 대한 상세한 설명에 의해 그리고 도면들을 참조하여 추가로 설명될 것이다. 도면들에서
도 1은 핸들 섹션 및 헤드 섹션을 포함하는 전동 칫솔로서 구현되는 개인 케어 디바이스의 도해이며, 여기서 헤드 섹션이 개인 케어 헤드로서 구현되는 피동 요소를 포함한다;
도 2는 본 개시에 따른 예시적인 구동 유닛을 포함하는 개인 케어 디바이스의 핸들 섹션의 상단 부분을 통해 절단된 단면이다;
도 3은 본 개시에 따른 예시적인 구동 유닛의 도해이며, 여기서 변형 가능한 유닛이 구부러진 판금으로 적어도 부분적으로 제조될 수 있다;
도 4는 본 명세서에서 개시된 바와 같은 구동 유닛에 사용될 수 있는 다른 예시적인 변형 가능한 유닛의 도해이다;
도 5는 본 개시에 따른 다른 예시적인 구동 유닛의 도해이며, 여기서 변형 가능한 유닛이 플라스틱 재료로 적어도 부분적으로 제조될 수 있다;
도 6은 본 개시에 따른 다른 예시적인 구동 유닛의 도해이며, 여기서 구동 유닛이 프레임 구조체를 포함한다;
도 7은 본 개시에 따른 추가의 예시적인 구동 유닛의 도해이며, 여기서 변형 가능한 유닛이 단지 두 개의 아암 섹션들을 포함한다;
도 8a는 85 ㎐의 회전 주파수에서 다양한 로드 조건들 하에서 여러 구동 유닛들의 전력 소비를 보여주는 그래프이다; 그리고
도 8b는 100 ㎐의 회전 주파수에서 다양한 로드 조건들 하에서 여러 구동 유닛들의 전력 소비를 보여주는 그래프이다.

본 발명은 작동 시 DC 모터와 같은 모터의 샤프트에 의해 제공되는 회전 운동을 선형 왕복 운동 ― 바람직하게는 상기의 선형 왕복 운동의 방향은 모터 샤프트의 종축과 일치하거나 종축에 평행함 ― 으로 변환하도록 구성되고 배열된 구동 유닛 및 이와 같은 구동 유닛을 포함하는 개인 케어 디바이스에 관한 것이다. 공진 선형 드라이브에 의해 선형 왕복 운동을 제공하는 것이 일반적으로 알려져 있지만, 이와 같은 드라이브는 전형적으로 높은 제조 비용을 갖고 고성능 마이크로프로세서를 사용할 수 있는 복잡한 제어 개념을 필요로 한다. 본 개시의 구동 유닛은 기성(off-the-shelf) 부품으로서 획득될 수 있는 표준 DC 모터를 사용할 수 있고, 이에 따라 전형적으로 저비용 프로파일을 갖는다. 설명된 바와 같은 변환을 달성하기 위해, 모터 샤프트는 작동 시 제1 편심 샤프트 요소가 모터 샤프트의 종축 주위의 원 상에서 이동하도록 모터 샤프트의 종축에 대해 편심 배열된 적어도 제1 편심 샤프트 요소를 포함하는 모터 샤프트 연장부를 포함하며, 원은 종축에 수직인 평면에서 연장된다. 모터 샤프트 연장부는 모터 샤프트와 일체일 수 있거나, 모터 샤프트와 탈착 가능하게 또는 탈착 불가능하게 연결되는 별개의 부품일 수 있다.

제안된 구동 유닛에 따르면, 제1 편심 샤프트 요소는 모터 샤프트가 회전할 때 주기적으로 변형되게 되도록 구조화되고 배열되는 변형 가능한 유닛과 결합되며, 여기서 전형적으로 모터 샤프트의 회전 주파수는 변형 가능한 유닛의 주기적인 변형의 빈도이다. 변형은 특히 적어도 제1 편심 샤프트 요소와 변형 가능한 유닛의 기계적 상호작용에 의해 이루어지며, 예를 들어, 제1 크로스빔은 제1 편심 샤프트 요소와 변형 가능한 유닛을 연결하여 제1 편심 샤프트 요소로부터 변형 가능한 유닛으로 운동을 전달할 수 있다. 변형 가능한 유닛은 구동 샤프트와 자체적으로 연결될 수 있거나 구동 샤프트와 연결 가능할 수 있는 결합 요소를 포함하며, 여기서 구동 샤프트는 궁극적으로 피동 요소를 운동 상태로 만들도록 의도된다. 변형 가능한 유닛은 결합 요소의 종방향 위치가 주기적으로 변화하도록 주기적으로 변형되도록 배열된다. 결합 요소, 또는 변형 가능한 유닛의 일부는 결합 요소의 주기적인 운동이 종방향의 선형 왕복 운동에 본질적으로 제한되도록 선형 가이드와 결합될 수 있다. 종방향은 특히 모터 샤프트의 종축, 즉 모터 샤프트의 회전 축에 의해 규정될 수 있다.

일부 양태들에서, 변형 가능한 유닛은 모터 샤프트의 종축의 방향으로의 길이 연장부를 가지며, 이 길이 연장부는 작동 시 변형 가능한 유닛의 변형으로 인해 주기적으로 변화한다. 결합 요소는 이어서 변형 가능한 유닛의 상단에, 즉 모터 샤프트에 대한 종방향을 따라 변형 가능한 유닛의 최원위 지점에 배치될 수 있지만, 이는 단지 일례이고, 결합 요소는 변형 가능한 유닛의 다른 위치에 또한 배치될 수 있다.

제1 편심 샤프트 요소는 연결 로드 또는 크로스빔에 의해 변형 가능한 유닛과 결합될 수 있다. 변형 가능한 유닛은 주기적으로 변화하는 길이 연장을 이루기 위해 탄성적으로, 바람직하게는 회복력 있게(resiliently) 변형될 수 있는 일체형의 단일 유닛으로서 본질적으로 구현될 수 있다. 변형 가능한 유닛을 탄성적으로 그리고/또는 회복력 있게 변형될 수 있는 단일 유닛으로서 구현하는 것은 비교적 효율적인(즉, 저전력을 소비하는) 변환 메커니즘 및/또는 비교적 조용한(즉, 소음이 적게 발생하는) 변환 메커니즘을 유도한다. 일체형 유닛으로서의 구현으로 인해, ― 전기 에너지가 손실되는 열 에너지로 변환되게 될 수 있고, 이에 따라 이와 같은 변환 메커니즘의 에너지 효율을 감소시킬 ― 마찰 연결이 존재하지 않는다. 구체적으로, 회복력 있게 변형 가능한 유닛은 변형 과정에서 에너지를 저장하며, 이 저장된 에너지는 회복력 있게 변형 가능한 유닛이 그 자연 또는 휴지 상태로 다시 변형될 때 방출되며, 여기서 후자는 변형을 야기하는 로드가 방출될 때 일어난다. 맞물린 기어 휠들과 같은 상호작용 요소들을 포함하는 기어 메커니즘들은 맞물린 파트너들의 기계적 공차로 인해 소음을 발생시키는 경향이 있으며, 이 소음은 이러한 구동 유닛이 이용되는 디바이스의 사용자에 대해 불쾌한 수준에 도달할 수 있고, 상기의 소음을 감쇠시키기 위해 추가적인 조치가 취해질 필요가 있을 수 있다. 적어도 일 양태에 따르면, 변형 가능한 유닛 및 바람직하게는 완전한 구동 유닛은 어떠한 맞물린 기어 및/또는 마찰 휠로부터도 자유롭다. 바람직하게는, 변형 가능한 유닛은 휴지 상태로부터 변형된 상태로의 변형 가능한 유닛의 변형을 위해 사용되는 에너지의 적어도 일부가 변형 가능한 유닛의 스프링형 부분(들)에 저장되고 변형 가능한 유닛이 그 휴지 상태로 다시 되돌아가면 방출되도록 적어도 부분적으로 회복성/스프링형이다.

본 개시에 따르면, 제1 편심 샤프트 요소(그리고 잠재적으로 임의의 추가의 편심 샤프트 요소)는 모터 샤프트의 종축 주위의 제1 편심 샤프트 요소의 편심 운동이 결합 요소가 모터 샤프트의 종축과 일치하거나 종축에 평행한 가상 라인을 따라 선형 왕복 운동을 수행하는 방식으로 변형 가능한 유닛의 변형으로 변환되도록 변형 가능한 유닛과 결합된다. 이미 언급된 바와 같이, 선형 가이드 구조체/선형 가이드는 결합 요소의 운동의 자유도를 본질적으로 선형 왕복 운동에 제한하기 위해 사용될 수 있다. 일부 양태들에 따르면, 변형 가능한 유닛은 아래에서 추가로 예들을 참조하여 설명될 바와 같이 그 자체로 선형 가이드 기능을 제공하도록 구조화된다.

본 설명의 문맥에서, "개인 케어"는 피부 및 그 부속기(즉, 머리카락 및 손톱) 및 치아 및 구강(혀, 잇몸 등을 포함함)의 자양(또는 케어)를 의미할 것이며, 한편으로는 질병의 예방 및 건강의 유지 및 강화, 다른 한편으로는 피부 및 그 부속기의 외관의 미용 관리 및 개선을 목적으로 한다. 이는 웰빙의 유지 및 강화를 포함할 것이다. 이는 피부 케어, 모발 케어, 및 구강 케어뿐만 아니라 손톱 케어를 포함한다. 이는 그루밍 활동들, 이를테면 수염 케어, 면도, 및 탈모를 더 포함한다. 이에 따라, "개인 케어 디바이스"는 이와 같은 자양 또는 그루밍 활동을 수행하기 위한 임의의 디바이스, 예를 들어, (미용) 피부 관리 디바이스 이를테면 피부 마사지 디바이스 또는 피부 브러시; 습식 면도칼; 전기 면도기 또는 트리머; 전기 제모기; 및 구강 케어 디바이스 이를테면 수동 또는 전기 칫솔, (전기) 치실, (전기) 세척기, (전기) 혀 세정기, 또는 (전기) 잇몸 마사지기를 의미한다. 이는 제안된 개인 케어 디바이스가 이러한 자양 또는 디바이스 영역들 중 하나의 영역 또는 여러 영역들에서 이러한 영역들 중 하나의 영역 또는 여러 다른 영역들에서보다 더 두드러진 이점을 가질 수 있다는 것을 배제하지 않을 것이다. 본 설명에서, 전기 칫솔이 제안된 개인 케어 디바이스의 세부사항들을 나타내도록 선택되었으며, 이는 제한적인 것으로 이해되어서는 안 된다. 세부사항들이 전기 칫솔에 대해 특정적이지 않으면, 제안된 기술은 임의의 다른 개인 케어 디바이스에 사용될 수 있다.

본 명세서에서 제안된 바와 같은 구동 유닛은 개인 케어 디바이스에 사용될 수 있으며, 바람직하게는 개인 케어 디바이스의 치료 헤드, 예를 들어, 전기 칫솔의 브러시 헤드와 같은 피동 요소를 구동하기 위해 사용될 수 있다. 본 명세서에서 설명된 구동 유닛은 모터 샤프트를 통해 모터에 의해 제공된 회전 운동을 구동 샤프트의 선형 왕복 운동으로 변환하도록 설계되며, 선형 왕복 운동은 모터 샤프트가 회전하는 종축과 일치하거나 종축에 평행한 축을 따라 일어난다.

변형 가능한 유닛은 복수의 아암 세그먼트들 또는 아암 섹션들을 포함할 수 있다. 본 출원이 또한 더 광범위한 구조에 대한 기초를 제공하지만(본 설명의 마지막 세 번째 단락 및 마지막 두 번째 단락 참조), 본 개시는 두 개의 아암 섹션들 또는 세 개의 아암 섹션들 또는 네 개의 아암 섹션들 등을 포함하는 변형 가능한 유닛에 관한 것이다.본 개시에 따르면, 변형 가능한 유닛은 적어도 두 개의 아암 섹션들, 즉 제1 아암 섹션 및 제2 아암 섹션을 포함하며, 아암 섹션들 각각은 길이 축을 따른 길이, 너비 축을 따른 너비, 및 두께 축을 따른 두께를 가지며, 여기서 길이는 너비보다 크고 너비는 두께보다 크며, 바람직하게는 길이는 너비의 적어도 두 배 그리고 두께의 적어도 다섯 배일 수 있다. 아암 섹션들 각각은 두 개의 단부들 ― 제1 단부 및 제2 단부 ― 을 가지며, 이 단부들은 길이 방향으로 서로 반대편에 있다. 제1 아암 섹션의 제1 단부는 장착 구조체 상의 모터에 대해 고정적으로 장착되고, 제1 아암 섹션의 제2 단부는 바람직하게는 변형 가능한 유닛의 휴지 또는 중립 상태에서 제1 아암 섹션과 제2 아암 섹션이 둔각으로, 즉 90도보다 큰 각도로 만나도록 제2 아암 섹션의 제1 단부와 연결되지만, 이는 아암 섹션들이 90도의 각도 또는 예각 또는 180도의 각도로 만나는 것을 배제하지 않는다. 여기서 변형 가능한 유닛의 휴지 또는 중립 상태가 참조되지만, 변형 가능한 유닛이 절대 이와 같은 휴지 또는 중립 상태가 되지 않지만 주기적인 변형 과정 동안에 가장 적은 변형의 상태만을 가질 수 있도록 구동 유닛으로 통합될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

구동 샤프트를 포함할 수 있거나 구동 샤프트와 연결 가능할 수 있는 결합 요소는 제2 아암 섹션의 제2 단부에 연결될 수 있거나 제2 아암 섹션의 제2 단부의 일부일 수 있다. 더 바람직하게는 제2 아암 섹션의 제2 단부는 제2 아암 섹션의 제2 단부의 운동의 자유도를 모터 샤프트의 종축과 일치하거나 종축에 평행한 방향으로의 선형 운동, 예를 들어, 선형 왕복 운동에 본질적으로 국한하는 선형 가이드와 결합될 수 있다. 하기에서 더 상세히 논의될 바와 같이, 이와 같은 선형 가이드는 변형 가능한 유닛의 추가의 아암 섹션들에 의해 제공될 수 있다. 그러나, 제2 아암 섹션의 제2 단부는 대안적으로 또는 추가적으로 선형 가이드 레일에 의해 가이드될 수 있다. 모터 샤프트에 의해 규정되는 종축에 대해, 제1 아암 섹션의 제2 단부는 제1 아암 섹션의 제1 단부에 대해 거리를 두고 배열되고, 제2 아암 섹션의 제2 단부는 제1 아암 섹션의 제2 단부에 대해 거리를 두고 그리고 또한 제1 아암 섹션의 제2 단부와 연결되는 제2 아암 섹션의 제1 단부에 대해 거리를 두고 배열된다.

일부 양태들에 따르면, 변형 가능한 유닛은 각각 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 두 개의 추가의 아암 섹션들, 즉 제3 아암 섹션 및 제4 아암 섹션을 포함하고, 아암 섹션들 각각은 길이 축을 따른 길이, 너비 축을 따른 너비, 및 두께 축을 따른 두께를 가지며, 여기서 길이는 너비보다 크고 너비는 두께보다 크며, 바람직하게는 길이는 너비의 적어도 두 배 그리고 두께의 적어도 다섯 배일 수 있다. 제3 아암 섹션의 제1 단부는 모터에 대해 고정적으로 장착될 수 있으며, 예를 들어, 제3 아암 섹션의 제1 단부는 제1 아암 섹션의 제1 단부와 동일한 장착 구조체에 장착될 수 있다. 제3 아암 섹션의 제2 단부는 제4 아암 섹션의 제1 단부와 연결될 수 있고, 제4 아암 섹션의 제2 단부는 제2 아암 섹션의 제2 단부와 연결될 수 있다.

변형 가능한 유닛은 볼록한 사변형(quadrilateral) 타입 구조, 이를테면 장사방형(rhomboidal) 형상으로서 설계될 수 있다. 이에 따라, 변형 가능한 유닛은 네 개의 변 및 네 개의 꼭짓점을 갖는 것으로서 설명될 수 있지만, 꼭짓점들이 점형이 아니라(이는 실제 구조에 대한 추상적인 용어인 것으로 이해되어야 하고, 꼭짓점이 더 많거나 더 적은 최소 치수 연장부를 갖는다는 것을 나타낼 것임), 실제로 "연장된 꼭짓점들(extended vertices)"로서 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 볼록한 사변형 타입 구조의 두 개의 아암들은 장착 구조에 장착될 수 있지만, 아암들의 장착 단부들은 만나는 것이 아니라("만나는" 아암 단부들은 상당한 최소 치수 연장을 야기할 것이다), 오히려 거리를 두고 장착될 수 있다. 기본적인 볼록한 사변형 타입 구조는 이와 같은 연장된 꼭짓점들에도 불구하고 유지되는 것으로 이해된다. 이는 도 3과 관련하여 예시된다.

변형 가능한 유닛은 서로 기계적으로 연결되는 아암 섹션들을 포함한다. 일 구현예에서, 두 개의 아암 섹션들은 두 개의 아암 섹션들이 힌지점 주위에서 이동함으로써 서로에 관해 이동할 수 있도록 힌지형 구조에 의해 연결된다. 힌지형 구조는 피봇에 의해 구현될 수 있다. 피봇에 대한 하나의 대안예로서, 아암 섹션들은 리빙 힌지 또는 필름 힌지에 의해 연결될 수 있다. 힌지들에 의해 연결되는 경식(rigid) 아암 섹션들 대신에, 아암 섹션들 자체는 변형 가능한 유닛이 변형될 때 적어도 부분적으로 회복력 있게 변형 가능할 수 있고, 아암 섹션들의 연결점들이 경식일 수 있다(즉, 연결점들은 힌지들 또는 피봇들로서 구현되지 않을 수 있다). 힌지 또는 피봇을 갖는 실시예들에서, 아암 섹션들은 ― 아암 섹션들 자체가 변형되는 것을 본질적으로 회피하지만 변형이 힌지들에서 본질적으로 일어나는 ― 보강 구조체들을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 변형 가능한 유닛은 변형 가능한(예를 들어, 굽힘 가능한) 그리고 구체적으로 회복성(즉, 스프링형) 재료로 제조될 수 있고, 특정 구성 세부사항들이 변형 가능한 유닛의 특정 영역들 상으로 변형을 집중시키기 위해 사용된다는 것, 예를 들어, 필름 힌지들 및 보강 구조체들이 이와 같은 구성 세부사항들의 예들이라는 것이 이해되어야 한다. 일부 예들에서, 두 개 이상의 재료들이 조합되어 변형 가능한 유닛을 생성할 수 있으며, 예를 들어, 판금이 변형 가능한 유닛을 형성하기 위해 플라스틱 재료로 부분적으로 오버몰딩될 수 있다.

변형 가능한 유닛은 특히 단편의 재료, 예를 들어, 구부러진 금속 시트 또는 사출 성형된 플라스틱으로 제조된 단일의, 구체적으로 일체형 유닛으로서 구현될 수 있다. 이는 변형 가능한 유닛이 두 개 이상의 요소들을 바람직하게는 탈착 불가능한 방식으로 연결함으로써, 예를 들어, 두 개 이상의 금속 요소들을 함께 용접함으로써, 구현된다는 것을 배제하지 않을 것이다. 변형 가능한 유닛은 또한, 이전 단락에서 언급된 바와 같이 두 개 이상의 재료들로 제조될 수 있으며, 예를 들어, 아암 섹션들은 주로 판금으로 제조될 수 있고 힌지들은 사출 성형된 플라스틱으로 구현될 수 있다.

적어도 제1 편심 샤프트 요소로부터 변형 가능한 유닛으로 운동을 전달하기 위해, 제1 연결 로드 또는 제1 크로스빔이 사용될 수 있다. 일부 예들에서, 제1 크로스빔 또는 제1 연결 로드는 변형 가능한 유닛과 일체일 수 있으며, 예를 들어, 플라스틱 사출 성형 공정에서 변형 가능한 유닛과 함께 제조될 수 있다. 그러나, 제1 크로스빔 또는 제1 연결 로드는 대신에 변형 가능한 유닛과 탈착 가능하게 또는 탈착 불가능하게 연결될 수 있는 별개의 요소일 수 있다. 제1 크로스빔 또는 제1 연결 로드는 모터 샤프트의 종축에 본질적으로 수직인 제1 크로스빔 축을 따라 연장될 수 있다. 제1 편심 모터 샤프트 요소가 모터 샤프트의 종축을 중심으로 회전하는 동안, 제1 크로스빔 또는 제1 연결 로드는 하나의 축을 따른 제1 편심 샤프트 요소의 운동만이 제1 연결 로드 또는 제1 크로스빔에 의해 변형 가능한 유닛으로 전달되도록 제1 편심 샤프트 요소와 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 크로스빔 또는 제1 연결 로드는 제1 편심 샤프트 요소가 연장되는 세장형 홀을 포함하며, 세장형 홀은 모터 샤프트의 종축에 본질적으로 수직이고 제1 크로스빔 축에 본질적으로 수직인 방향으로 연장될 수 있다(이는 제1 크로스빔 또는 제1 연결 로드의 연장 축임). 세장형 홀은 제1 편심 샤프트 요소가 세장형 홀에서의 간극 없이 이동하고 이에 따라 간극으로 인해 작동 중에 본질적으로 소음을 유발하지 않도록 제1 편심 샤프트 요소의 직경과 일치하는 너비를 본질적으로 가질 수 있다. 세장형 홀의 내측 표면 및/또는 제1 편심 샤프트 요소의 외측 표면은 마찰 감소 재료로 코팅될 수 있거나, 두 표면들은 낮은 마찰 계수를 갖는 재료들로 제조될 수 있다.

일부 예들에서, 적어도 제2 편심 샤프트 요소가 제공되며, 이 제2 편심 샤프트 요소는 모터 샤프트의 회전 중에 제2 편심 샤프트 요소가 제1 편심 샤프트 요소를 180도 오프셋되어 따르도록 제1 편심 샤프트 요소에 대해 180도 오프셋으로 배치될 수 있다. 제2 편심 샤프트 요소는 작동 시 제2 편심 샤프트 요소가 모터 샤프트의 종축 주위의 원 상에서 이동하며, 원은 종축에 수직인 평면에서 연장되도록 모터 샤프트의 종축에 대해 편심으로 배열될 수 있으며, 이때 제2 편심 샤프트 요소는 제1 편심 샤프트 요소의 원주 위치에 대해 180도 오프셋인 종축 주위의 원주 위치를 갖는다. 제1 편심 샤프트 요소에 대해 설명된 바와 같이, 제2 크로스빔 또는 제2 연결 로드가 제2 편심 샤프트 요소의 운동을 변형 가능한 유닛에 전달하기 위해 사용될 수 있다. 세장형 홀에 의한 연결에 대한 설명은 또한, 제2 편심 샤프트 요소 및 제2 크로스빔 또는 제2 연결 로드에 대해서도 유지된다. 180도 오프셋의 경우에, 이어서 제1 크로스빔은 하나의 방향으로(예를 들어, 좌측으로) 이동하도록 배열될 수 있는 한편 제2 크로스빔은 반대 방향으로(예를 들어, 우측으로) 이동하도록 배열되고, 그 반대도 마찬가지이다. 제1 크로스빔은 특히 제1 및 제2 아암 섹션들이 연결되는 영역에서 변형가능 유닛과 연결될 수 있고, 이어서 제2 크로스빔은 제3 및 제4 아암 섹션들이 연결되는 변형가능 유닛과 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 크로스빔을 갖는 이와 같은 설계는 특히, 예를 들어, 변형 가능한 유닛이 볼록한 4변형 타입 구조로서 구현되는 경우, 네 개의 아암 섹션들을 포함하는 변형 가능한 유닛과 관련하여 사용될 수 있다.

변형 가능한 유닛은 장착 구조체로서 프레임 구조체에 장착될 수 있으며, 이 프레임 구조체는 변형 가능한 유닛을 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있고, 프레임 구조체는 변형 가능한 유닛에 대한 선형 가이드를 구현할 수 있으며, 예를 들어, 프레임 구조체는 결합 요소의 운동이 모터 샤프트의 종축과 일치하거나 종축에 평행한 방향으로 선형 왕복에 본질적으로 제한되도록 결합 요소에 대한 또는 결합 요소에 고정된 구동 샤프트에 대한 가이드를 포함할 수 있다. 프레임 구조체는 변형 가능한 유닛이 프레임 구조체와 독립적으로 본질적으로 변형될 수 있도록 본질적으로 경식일 수 있으며, 프레임 구조체는 이어서 하나 또는 여러 개의 공간적으로 고정된 장착 위치(들)를 제공하며, 여기서 공간적으로 고정된 것은 모터에 대해 공간적으로 고정된 것을 의미한다.

언급된 바와 같이, 본 명세서에서 논의된 구동 유닛은 전동 칫솔 또는 전동 제모 디바이스와 같은 개인 케어 디바이스에 사용될 수 있으며, 여기서 구동 유닛은 피동 요소, 예를 들어, 면도기에 대한 언더커터 나이프(undercutter knife) 또는 브러시 헤드와 같은 개인 케어 헤드인, 피동 요소를 구동하기 위해 이용된다.

도 1은 전동 칫솔로서 구현된 예시적인 개인 케어 디바이스(1)의 도해이며, 개인 케어 디바이스(1)는 핸들 섹션(10) 및 헤드 섹션(20)을 포함하며, 여기서 헤드 섹션(20)은 여기서 브러시 헤드로서 구현된 피동 요소(21)를 포함할 수 있다. 핸들 섹션(20)은 피동 요소(21)를 운동으로 구동하기 위한 본 명세서에서 논의된 바와 같은 구동 유닛을 포함할 수 있다.

도 2는 개인 케어 디바이스의 핸들 섹션(20A)을 통해 절단된 단면이며, 예를 들어, 핸들 섹션(20A)은 도 1에 도시된 바와 같은 개인 케어 디바이스를 위한 핸들 섹션으로서 사용될 수 있다. 핸들 섹션(20A)의 하측 하단 부분은 도시되지 않는다. 핸들 섹션(20A)은 모터 캐리어(22A)가 장착되는 핸들 하우징(21A), 및 도 1에 일반적으로 도시된 바와 같은 헤드 섹션의 탈착 가능한 부착을 위한 부착 샤프트(23A)를 포함한다. 핸들 섹션(20A)은 이하에서 설명되는 구동 유닛(25A)을 또한 포함하고, 여기서 유사한 구동 유닛(25B)이 도 3을 참조하여 더욱 더 상세히 설명될 것이다.

모터(30A)가 모터 캐리어(22A)에 고정되며, 모터(30A)는 모터 샤프트(31A)의 종축(A)을 중심으로 하는 회전 운동(R)을 제공하기 위한 모터 샤프트(31A)를 갖는다. 모터 샤프트(31A)는 ― 도시된 실시예에서 제1 편심 샤프트 요소(41A), 제2 편심 샤프트 요소(42A) 및 제3 편심 샤프트 요소(43A)를 포함하는 ― 모터 샤프트 연장부(40A)에 의해 연장된다. 제1 편심 샤프트 요소(41A)와 제3 편심 샤프트 요소(43A)는 종축(A) 주위의 동일한 원주 위치를 갖고, 제2 편심 샤프트 요소(42A)는 제1 및 제3 편심 샤프트 요소들(41A, 43A)에 대해 180도만큼 오프셋된 원주 위치를 갖는다. 작동 시, 세 개의 편심 샤프트 요소들(41A, 42A 및 43A)은 종축(A) 주위의 원들 ― 이 원들은 종축(A)에 수직인 평면들에서 연장됨 ― 상에서 이동된다.제1 및 제3 편심 샤프트 요소들(41A 및 43A)은 제1 크로스빔(80A)과 결합된다. 제1 크로스빔(80A)은 두 개의 갈래들을 갖는 포크형 구조를 가지며, 여기서 갈래들 각각이 제1 및 제3 편심 샤프트 요소들(41A 및 43A) 중 하나와 결합된다. 이에 따라, 제1 및 제3 편심 샤프트 요소들(41A 및 43A)은 제1 크로스빔을 종축(A)에 수직인 제1 크로스빔 축을 따라 주기적인 선형 왕복 운동 상태로 만들도록 단일 편심 샤프트 요소와 같이 함께 작동한다.제2 편심 샤프트 요소(42A)는 마찬가지로 제2 크로스빔(81A)과 결합되고, 제2 편심 샤프트 요소(42A)가 종축(A)을 중심으로 회전할 때, 제2 편심 샤프트 요소(42A)는 제2 크로스빔(81A)을 제1 크로스빔 축과 일치하거나 제1 크로스빔 축에 적어도 평행하고 180도만큼 오프셋된(즉, 제1 크로스빔이 우측으로 이동될 때, 제2 크로스빔은 좌측으로 이동되고 그 반대도 가능하다(여기서 좌측 및 우측은 지면에 대해 정의됨)) 제2 크로스빔 축을 따라 주기적인 선형 왕복 운동 상태로 만든다.

제1 및 제2 크로스빔들(80A, 81A)은 각각 변형 가능한 유닛(50A)과 연결된다. 변형 가능한 유닛(50A)은 여기서 네 개의 변 및 네 개의 꼭짓점을 갖는 장사방형 구조로서 구현되지만, 이는 제한적인 것으로 간주되지 않아야 한다. 장사방형 구조는 변형 가능한 유닛의 가능한 구현예들의 한 부류를 나타내는 더 일반적인 부류의 볼록한 사변형 타입 구조들로부터의 특정한 경우이다. 장사방형 구조체의 네 개의 변은 여기서 네 개의 아암 섹션들(51A, 52A, 53A 및 54A)에 의해 구현된다. 제1 아암 섹션(51A)은 장착 구조체(60A)에 고정되는 제1 단부를 가지며, 이 장착 구조체(60A)는 모터(30A)에 고정적으로 장착된다. 장사방형 구조체에서의 제1 아암 섹션(51A)의 반대편에는, 제1 아암 섹션(51A) 및 제3 아암 섹션(53A)의 제1 단부들이 변형 가능한 유닛(50A)의 장사방형 구조의 제1 꼭짓점(55A)을 형성하도록 장착 구조체(60A)에 또한 고정되는 제1 단부를 갖는 제3 아암 섹션(53A)이 있다. 제1 아암 섹션(51A)의 제2 단부는 제2 아암 섹션(52A)의 제1 단부와 일반적으로 둔각으로 연결되고, 연결 지점은 변형 가능한 유닛(50A)에 의해 형성되는 장사방형 구조의 제2 꼭짓점(56A)(또는 제1 및 제2 아암 섹션들이 만나는 둔각으로 인한 "무릎 섹션")으로서 간주된다. 제2 아암 섹션(52A)의 제2 단부는 결합 요소(59A)와 연결된다. 제2 아암 섹션(52A)의 반대편에 있는 제4 아암 섹션(54A)의 제1 단부는 제3 아암 섹션(53A)의 제2 단부와 둔각으로 연결되며, 이에 의해 제3 꼭짓점(57A)(또는 추가의 "무릎 섹션")을 형성한다. 제2 아암 섹션(52A)의 제2 단부와 제4 아암 섹션(54A)의 제2 단부는 결합 요소(59A)에서 서로 고정되며, 이에 의해 제4 꼭짓점(58A)을 형성한다.

제1 크로스빔(80A)은 제2 꼭짓점(56A)과 연결되고, 제2 크로스빔(81A)은 제3 꼭짓점(57A)과 고정적으로 연결된다. 제1 및 제2 크로스빔들이 둘 모두 외향으로 또는 둘 모두 내향으로 이동하면, 변형 가능한 유닛(50A)는 변형되고, 결합 요소(59A)는 축(A1)을 따른 선형 왕복 운동으로 설정된다. 두 개의 크로스빔들(80A, 81A)이 외향으로 이동할 때, 결합 요소(59A)는 모터(30A)로 하향으로 끌어당겨지고, 두 개의 크로스빔들(80A, 81A)이 내향으로 이동할 때, 결합 요소(59A)는 모터(30A)로부터 상향으로 시프트된다 ― 이중 화살표로 표시된 바와 같이 주기적인 선형 왕복 운동(M)이 초래되며, 이 선형 왕복 운동(M)은 여기서 모터 샤프트의 종축인 종축(A), 즉 화살표 R로 표시된 바와 같은 모터 샤프트의 회전축에 평행한 축(A1)을 따라 일어난다.네 개의 꼭짓점들(55A, 56A, 57A 및 58A)은 힌지 기능 없이 본질적으로 경식 구조체들로서 구현될 수 있다. 그런 다음, 아암 섹션들(51A, 52A, 53A 및 54A)은 각각, 각각의 자연 상태 또는 휴지 상태를 나타내는 도 2에 도시된 바와 같은 각각의 본질적인 선형 연장부로부터, 변형된 상태 예를 들어, 아암 섹션들(51A, 52, 53A 및 54A)이 각 꼭짓점들 사이의 S자형 곡선 상에서 더 연장되는 형상으로, 변형 가능할 필요가 있다. 아암 섹션들(51A, 52A, 53A 및 54A)은 아암 섹션들(51A, 52A, 53A 및 54A)을 변형시키는 데 필요한 에너지가 회복성 재료에 저장되고 아암 섹션들(51A, 52A, 53A 및 54A)이 각각의 자연 상태로 복귀될 때 다시 방출되도록 스프링 강 또는 회복성 플라스틱 재료와 같은 회복성 재료로 본질적으로 제조될 수 있다. 변형 가능한 유닛(50A)에는 어떠한 맞물린 기어 요소도 없고, 또한 어떠한 마찰 체결 요소도 포함하지 않으며, 이에 따라 작동 시 생래적으로 상당히 조용하고 또한 에너지적으로 상당히 효율적인(즉, 맞물린 기어 요소들 등을 포함하는 다른 변환 메커니즘에 비해 낮은 전력 수준만을 요구함) 설계를 갖는다 ― 이는 또한 도 8a 및 도 8b에서 예시됨.

이러한 양태는 도 3에 대해 더 상세히 논의될 것이지만, 제1 및 제2 크로스빔들(80A, 81A)은 세장형 홀들에 의해 편심 샤프트 요소들(41A, 42A 및 43A)에 결합될 수 있다.

모터(30A)는 샤프트 연장부(40A), 제1 및 제2 크로스빔들(80A 및 81A) 및 변형 가능한 유닛(50)과 함께, 본 개시에 따른 구동 유닛(25A)을 형성한다.

도 3은 도 2를 참조하여 제시되고 논의된 구동 유닛(25A)과 다양한 구조적 유사성을 갖는 다른 예시적인 구동 유닛(25B)의 도해이다. 구동 유닛(25B)은 모터 샤프트(31B) 및 모터 샤프트(31B)에 부착되는 샤프트 연장부(40B)를 갖는 모터(30B)(부분적으로만 도시됨)를 포함한다. 일반적으로, 샤프트 연장부(40B)는 모터 샤프트(31B)와 일체형일 수 있거나, 모터 샤프트(31A)에 고정적으로 고정되는 별개의 요소일 수 있다. 샤프트 연장부(40B)는 후자의 경우에 모터 샤프트(31B) 상으로 스냅 끼워맞춤될 수 있으며, 마찰 잠금되거나, 용접되거나, 접착되거나 또는 당업자에게 알려져 있는 임의의 다른 방식으로 고정적으로 부착될 수 있다. 도시된 실시예에서, 구동 유닛(25B)은 피동 요소와 결합될 수 있는 구동 샤프트(70B)와 연결된다. 모터 샤프트(31B)가 자신의 종축을 중심으로 회전 운동을 제공할 것이지만, 이러한 운동은 구동 유닛(25B)에 의해 변환되고, 구동 샤프트(70B)는 모터 샤프트(31B)의 종축과 일치하거나 종축에 평행한 축을 따른 주기적인 선형 왕복 운동을 제공할 것이다(각 축들 또는 방향들의 표시에 대해 도 2 참조). 샤프트 연장부(40B)는 제1, 제2 및 제3 편심 샤프트 요소(41B, 42B, 및 43B)를 포함한다. 편심 샤프트 요소들(41B, 42B, 및 43B)은 종축에 대해 오프셋되고, 이에 따라 도 2에 대해 또한 설명된 바와 같이 작동 시 원형 경로들을 따라 종축을 중심으로 회전한다. 유사하게, 도 2에 대해 설명된 바와 같이, 제1 및 제3 편심 샤프트 요소들(41B 및 43B)은 동일한 원주 위치를 갖고, 이에 따라 위치 정렬하여 이동하는 한편, 제2 편심 샤프트 요소(42B)는 180도 오프셋으로 원주 방향으로 위치된다. 제1 및 제3 편심 샤프트 요소들(41B 및 43B)는 다시 두 갈래들(801B 및 802B)을 갖는 포크형인 제1 크로스빔(80B)에 의해 변형 가능한 유닛(50B)과 결합된다. 갈래들(801B 및 802B)은 여기서 서로 평행하지만, 이는 제한적인 것으로 이해되지 않아야 하고, 임의의 다른 구조가 또한 선택될 수 있다 ― 예를 들어, 도 4 참조. 제2 편심 샤프트 요소(42B)는 제2 크로스빔(81B)에 의해 변형 가능한 유닛(50B)과 결합된다. 제1 및 제2 크로스빔들(80B 및 81B)은 서로 평행하게 연장된다고 말할 수 있다. 제1 크로스빔(80B)은 모터 샤프트(31B)의 종축에 수직인 제1 크로스빔 축을 따라 이동하도록 배열되고, 제2 크로스빔(81B)은 제1 크로스빔 축에 평행한 제2 크로스빔 축을 따라 이동하도록 배열되며, 이 제2 크로스빔 축은 이어서 물론 모터 샤프트(31B)의 종축에 또한 수직이다.

변형 가능한 유닛(50B)은 다시 네 개의 변 및 네 개의 꼭짓점을 갖는 기본적으로 장사방형인 구조를 갖도록 설계된다. 제1 변은 제1 아암 섹션(51B)에 의해 구현되고, 제2 변은 제2 아암 섹션(52B)에 의해 구현되고, 제3 변은 제3 아암 섹션(53B)에 의해 구현되며, 제4 변은 제4 아암 섹션(54B)에 의해 구현된다. 제1 아암 섹션(51B) 및 제3 아암 섹션(53B)은 각각, 여기서 모터(30B)에 또는 모터(30B)에 대해 고정적으로 연결되는 장착 구조체(60B) 상에 제1 단부를 갖도록 장착된다. 장착 지점들은 함께 장사방형 구조의 제1 꼭짓점(55B)을 형성하며, 여기서 꼭짓점은 제1 및 제2 아암 섹션들(51B 및 53B)의 제1 단부들의 장착 측부들이 소정 거리를 가지므로 소위 "연장된 꼭짓점"이다. 제1 및 제3 아암 섹션들(51B 및 53B)은 장사방형 구조의 중심축에 대해 외향으로 구부러진다. 제1 아암 섹션(51B)은 장사방형 구조의 제2 꼭짓점(56B)을 형성하도록 제2 아암 섹션(52B)의 제1 단부와 연결되는 제2 단부를 갖는다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 아암 섹션들(51B 및 52B)은 둔각으로 만나고 ― 이는 제한적인 것으로 간주되지 않아야 함 ―, 변형 가능한 유닛의 설계에 따라 그리고 기본적으로 본 문맥에서 논의된 바와 같은 아암 섹션들을 포함하는 설계의 경우, 이들 아암 섹션들은 둔각 또는 예각으로 만날 수 있거나, 또는 양 아암 섹션들 사이의 각도는 변형 가능한 유닛의 휴지 상태에서 약 180도일 수 있다. 또한, 제3 아암 섹션(52B)의 제2 단부와 제4 아암 섹션(54B)의 제1 단부가 연결되고 제3 꼭짓점(57B)을 형성한다. 제2 아암 섹션(52B) 및 제4 아암 섹션(54B)의 제2 단부들이 연결되어 제4 꼭짓점(58B)을 형성하며, 여기서 또한 결합 요소(59B)가 이 약간 연장된 제4 꼭짓점(58B)으로 통합된다. 구동 샤프트(70B)는 여기서 결합 요소(59B)와 연결된다.

도 3에 도시된 사시도에서 볼 수 있는 바와 같이, 아암 섹션들(51B, 52B, 53B 및 54B)은 "이중 아암 섹션들"로서 구현되며(즉, 아암 섹션들 각각은 소정 거리에 배열된 두 개의 평행 아암 요소들을 포함함), 이는 변형 가능한 유닛(50B)이 한편으로는 전체적으로 상당히 경량이지만 다른 한편으로는 특히 비틀림 변형에 대해 여전히 안정적이게 한다. 도시된 바와 같은 설계에서, 제1 아암 섹션(51B)은 두 개의 평행 아암 요소들(511B 및 512B)을 포함하고, 제2 아암 섹션(52B)은 두 개의 평행 아암 요소들(521B 및 522B)을 포함하고, 제3 아암 섹션(53B)은 두 개의 평행 아암 요소들(531B 및 532B)을 포함하며, 제4 아암 섹션(54B)은 두 개의 평행 아암 요소들(541B 및 542B)을 포함한다. 제2, 제3 및 제4 꼭짓점들에서, 평행 아암 요소들은 수직 바 요소들에 의해 연결된다. 제2 꼭짓점(56B) 및 제3 꼭짓점(57B)은 각각, 제1 및 제2 크로스빔들(80B 및 81B)에 대한 고정점들을 제공하는 장착 요소들(561B 및 571B)을 각각 포함한다.

제1 크로스빔(80B)은 두 개의 크로스빔 아암들(801B 및 802B) 사이에서 이동하는 제2 크로스빔(81B)과 충돌하지 않도록 특정 연장 길이에 대해 서로 평행한 제1 및 제2 크로스빔 아암들(801B 및 802B)을 포함하며, 여기서 제1 크로스빔 아암(801B)은 세장형 홀(804B)에 의해 제1 편심 샤프트 요소(41B)와 결합되고 제2 크로스빔 아암(802B)은 세장형 홀(805B)에 의해 제3 편심 샤프트 요소(43B)에 결합된다. 세장형 홀들(804B 및 805B)은 모터 샤프트의 종축에 수직하고 제1 크로스빔 축에 수직하게 배향된다. 제1 편심 샤프트 요소(41B)는 세장형 홀(804B)을 통해 연장되고, 제3 편심 샤프트 요소(43B)는 세장형 홀(805B)을 통해 연장된다. 제1 크로스빔(80B)은 제1 및 제2 크로스빔 아암들(801B 및 802B)이 만나고 연결 부분(803B)이 변형 가능한 유닛(50B)의 제2 꼭짓점(56B)의 장착 요소(561B)와 고정적으로 연결되는 연결 부분(803B)을 포함한다. 제1 크로스빔(80B)과 장착 요소(561B)는 오버몰딩, 코킹, 나사 결합, 접착, 용접에 의해 또는 당업자에게 알려져 있는 임의의 다른 연결 수단에 의해 연결될 수 있다. 세장형 홀들(804B 및 805B)은, 제1 및 제3 편심 샤프트 요소들(41B 및 43B)이 제1 크로스빔 축에 의해 규정되는 방향에 대해 각각 세장형 홀들(804B 및 805B)을 통해 본질적으로 단단히 끼워맞춤되고 모터 샤프트(31B)가 샤프트 연장부(40B)를 회전시킬 때 세장형 홀들(804B 및 805B)의 긴 방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록, 크기가 설정된다. 이러한 설계로 인해, 세장형 홀들(804B 및 805B)은 단지 제1 및 제3 편심 샤프트 요소들(41B 및 43B)의 운동을 제1 크로스빔 축의 방향으로 제2 꼭짓점(56B)에 전달한다. 다시, 제1 및 제2 편심 샤프트 요소들(41B 및 41C)은 정렬되어 이동한다는 점에 유의한다. 유사하게, 제2 크로스빔(81B)은 제3 꼭짓점(57B)의 장착 요소(571B)와 고정적으로 연결되는 연결 부분(813B)을 포함한다. 세장형 홀(814B)은, 제2 편심 샤프트 요소(42B)가 제2 크로스빔 축에 의해 규정되는 방향에 대해 세장형 홀(814B)을 통해 본질적으로 단단히 끼워맞춤되고 모터 샤프트(31B)가 샤프트 연장부(40B)를 회전시킬 때 세장형 홀(814B)의 긴 방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록, 크기가 설정된다. 이러한 설계로 인해, 세장형 홀(814B)은 단지 제2 편심 샤프트 요소들(42B)의 운동을 제2 크로스빔 축의 방향으로 제3 꼭짓점(57B)에 전달한다. 제2 편심 샤프트 요소(42B)가 제1 및 제3 편심 샤프트 요소들(41B 및 43B)에 대해 180도 거리만큼 원주방향으로 오프셋됨에 따라, 제1 크로스빔(80B)과 제2 크로스빔(81B)은 역진동 방식으로 이동하며(즉, 제1 크로스빔이 우측(지면에 대해 정의된 "우측")으로 이동할 때, 제2 크로스빔은 좌측으로 이동하고, 그 반대도 마찬가지임), 이는 양 크로스빔들의 운동 방향이 동일한 시간 순간에서 주기적으로 역전된다는 것을 의미한다. 이러한 설계로 인해, 변형 가능한 유닛(50B)은 먼저 제1 크로스빔(80B)이 우측으로 이동하고 제2 크로스빔(81B)이 좌측으로 이동할 때 "넓어지며" ― 이는 결합 요소(59B)가 모터(30B) 쪽으로 끌어당겨지게 함 ― 그런 다음 변형 가능한 유닛(50B)은 제1 크로스빔(80B)이 좌측으로 이동하고 제2 크로스빔(81B)이 우측으로 이동할 때 "함께 압착된다" ― 이는 결합 요소(59B)를 상향으로 그리고 자신의 휴지 위치를 넘어 모터(30B)로부터 멀어지는 최대 편향으로 이동시킴. 결합 요소(59B)의 이러한 선형 왕복 운동은 주기적으로 그리고 모터 샤프트(31B)의 종축과 일치하거나 종축에 평행한 방향을 따라 일어난다.

도 2 및 도 3에 도시된 예들에서, 제1 크로스빔은 포크형 구조를 갖고 두 개의 축방향으로 변위된 편심 샤프트 요소들과 협력하며, 이는 제1 크로스빔의 결합 부분이 제2 크로스빔의 결합 부분의 축방향 위치와 동일한 축방향 위치를 가질 수 있게 한다. 이는 제1 및 제3 아암 요소들과 제2 및 제4 아암 요소들이 동일한 길이를 갖는 설계를 가능하게 한다. 도 5를 참조하면, 이와 관련하여 비대칭인 실시예가 논의될 것이다.

도 2 및 도 3의 예들에서, 변형 가능한 유닛들(50A 및 50B)은 각각 스프링 판금 재료로 제조될 수 있다. 무릎 섹션(도 3의 꼭짓점들(56B 및 57)은 비교적 경식일 수 있고(즉, 피봇 가능하지 않고/않거나 힌지되지 않음), 아암 섹션들(51B, 52, 53B, 54B)은 이어서 변형 가능한 유닛(50B)이 변형될 때 회복력 있게 변형 가능할 수 있다. 아암 섹션들은 이어서 변형 과정에서 에너지를 저장하고, 변형을 야기하는 로드가 방출될 때 본질적으로 동일한 양의 에너지를 방출한다.

제1 및 제2 크로스빔들의 질량이 대략 동일한 경우 두 개의 크로스빔들을 갖는 구동 유닛의 진동 프로파일이 제한되는 것으로 여겨진다.

도 4는 본질적으로 따로 도시된 예시적인 변형 가능한 유닛(50C)의 도해이며, 여기서 제1 크로스빔(80C) 및 제2 크로스빔(81C)이 변형 가능한 유닛(50C)과 일체이다. 변형 가능한 유닛(50C)은 크로스빔들(80C, 81C)과 함께 단일 플라스틱 사출 성형 단계에서 제조될 수 있거나, 대안적으로, 변형 가능한 유닛(50C)이 금속으로 제조될 수 있고 크로스빔들(80C, 81C)이 또한 금속으로 제조되고 변형 가능한 유닛(50C)에 용접된다. 다시 도시된 바와 같은 변형 가능한 유닛(50C)은 네 개의 아암 섹션들(51C, 52C, 53C 및 54C)을 포함하고, 네 개의 꼭짓점(55C, 56C, 57C 및 58C)을 포함하며, 여기서 하단 및 상단 꼭짓점들(55C 및 58C)이 단지 약간 연장된 꼭짓점들이다. 제4 또는 상단 꼭짓점(58C)은 구동 샤프트를 수용하도록 중공으로 배열되는 결합 유닛(59C)에 연결되거나 이와 일체이다. 제1 또는 하단 꼭짓점(55C)은 장착 구조체(60C)에 고정적으로 고정된다.

도 5는 플라스틱 사출 성형 공정에 의해 제조될 수 있는 변형 가능한 유닛(50D)을 포함하는 다른 예시적인 구동 유닛(25D)의 도해이다. 구동 유닛(25D)은 제1 편심 샤프트 요소(41D) 및 제2 편심 샤프트 요소(42D)를 포함하는 샤프트 연장부(40D)와 연결되는 구동 샤프트(31D)를 갖는 모터(30D)(부분적으로만 도시됨)를 포함한다. 변형 가능한 유닛(50D)은 네 개의 아암 섹션들(51D, 52D, 53D 및 54D) 및 네 개의 꼭짓점(55D, 56D, 57D 및 58D)을 포함한다. 변형 가능한 유닛(50D)은 제1 크로스빔(80D) 및 제2 크로스빔(81D)과 일체이며, 여기서 제1 크로스빔은 제1 편심 샤프트 요소(41D)와 결합되고 제2 크로스빔(81D)은 제2 편심 샤프트 요소(42D)와 결합된다. 제1 크로스빔(80D)은 일체로 구현되고 이에 따라 제2 꼭짓점(56D)과 고정적으로 연결되며, 제2 크로스빔은 일체로 구현되고 이에 따라 제3 꼭짓점(57D)에 고정적으로 연결된다. 도시된 설계에서, 제2 크로스빔(81D)은 단일 갈래 설계로 구현되고, 제1 및 제2 크로스빔들(80D 및 81D)이 서로 평행하게 연장됨에 따라, 제3 꼭짓점(57D)은 모터 샤프트(31D)를 통과하는 종방향을 따라 제2 꼭짓점(56D) 위에 위치되며, 여기서 "위"는 모터 샤프트(31D)로부터 더 멀리 떨어진 위치를 지칭한다. 이러한 특정 설계로 인해, 변형 가능한 유닛(50D)은 도 2, 도 3 및 도 4에 도시된 예들에 대해 그러했던 바와 같이 대칭이 아니라 비대칭이다. 아암 섹션들(51D, 52D, 53D 및 54D)은 아암 섹션들(51D, 52D, 53D 및 54D)이 꼭짓점들 사이에서 비교적 경식이고 강성이 되게 하는 보강 구조체들, 예를 들어, 구조체들(521D)을 포함한다. 아암 섹션들(51D, 52D, 53D 및 54D)은 꼭짓점들(56D 및 57D) 주위에서 그렇지 않다면 상당한 경식 아암 섹션들(51D, 52D, 53D 및 54D)의 피봇팅을 가능하게 하는 리빙 힌지들을 형성하도록 제2 꼭짓점(56D) 및 제3 꼭짓점(57D) 주위에 특별히 형상화된다. 상단 및 하단 꼭짓점들(55D 및 58D)은 연장된 꼭짓점들로 구현되며, 여기서 장착 구조체(60C)가 제1 및 제3 아암 섹션들(51D 및 53D)의 제1 단부들 사이에서 연장된다. 제2 및 제4 아암 섹션들(52D 및 54D)의 제2 단부들은 구동 샤프트(70D)를 수용하는 결합 섹션(59D)에 연결되거나 이와 일체이다. 제2 및 제4 아암 섹션들(52D 및 54D)의 제2 단부들은 또한 리빙 힌지들을 형성하도록 형상화된다.

도 6은 이전의 예들과 여러 구조적 양태들이 상이하고 본 출원의 청구된 범주를 벗어나는 예시적인 구동 유닛(25E)이다. 먼저, 구동 유닛(25E)은 프레임 구조체(90E)에 체결되는 변형 가능한 유닛(100E)을 둘러싸는 프레임 구조체(90E)를 포함한다. 도시된 예에서, 프레임 구조체(90E)와 변형 가능한 유닛(100E)은 플라스틱 사출 성형에 의해 제조될 수 있는 하나의 단일 일체 요소일 수 있다. 프레임 구조체(90E)는 비교적 경식이다 ― 이는 높은 경직성 및 강성을 제공하는 금속 또는 다른 재료들로 제조될 수 있거나, 변형 가능한 유닛(50E)의 변형 가능한 부분들보다 단지 적정하게 더 두꺼울 수 있다. 도시된 바와 같은 프레임 구조체(90E)는 기본적으로 직사각형이다(즉, 프레임 구조체(90E)는 기본적으로 사진 프레임과 같이 보임). 프레임 구조체(90E)는 모터(30E)(부분적으로만 도시됨)에서 또는 적어도 이에 대해 고정적으로 장착되며, 모터(30E)는 제1 편심 샤프트 요소(41E) 및 제2 편심 샤프트 요소(42E)로 연장되는 모터 샤프트(31E)를 갖는다(편심 샤프트 요소들(41E 및 42E)은 편심이 보이지 않는 중심 부분에 도시됨). 제1 편심 샤프트 요소(41E)는 기본적으로 L자형인 제1 아암 섹션(101E)에 연결되고, 제2 편심 샤프트 요소(42E)는 마찬가지로 기본적으로 L자형인 제2 아암 섹션(102E)에 연결된다. L자형 제1 및 제2 아암 섹션들(101E 및 102E)은 L의 상측 단부들에서 프레임 구조체(90E)에 연결된다.제1 아암 섹션(101E)은 프레임 구조체(90E)에 연결되는 리빙 힌지 섹션(1012E)을 갖고, 제2 아암 섹션(102E)은 프레임 구조체(90E)에 연결되는 리빙 힌지 섹션(1022E)을 갖는다. 또한, 제1 아암 섹션(101E)은 L자형 제1 아암 섹션(101E)의 코너 영역에 배열되는 다른 리빙 힌지 섹션(1011E)을 갖는다. 제1 편심 샤프트 요소(41E)가 회전할 때, L자형 제1 아암 섹션(101E)의 횡측 부분은 내향으로 그리고 외향으로 반복적으로 푸시된다(프레임 구조체(90E)는 제1 아암 섹션(101E)의 코너 부분이 외향으로 이동할 수 있게 하는 절결부를 포함할 수 있음). 유사하게, 제2 아암 섹션(102E)은 L자형 제2 아암 섹션(101E)의 코너 영역에 배열되는 다른 리빙 힌지 섹션(1021E)을 갖는다. 중심에 배치된 결합 요소(109E)는 리빙 힌지 섹션(1013E)에 의해 L의 수직 아암의 길이의 약 1/3에서 제1 아암 섹션(101E)에 연결되고, 리빙 힌지 섹션(1023E)에 의해 L의 수직 아암의 길이의 약 1/3에서 제2 아암 섹션(102E)에 연결된다. 편심 샤프트 요소들(41E 및 42E)의 주기적인 운동 동안, 결합 요소(109E)는 주기적으로 상하로 이동된다(즉, 결합 요소(109E)는 모터 샤프트(31E)의 종축과 일치하거나 이에 평행한 종방향을 따라 선형으로 왕복할 것임). 결합 요소(109E)는 구동 샤프트(70E)를 수용하며, 이 구동 샤프트(70E)는 또한 프레임 구조체(90E)에 의해 제공되는 가이드 요소(91E)에 의해 가이드되며, 이 가이드 요소(91E)는 구동 샤프트(70E)의 운동을 위한 그리고 이로 인해 결합 요소(109E)를 위한 선형 가이드를 구현한다.

도 7은 제1 아암 섹션(51F) 및 제2 아암 섹션(52F)을 포함하는 예시적인 변형 가능한 유닛(50F)의 도해이며, 여기서 제1 아암 섹션(51F)의 제1 단부가 모터에 대해 자체적으로 고정적으로 장착되는 장착 지지체(60F) 상에 장착된다(모터는 도시되지 않음). 변형 가능한 유닛(50F)은 플라스틱으로 적어도 부분적으로 제조, 예를 들어, 플라스틱 사출 성형 공정에 의해 적어도 부분적으로 제조될 수 있다. 제1 아암 섹션(51F)의 제2 단부는 제2 아암 섹션(52F)의 제1 단부와 연결되며, 연결 영역은 제1 및 제2 아암 섹션들이 휴지 상태에서 둔각으로 만나는 "무릎" 섹션을 형성하고, 제2 아암 섹션(52F)의 제2 단부는 원통형 리셉터클에 구동 샤프트(도시되지 않음)를 수용하도록 구조화된 결합 요소(59F)와 연결되며, 여기서 결합 요소 그리고 이로 인해 구동 샤프트가 이중 화살표(A2)로 표시된 바와 같이 축(A1)을 따라 선형 왕복 운동으로 이동하도록 의도된다. 모터 자체가 도시되지는 않았지만, 모터 샤프트 연장부(40F)가 도시되어 있으며, 이 모터 샤프트 연장부 상에 제1 편심 샤프트 요소(41F)가 배열되며, 이 제1 편심 샤프트 요소(41F)는 위에서 논의된 예들과 유사한 원통형 요소로서 설계된다. 제1 편심 샤프트 요소는 모터 샤프트 연장부(40F)가 화살표(R2)에 의해 표시된 바와 같이 모터 샤프트에 부착되면 모터 샤프트의 종축을 중심으로 회전할 것이다. 장착 지지체(60F)는 적어도 모터 샤프트가 모터 샤프트 연장부(40F)와 부착되게 되기 위해 자신을 통해 연장될 수 있도록 본질적으로 원형의 절결부를 포함한다. 제1 편심 샤프트 요소(41F)는 이중 화살표에 의해 표시된 바와 같이 방향(M1)의 운동을 변형 가능한 유닛(50F)으로 전달할 제1 크로스빔(80F)의 세장형 홀을 통해 연장된다. 제1 크로스빔(80F)은 제1 및 제2 아암 섹션들이 만나는 언급된 무릎 섹션과 연결된다. 제1 크로스빔(80F)의 이러한 운동은 결합 요소(59F)가 운동으로 설정되도록 변형 가능한 유닛(50F)이 변형되게 할 것이다. 여기서 결합 요소(59F)는 방향(M2)을 따른 운동으로 제한되며, 운동 방향(M2)은 운동 방향(M1)에 본질적으로 수직인 것으로 가정된다. 이러한 운동 제한은 선형 가이드에 의해 강제되는 것으로 가정된다. 이와 같은 선형 가이드는 예를 들어, 결합 요소(59F) 자체를 가이드할 수 있거나, 결합 요소(59A)에 부착될 구동 샤프트를 가이드할 수 있다. 도 4에 도시된 예와 대조적으로, 도 7의 변형 가능한 유닛(50F)은 결합 요소가 변형 가능한 유닛(50F)의 자유 단부를 나타냄에 따라 자체적으로 선형으로 가이드하지 않으며(도 4에서, 결합 요소(59C)의 운동은 추가의 아암 섹션들(53C 및 54C)에 의해 선형으로 가이드됨) ― 이에 따라 추가의 선형 가이드가 필요할 수 있다. 구동 샤프트는 전형적으로,변형 가능한 유닛을 포함하는 구동 유닛이 이용되는 디바이스의 하우징에 의해 제공되는 가이드에 의해 어떻게든 가이드될 것이고, 이에 따라 선형 가이드가 변형 가능한 유닛 또는 구동 유닛의 일부가 아닌 이와 같은 요소에 의해 구현될 수 있다.

도 8a 및 도 8b는 인가된 로드의 함수로서 상이한 구동 유닛들을 포함하는 다양한 예시적인 전동 칫솔들의 와트 단위로 측정된 전력 소비(P)를 도시하며, 여기서 브러시 헤드의 브러시 캐리어에 인가된 로드는 0 뉴턴(N), 1 뉴턴, 2 뉴턴 또는 3 뉴턴 중 어느 하나였으며, 도 8a는 85 ㎐의 회전 주파수에 대한 전력 소비 및 도 8b는 100 ㎐의 회전 주파수에 대한 전력 소비를 나타낸다.

라인들(1001 및 1011)은 도 3에 도시된 바와 같은 구조에 본질적으로 따른 구동 유닛에 대한 전력 소비를 나타낸다. 라인들(1002 및 1012)은 경사진 워블 디스크가 DC 모터의 모터 샤프트와 연결되고 디스크가 경사진 워블 디스크의 상하 운동을 구동 샤프트 ― 이 구동 샤프트는 선형 축을 따라 이동하도록 스프링들에 의해 가이드됨 ― 에 전달하는 두 개의 마찰 휠들과 마찰 접촉하는 구동 유닛을 갖는 칫솔의 전력 소비를 나타낸다. 라인들(1003 및 1013)은 기어 휠이 모터 샤프트에 부착되고 기어 휠이 구동 샤프트와 결합되는 편심 스템을 갖는 크라운 기어 휠과 맞물리는 구동 유닛을 가지며, 여기서 구동 샤프트는 선형 축을 따라 이동하도록 스프링 배열체에 의해 가이드되는, 칫솔의 전력 소비를 나타낸다. 라인들(1004 및 1014)은 모터 샤프트가 피봇 가능하게 장착되는 U자형 요소와 각각 연결되고 구동 샤프트와 각각 연결되어 구동 샤프트를 상하로 이동시키는 두 개의 편심 샤프트 요소들에 의해 연장되는 구동 유닛을 갖는 칫솔의 전력 소비를 나타낸다. 라인들(1005 및 1015)은 DC 모터의 샤프트의 회전을 그 종축을 중심으로 하는 구동 샤프트의 진동 회전으로 변환하기 위한 4-바 링키지 기어 유닛을 포함하는 기존의 칫솔(Oral-B PRO 1 200)에 대한 전력 소비를 나타낸다. 이제 상세한 내용은 설명하지 않고, 본 설명에 따른 구동 유닛을 나타내는 라인들(1001 및 1011)이 두 개의 상이한 회전 주파수들에 대한 그리고 네 가지 상이한 로드 조건들에 대한 최저 전력 소비를 보인다는 것을 알 수 있다. 저전력 소비는 어떠한 맞물린 기어 또는 마찰 결합 요소도 없는 변형 가능한 유닛과 관련되는 것으로 여겨진다.

양태에 따르면, 작동 시 회전 운동을 선형 왕복 운동으로 변환하도록 배열된 구동 유닛이 제공되며, 이 구동 유닛은

작동 시 모터 샤프트의 종축을 중심으로 모터 샤프트의 회전 운동을 제공하도록 배열된 모터 샤프트를 갖는 모터;

작동 시 제1 편심 샤프트 요소가 모터 샤프트의 종축 주위의 원 상에서 이동하도록 모터 샤프트의 종축에 대해 편심으로 배열된 적어도 제1 편심 샤프트 요소를 포함하는 모터 샤프트 연장부 ― 원은 종축에 수직인 평면에서 연장됨 ―;

피동 요소와 결합하도록 배열된 결합 요소를 갖는 적어도 하나의 탄성 변형 가능한 유닛 ― 바람직하게는 결합 요소는 구동 샤프트와 결합되거나 구동 샤프트와 결합될 수 있음 ― 을 포함하고,

제1 편심 샤프트 요소는 변형 가능한 유닛의 결합 요소의 모터 샤프트의 종축의 방향으로의 종방향 위치가 주기적으로 변화하도록 변형 가능한 유닛을 주기적으로 변형시키기 위해 변형 가능한 유닛과 결합되며, 바람직하게는 변형 가능한 유닛은 일체형의 단일 유닛이다.

본 명세서에서 언급된 모든 다른 특징들은 이러한 양태의 바람직한 특징들인 것으로 간주된다.

본 명세서에서 개시된 치수들 및 값들은 언급된 정확한 수치 값들로 엄격하게 제한되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 대신에, 달리 명시되지 않는 한, 이와 같은 각 치수는 언급된 값과 그 값을 둘러싸는 기능적으로 등가인 범위 둘 모두를 의미하도록 의도된다. 예를 들어, "40 mm"로서 개시된 치수는 "약 40 mm"를 의미하도록 의도된다.

Claims (15)

1. 작동 시 회전 운동을 선형 왕복 운동으로 변환하도록 배열된 구동 유닛으로서,
   작동 시 모터 샤프트의 종축을 중심으로 상기 모터 샤프트의 회전 운동을 제공하도록 배열된 상기 모터 샤프트를 갖는 모터;
   작동 시 제1 편심 샤프트 요소가 상기 모터 샤프트의 상기 종축 주위의 원 상에서 이동하도록 상기 모터 샤프트의 상기 종축에 대해 편심으로 배열된 적어도 상기 제1 편심 샤프트 요소를 포함하는 모터 샤프트 연장부 ― 상기 원은 상기 종축에 수직인 평면에서 연장됨 ―;
   피동 요소(driven element)와 결합하도록 배열된 결합 요소를 갖는 적어도 하나의 탄성 변형 가능한 유닛 ― 바람직하게는 상기 결합 요소는 구동 샤프트와 결합되거나 구동 샤프트와 결합될 수 있음 ― 을 포함하며,
   상기 제1 편심 샤프트 요소는 상기 변형 가능한 유닛의 상기 결합 요소의 상기 모터 샤프트의 종축의 방향으로의 종방향 위치가 주기적으로 변화하도록 상기 변형 가능한 유닛을 주기적으로 변형시키기 위해 상기 변형 가능한 유닛과 결합되며, 바람직하게는 상기 변형 가능한 유닛은 일체형의 단일 유닛이고;
   상기 변형 가능한 유닛은 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 제1 아암 섹션 및 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 제2 아암 섹션을 포함하며, 상기 제1 아암 섹션의 제2 단부와 상기 제2 아암 섹션의 제1 단부는 서로 연결되며, 상기 제1 아암 섹션의 제1 단부는 상기 모터에 관해 고정된 장착 구조체와 연결되고 상기 제2 아암 섹션의 제2 단부는 상기 모터 샤프트의 종축의 방향으로 상기 제1 아암 섹션의 제1 단부에 대해 거리를 두고 배열되며, 바람직하게는 상기 제2 아암 섹션의 제2 단부는 상기 결합 요소와 연결되는 것인, 구동 유닛.
2. 제1항에 있어서, 선형 가이드를 더 포함하고, 상기 제2 아암 섹션의 제2 단부는 상기 변형 가능한 유닛이 주기적으로 변형될 때 상기 제2 아암 섹션의 제2 단부가 상기 모터 샤프트의 종축의 방향으로의 왕복 선형 운동에 본질적으로 국한되도록 상기 선형 가이드와 결합되는 것인, 구동 유닛.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 변형 가능한 유닛은 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 제3 아암 섹션 및 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 제4 아암 섹션을 더 포함하며, 상기 제3 아암 섹션의 제2 단부와 상기 제4 아암 섹션의 제1 단부는 서로 연결되며, 상기 제3 아암 섹션의 제1 단부는 상기 장착 구조체와 결합되고 바람직하게는 상기 제4 아암 섹션의 제2 단부와 상기 제2 아암 섹션의 제2 단부는 서로 결합되며, 더 바람직하게는 상기 제3 아암 섹션 및 상기 제4 아암 섹션은 상기 제2 아암 섹션의 제2 단부에 대한 선형 가이드를 구현하는 것인, 구동 유닛.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 변형 가능한 유닛은 네 개의 변 및 네 개의 꼭짓점을 갖는 볼록한 사변형(quadrilateral) 타입 구조체, 바람직하게는 장사방형(rhomboidal) 구조체를 가지며, 바람직하게는 상기 장착 구조체에 형성된 하단 꼭짓점 및 반대편의 상단 꼭짓점 중 적어도 하나가 연장된 꼭짓점들(extended vertices)인 것인, 구동 유닛.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 아암 섹션의 제2 단부와 상기 제2 아암 섹션의 제1 단부는 리빙 힌지(living hinge)와 같은 힌지에 의해 연결되며, 바람직하게는 상기 힌지는 변형 과정에서 에너지를 저장하고 상기 변형을 야기하는 로드가 방출될 때 상기 에너지를 다시 방출하도록 적어도 부분적으로 회복력 있게 변형 가능한 것인, 구동 유닛.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 아암 섹션의 제2 단부와 상기 제2 아암 섹션의 제1 단부는 고정적으로 또는 견고하게 연결되고, 상기 제1 아암 섹션 및 상기 제2 아암 섹션은 각각, 변형 과정에서 에너지를 저장하고 상기 변형을 야기하는 로드가 방출될 때 상기 에너지를 다시 방출하도록 적어도 부분적으로 회복력 있게 변형 가능한 것인, 구동 유닛.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결합 요소는 상기 변형 가능한 유닛의 원위 단부에 배열되고, 상기 변형 가능한 유닛은 상기 변형 가능한 유닛의 길이 연장부가 상기 모터 샤프트의 상기 종축과 일치하거나 상기 종축에 평행한 방향으로 주기적으로 변화하도록 작동 시에 변형되는 것인, 구동 유닛.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 종축에 수직인 제1 크로스빔 축을 따라 연장되는 제1 크로스빔을 포함하며, 상기 제1 크로스빔은 상기 제1 크로스빔 축을 따른 상기 제1 편심 샤프트 요소의 운동만이 상기 제1 편심 요소로부터 상기 제1 크로스빔으로 전달되도록 상기 제1 편심 샤프트 요소와 결합되는 제1 단부를 갖고, 상기 제1 크로스빔은 상기 제1 크로스빔 축을 따른 상기 제1 크로스빔의 운동이 상기 변형 가능한 유닛의 변형을 유도하도록 상기 변형 가능한 유닛에 부착되는 제2 단부를 가지며, 바람직하게는 상기 제1 크로스빔의 제1 단부는 ― 상기 제1 크로스빔의 제1 단부에 제공되고 상기 제1 크로스빔 축에 수직이고 상기 종축에 수직인 방향으로 연장되는 ― 세장형 홀에 의해 상기 제1 편심 샤프트 요소에 결합되며, 상기 제1 편심 샤프트 요소는 상기 세장형 홀을 통해 연장되는 것인, 구동 유닛.
9. 제8항에 있어서, 상기 모터 샤프트 연장부는 작동 시 제2 편심 샤프트 요소가 상기 모터 샤프트의 상기 종축 주위의 원 상에서 이동하도록 상기 모터 샤프트의 상기 종축에 대해 편심으로 배열된 적어도 상기 제2 편심 샤프트 요소를 더 포함하며, 상기 원은 상기 종축에 수직인 평면에서 연장되며, 상기 제2 편심 샤프트 요소는 상기 제1 편심 샤프트 요소의 원주 위치에 대해 180도 오프셋된 상기 종축 주위의 원주 위치를 갖고;
   상기 구동 유닛은 상기 종축에 수직인 제2 크로스빔 축을 따라 연장되는 제2 크로스빔을 더 포함하며, 상기 제2 크로스빔은 상기 제1 크로스빔 축을 따른 상기 제2 편심 샤프트 요소의 운동만이 상기 제2 편심 요소로부터 상기 제2 크로스빔으로 전달되도록 상기 제2 편심 샤프트 요소와 결합되는 제1 단부를 갖고, 상기 제2 크로스빔은 상기 제1 크로스빔 축을 따른 상기 제2 크로스빔의 운동이 상기 제1 크로스빔에 의해 야기되는 변형과 정렬하여 상기 변형 가능한 유닛의 변형을 유도하도록 상기 변형 가능한 유닛에 부착되는 제2 단부를 가지며, 바람직하게는 상기 제2 크로스빔의 제1 단부는 ― 상기 제2 크로스빔의 제1 단부에 제공되고 상기 제2 크로스빔 축에 수직이고 상기 종축에 수직인 방향으로 연장되는 ― 세장형 홀에 의해 상기 제2 편심 샤프트 요소에 결합되며, 상기 제2 편심 샤프트 요소는 상기 세장형 홀을 통해 연장되며, 더 바람직하게는 상기 제1 크로스빔과 상기 제2 크로스빔은 대략 동일한 질량을 갖는 것인, 구동 유닛.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변형 가능한 유닛은 금속, 바람직하게는 스프링 강과 같은 판금으로 적어도 부분적으로 제조되며, 특히 상기 변형 가능한 유닛은 구부러진 판금으로부터 구현되는 것인, 구동 유닛.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변형 가능한 유닛은 플라스틱, 바람직하게는 사출 성형된 플라스틱으로 적어도 부분적으로 제조되는 것인, 구동 유닛.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변형 가능한 유닛은 상기 변형 가능한 유닛을 적어도 부분적으로 둘러싸는 프레임 구조체에 고정되거나 또는 상기 프레임 구조체와 일체형이며, 바람직하게는 상기 프레임 구조체는 상기 결합 요소와 연결된 구동 샤프트에 대해 선형 가이드를 제공하는 것인, 구동 유닛.
13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변형 가능한 유닛은 변형 과정에서 상기 변형 가능한 유닛에 에너지가 저장되고 상기 변형을 야기하는 로드가 방출되면 상기 에너지가 방출되도록 적어도 부분적으로 회복력 있게 변형 가능한 것인, 구동 유닛.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 구동 유닛을 포함하는 개인 케어 디바이스로서, 바람직하게는 전동 칫솔인 것인, 개인 케어 디바이스.
15. 제14항에 있어서, 상기 개인 케어 디바이스는 상기 변형 가능한 유닛의 변형이 상기 피동 요소의 운동을 야기하도록 상기 변형 가능한 유닛과 결합되는 상기 피동 요소를 구현하는 개인 케어 헤드를 포함하는 것인, 개인 케어 디바이스.