KR20230145039A - 전동 치아 세정 장치 - Google Patents

Abstract

효과적인 브러싱에 요구되는 시간과 노력을 저감시키는 칫솔모 위치결정 및 치아 표면들과의 칫솔모 접촉이 개선된 전동 칫솔 시스템들을 제공한다. 일부 실시예는 칫솔 헤드를 이동시키기 위해 교번 또는 진동하는 공압 및 흡입을 사용한다. 브러시 헤드의 다양한 구성은 개별 치아에서 4분의 1 구강(U-단면), 절반(U-단면 또는 H-단면) 또는 전체 구강(U-단면 또는 H-단면) 커버리지에 이르는 상이한 커버리지 영역들을 제공한다. 일부 실시예는 칫솔모 팁이 치아 및 잇몸과 적절하게 맞물리게 유지하여 아주 다양한 부정교합에 걸쳐 칫솔모 접촉을 제공하는 가요성 핑거들 및/또는 블래더들을 포함한다. 브러시 헤드들의 형태는 사용자의 치아용 트레이 형태 및 존재할 수 있는 임의의 부정교합에 매우 적합하도록 조정된다. 전동 칫솔은 변형 바스법의 브러싱을 시뮬레이션하는 브러시 헤드의 움직임을 자동으로 생성한다.

Description

전동 치아 세정 장치

[관련 출원에 대한 상호 참조]

본 출원은 발명의 명칭이 "POWERED TOOTHBRUSH"인 2020년 11월 20일자로 출원된 미국 임시 특허 출원 제63/116,426호; 발명의 명칭이 "ENCOMPASS POWERED TOOTHBRUSH"인 2021년 3월 31일자로 출원된 미국 임시 특허 출원 제63/169,061; 및 발명의 명칭이 "IMPROVED J-ARCH FIT"인 2021년 5월 7일자로 출원된 미국 임시 특허 출원 제63/185,751에 대한 우선권을 주장하며, 이들 각각은 그 전체가 기재된 것처럼 본원에 모든 면에서 원용되어 포함된다.

본 발명은 일반적으로 치아 세정 분야에 관한 것으로, 개선된 치아 세정을 생성하는 브러싱 동작을 제공하는 전동 칫솔에 관한 것이다.

양치질은 필요하지만 양호한 구강 건강을 위해 시간이 많이 걸리는 일이다. 치아에서 치태를 제거하기 위한 다양한 수동 및 전동 치아 세정 제품이 있다. 대부분의 수동 및 전동 칫솔은 치태의 축적을 효과적으로 제거하기 위해 2분 이상 사용해야 한다. 그러나 연구들에 따르면 평균적인 사람은 단지 37초 동안만 브러싱한다. 더욱이, 인구의 거의 87%가 매일 치실을 사용하지 않으며, 이는 불량한 구강 건강을 초래할 수 있는 치아 사이의 추가적인 치태의 축적으로 이어질 수 있다.

전동 칫솔은 치태를 보다 효과적으로 제거하는 임상 연구들에 의해 제시되었다. 그러나 미국 인구의 30% 미만이 전동 칫솔을 사용한다. 전동 칫솔들의 효과도 기법에 따라 크게 좌우된다. 일반적인 칫솔들의 작은 브러싱 헤드들은 칫솔모가 치아의 적당한 위치에 접촉하도록 정밀한 위치결정을 필요로 한다. 불량한 기법은 균일하지 않은 방식으로 세정되는 치아 표면들을 초래할 수 있으며, 이는 후속 세정 중에 제거하기 훨씬 더 어려운 치태의 축적으로 이어질 수 있다. 불량한 브러싱 기법들은 또한 연조직 마모, 치은 후퇴, 치경부 마모(치아의 경부에서 발생하는 마모) 및 상아질 과민증과 같은 다른 구강 건강 문제로 이어질 수 있다.

종래의 치과 치료 장치들의 단점들을 해결하는 개선된 치과 치료 장치들을 위한 시스템이 제공된다. 실시예들은 효과적인 브러싱에 요구되는 시간과 노력을 저감시키는 칫솔모 위치결정 및 치아 표면들과의 칫솔모 접촉이 개선된 전동 칫솔을 제공한다. 일부 실시예는 칫솔 헤드를 이동시키기 위해 교번 또는 진동하는 공압 및 흡입을 사용한다. 브러시 헤드의 크기와 배향은 달라질 수 있으며 개별 치아에서 4분의 1 구강(U-단면), 절반(U-단면 또는 H-단면) 또는 전체 구강(U-단면 또는 H-단면) 커버리지에 이르는 개별적인 커버리지 영역들로 상이한 커버리지 영역들을 제공한다. 일부 실시예는 치아 크기, 형태, 개수 및 교합의 변형에 걸쳐 칫솔모 접촉을 제공하는 칫솔모 팁이 치아 및 잇몸과 적절하게 맞물리게 되도록 유지하기 위한 유연한 측벽 세그먼트들(핑거들) 및/또는 블래더들(공기 또는 유체)을 포함한다. 브러시 헤드들의 형태는 사용자의 치열궁 형태 및 존재할 수 있는 임의의 부정교합에 빈틈없이 정합하도록 조정된다. 전동 칫솔은 치과 전문직 종사자들이 치태의 제거에 가장 효과적이라고 권장하는 브러싱의 "변형 바스법(Bath Method)"을 시뮬레이션하는 브러시 헤드의 움직임을 자동으로 생성한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 전동 칫솔이 제공된다. 상기 전동 칫솔은 제1 세트의 치아들의 다수의 치아 표면을 동시에 세정하기 위한 제1 세트의 세정 표면들을 포함하는 제1 치아용 트레이; 제2 세트의 치아들의 다수의 치아 표면을 동시에 세정하기 위한 제2 세트의 세정 표면들을 포함하는 제2 치아용 트레이 - 상기 제2 세트의 치아들은 상기 제1 세트의 치아들에 대향함 - ; 상기 제1 및 제2 치아용 트레이 사이에 배치되는 팽창식 블래더; 블래더를 유지하는 프레임; 상기 블래더의 제1면에 상기 제1 치아용 트레이를 결합시키는 제1 결합 메커니즘; 및 상기 제2 치아용 트레이를 상기 블래더의 제1 면 반대편의 상기 블래더의 제2 면에 결합하는 제2 결합 메커니즘을 포함한다.

상기 팽창식 블래더는 상기 프레임의 제1 면에 걸쳐 있고 이에 결합되는 제1 멤브레인 및 상기 제1 멤브레인 반대편의 상기 프레임의 제2 면에 걸쳐 있고 이에 결합되는 제2 멤브레인을 포함할 수 있다.

상기 제1 결합 메커니즘은 상기 제1 멤브레인에 결합되는 하나 이상의 부착 부재 및 상기 제1 치아용 트레이 내의 하나 이상의 해당 인터페이스 개구부를 포함하고, 상기 제2 결합 메커니즘은 상기 제2 멤브레인에 결합되는 하나 이상의 부착 부재 및 상기 제2 치열궁 내의 하나 이상의 해당 인터페이스 개구부를 포함할 수 있다.

상기 전동 칫솔은 상기 제1 치아용 트레이와 상기 팽창식 블래더 사이에 개재되고, 상기 제1 멤브레인에 부착되고 상기 블래더로부터 멀리 연장되는 하나 이상의 부착 부재를 갖는 제1 패들; 및 상기 제2 치아용 트레이와 상기 팽창식 블래더 사이에 개재되고, 사기 제2 멤브레인에 부착되고 상기 블래더로부터 멀리 연장되는 하나 이상의 부착 부재를 갖는 제2 패들을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 세트의 세정 표면들 및 상기 제2 세트의 세정 표면들은 각각 직물; 및 상기 직물을 통해 직조된 복수의 얀 세그먼트를 포함할 수 있으며, 상기 복수의 얀 세그먼트 각각은 상기 직물의 제1 면 상에 칫솔모를 형성하는 복수의 필라멘트를 포함한다.

상기 전동 칫솔은 핸들부; 및 상기 핸들부 내에 배치되고 상기 블래더에 결합되는 공압 장치를 포함할 수 있다.

상기 전동 칫솔은 상기 프레임으로부터 연장되고 상기 프레임 반대편의 단부에 원추형 개구부를 갖는 목부 및 상기 원추형 개구부 내에 위치된 제1 연동 구성요소를 포함할 수 있다.

상기 전동 칫솔은 베이스, 상기 베이스와는 반대편의 노즈콘 및 상기 노즈콘 상에 상기 제1 연동 부재와 연동되는 제2 연동 부재를 갖는 핸들부; 및 상기 핸들부 내에 배치되고 상기 노즈콘을 통해 상기 블래더에 결합되는 공압 장치를 포함할 수 있다.

이들 및 다른 특징, 양태 및 실시예는 "상세한 설명"이라는 제목의 섹션에서 아래에 기술된다.

구조 및 작동 양쪽 모두에 관한 본 발명의 상세내용은 동일한 참조 부호들이 동일한 부품들을 지칭하는 첨부 도면들을 연구함으로써 부분적으로 수집될 수 있다.
도 1은 본원에 개시된 실시예들에 따른 전동 칫솔의 사시도를 예시한다.
도 2는 브러시 헤드를 제거한 상태에서 도 1의 전동 칫솔의 분해도를 예시한다.
도 3a 내지 도 3c는 본원에 개시된 실시예들에 따른 도 1의 전동 칫솔의 예시적인 내부 섀시의 다양한 도면을 예시한다.
도 4a 및 도 4b는 한 세트의 치아들과 맞물리는 도 1의 전동 칫솔의 예시적인 브러시 헤드 조립체를 예시한다.
도 5a 내지 도 5e는 본원에 개시된 실시예들에 따라 필라멘트(filament)가 제거된 상태에서 도 1의 전동 칫솔과 함께 사용될 수 있는 예시적인 브러시 헤드 조립체의 다양한 도면을 예시한다.
도 5f는 본원에 개시된 실시예들에 따른 도 5a 내지 5e 헤드 브러시 조립체와 함께 사용될 수 있는 예시적인 구동 메커니즘의 정면도를 예시한다.
도 6은 본원에 개시된 실시예들에 따라 도 5a의 브러시 헤드 조립체와 함께 사용될 수 있는 예시적인 치아용 트레이를 예시한다.
도 7 및 도 8은 본원에 개시된 실시예들에 따른 도 8의 치아용 트레이의 맞춤 조정의 개략도들을 예시한다.
도 9 내지 도 12는 도 13의 구동 메커니즘의 분해도들을 예시한다.
도 13 및 도 14는 본원에 개시된 실시예들에 따른 구동 메커니즘들의 각기 다른 예를 나타내는 단면도를 예시한다.
도 15는 본원에 개시된 실시예들에 따른 도 1의 전동 칫솔과 함께 사용될 수 있는 공압 시스템의 개략도를 예시한다.
도 16a 내지 도 16c는 도 15의 공압 시스템의 다중 상태를 예시한다.
도 17은 본원에 개시된 실시예들에 따른 도 1의 전동 칫솔과 함께 사용될 수 있는 예시적인 연동 시스템을 예시한다.
도 18a 내지 도 18c는 본원에 개시된 실시예들에 따른 브러시 헤드 조립체와 함께 사용될 수 있는 도 17의 연동 시스템의 예시적인 제1 연동 구성요소를 예시한다.
도 19a 내지 도 19c는 본원에 개시된 실시예들에 따른 도 1의 전동 칫솔의 핸들부과 함께 사용될 수 있는 도 17의 연동 시스템의 예시적인 제2 연동 구성요소를 예시한다.
도 20은 도 17의 연동 시스템의 동작 흐름도를 예시한다.
도 21a 내지 도 21b는 본원에 개시된 실시예들에 따라 필라멘트가 제거된 상태에서 도 1의 전동 칫솔과 함께 사용될 수 있는 또 다른 예시적인 브러시 헤드 조립체를 예시한다.
도 22은 본원에 개시된 실시예들에 따른 도 1의 전동 칫솔과 함께 사용될 수 있는 또 다른 예시적인 브러시 헤드 조립체를 예시한다.
도 23 및 도 24는 본원에 개시된 실시예들에 따른 도 1의 전동 칫솔과 함께 사용될 수 있는 브러시 헤드들의 추가적인 예를 예시한다.
도 25a 내지 도 25b는 실시예에 따라 도 4의 브러시 헤드 조립체와 함께 사용될 수 있는 예시적인 치아용 트레이의 개략도들을 예시한다.
도 25c는 사용자의 모든 치아를 동시에 브러싱하도록 설계된 2개의 풀 아치 치아용 트레이를 갖는 또 다른 실시예의 개략도를 예시한다.
도 26 및 27은 일부 실시예에 따른 도 4의 브러시 헤드와 함께 사용될 수 있는 구동 메커니즘의 예들의 개략도를 예시한다.
도 28은 본원에 기술된 다양한 실시예와 관련하여 사용될 수 있는 예시적인 유선 또는 무선 처리 장치를 예시하는 기능 블록도이다.
도 29a 내지 도 29c는 직물 브러시 패드들의 다양한 도면이다.

전동 칫솔들의 다양한 실시예가 본원에 개시된다. 다양한 단계, 구성요소, 부품 등이 아래 실시예들의 설명에 개시되어 있지만, 이들 실시예는 예로 제시된 것이며 단지 개시된 이들 단계, 구성요소, 부품 등에 기술된 시스템들 및 방법들을 제한하는 것으로 보아서는 안된다는 것을 이해할 것이다.

전동 칫솔을 위한 시스템들 및 방법들이 제공된다. 전동 칫솔의 실시예들은 종래의 치아 세정 시스템들에 비해 순응도, 정합성 및 편안함과 같은 이점들을 제공할 수 있다. 제대로 된 브러싱 방식을 준수하려면 기법과 시간의 2가지 요소가 포함된다. 많은 사람들이 제대로 된 브러싱 기법을 실행하지 않으며 사용된 기법이 정확하더라도 대부분의 사람들이 브러싱하는 시간은 치태를 효과적으로 제거하는 데 권장되는 시간보다 훨씬 적다. 이들 2가지 요인 모두 불량한 구강 건강으로 이어질 수 있는 간과된 치태를 초래할 수 있다.

전동 칫솔의 실시예들은 사용자들이 종래의 칫솔질(toothbrushing) 시스템들 및 방법들을 사용하는 데 필요로 한 것보다 훨씬 더 짧은 시간에 적합한 브러싱 기법을 쉽게 실행할 수 있게 한다. 또한 효과적인 브러싱에 필요한 시간과 기교는 감소되며, 노인, 장애자, 어린아이와 같이 제한된 기교를 갖는 사람들을 위한 칫솔질의 효과를 또한 증가시킬 수 있다. 본 발명의 실시예들은 또한 다수의 치아를 동시에 브러싱함으로써 적합한 브러싱 방식을 실행하는 데 필요로 하는 시간을 감소시키는 브러시 헤드들을 제공한다. 예를 들어, 일부 실시예는 한 번에 구강 내의 모든 치아, 한 번에 구강 내의 치아의 절반(모든 하악궁의 치아, 모든 상악궁의 치아 또는 하악궁의 치아의 절반과 상악궁의 치아의 대향하는 절반을 동시에)을 브러싱할 수 있는 브러시 헤드들을 포함한다. 아래에 제공된 개시내용에 기초하여 다른 구성도 가능하다.

전동 칫솔의 실시예들은 브러싱의 "바스법" 및 "변형 바스법"의 이점을 제공함으로써 치아의 효과적인 세정을 제공한다. 이들 기법은 치은연(gingival margin)에 인접하고 바로 아래에 있는 세균성 치태 제거에 가장 효과적이기 때문에 많은 치과 전문직 종사자들이 선호한다. 치은연에서의 치태의 제거는 치은 및 치주 질환을 제어하는 데 크게 기여한다. 바스법에서는 편평한 브러싱 평면과 원형 나일론 필라멘트들로 수동 칫솔을 대략 45도 각도로 잇몸 쪽으로 향하게 하고 상하 움직임으로 치아를 세정한다. 변형 바스법은 바스법의 상하 움직임에 약간의 원형 움직임을 추가한다. 바스법의 브러싱은 치아를 세정하고 치태를 제거하는 데 매우 효과적이지만 사람들은 종종 이 기법을 올바르게 실행하기가 너무 어렵다고 생각한다. 따라서 일부 치과 전문직 종사자들은 바스법의 브러싱보다 변형 바스법의 브러싱을 권장한다. 변형 바스법은 수동 칫솔을 사용하여 더 쉽게 성취될 수 있다고 일부 치과 전문직 종사자들은 믿고 있지만 바스법는 더 효과적인 치간 세정을 제공한다. 정기적으로 치실을 사용하는 사람은 상대적으로 적기 때문에 심층 치간 세정을 통해 치석이 치아에 쌓이는 것을 현저하게 저감시켜 구강 건강을 개선할 수 있다. 전동 칫솔의 실시예들은 브러시 헤드들을 자동으로 움직여 바스법의 세정을 모방하여 사용자들이 그들의 기교에 제한을 받지 않고 바스법의 보다 효과적인 세정으로부터 이점을 누리게 한다. 전동 칫솔의 실시예들은 도전이 되는 브러싱 기법들을 숙달하고 실행하는 부담을 제거하면서 치아 표면들 및 치간 영역들의 효과적인 세정을 제공한다.

전동 칫솔은 또한 정합성을 제공한다. 사람들은 매우 다양한 치열궁 형태 및 크기뿐만 아니라 다양한 치아 폭을 가지고 있다. 나아가, 치아의 배열이 어긋나는 부정교합으로 인해 치아의 위치가 크게 달라질 수 있다. 전동 칫솔의 실시예들은 사용자들의 치열궁의 크기와 형태, 사용자들의 치아 폭, 사용자들의 치아의 임의의 부정교합 또는 오정렬에 관계없이 브러시 헤드가 사용자들의 구강의 특정 매개변수에 정합하는 조정 가능한 브러시 헤드들을 포함한다. 전동 칫솔의 실시예들은 칫솔모의 치아 표면들과의 접촉을 개선하여 치아를 더욱 균일하게 세정하는 개선된 칫솔모 위치결정을 제공한다.

전동 칫솔은 또한 편안한 브러싱 경험을 제공한다. 사용자들은 사용하기 불편할 수 있는 시스템을 사용하지 않을 것이다. 전동 칫솔 시스템의 브러시 헤드들은 사용자의 구강 형태에 맞게 조정되는 가요성 재료들로 형성되고 민감한 치아 및/또는 잇몸을 덜 자극할 수 있는 종래의 칫솔 시스템보다 더 얇고 부드러운 칫솔모를 포함한다.

전 세계적으로 확장된 인종 연구를 기반으로, 본원에 기재된 주요 실시예들은 더 많은 조정기능과 사용자 친화적인 맞춤기능, 예컨대 위턱 대 아래턱 조정, 턱에 대한 치아 각도 조정, 위턱에서 아래턱까지의 길이 조정 및 브러시가 이전에 알려진 기능 외에 블래더의 구동판들에 놓일 때 짐벌 작용을 하는 능력을 제공하는 것이 분명하다. 본원에 기재된 접근법들은 세계 인구의 대부분을 수용하는 데 필요한 크기의 제품들을 다수에서 소수로 줄이기 위해 크기 및 형태 유연성의 개선된 새로운 방법들을 제공한다. 이를 통해 전 세계 모든 인종 그룹에 의해 더 많은 인구가 더 많이 사용할 수 있다. 본원에 기술된 개선된 형상 조정 브러시는 더 다양한 구강 크기 및 형상과의 브러시 접촉을 개선함으로써 치태의 개선된 제거를 가져온다. 초기 시험은 본원의 실시예에 대한 치태이 제거가 수동 칫솔보다 3배 이상 우수함을 나타낸다.

전동 칫솔의 실시예들

도 1은 본원에 개시된 실시예들에 따른 전동 칫솔(100)의 사시도를 예시한다. 도 1은 다중 치아 및/또는 다중 치아용 트레이 브러시 헤드 조립체(400)(도 5a 내지 도 14)를 갖는 전동 칫솔(100)을 예시한다. 치태를 제거하는 가장 일반적인 방법은 브러시 헤드(400)의 치아용 트레이들(412)을 통해 치아의 외부 표면들 위로 칫솔 필라멘트들(414)의 이동에 의해 전단력을 생성하는 것이다. 일부 실시예에 따르면, 전동 칫솔(100)은 치과 전문직 종사자들이 권장하는 바스법의 브러싱의 브러시 움직임을 모방하는 브러시 움직임을 생성하도록 구성된다.

도 2는 브러시 헤드(400)를 제거한 상태에서 도 1의 전동 칫솔(100)의 분해도를 예시한다. 제거 가능한 브러시 헤드 조립체(400)는 목부(430)에 포함된 연동 시스템(도 17 내지 도 20)을 통해 핸들부(200)에 제거 가능하게 결합될 수 있다. 도 2는 핸들부(200)의 내부 구성요소들을 예시한다. 핸들부(200)는 핸들 하우징(220), 상부 커버(221) 및 하부 커버(228)를 포함한다. 핸들 하우징(220)은 내부 섀시(201)를 수용하는 캐비티(225)을 포함한다.

핸들 하우징(220)은 또한 사용자가 전동 칫솔(100)의 전원을 켜거나 끄는 것을 가능하게 하는 스위치(214)에 결합된 입력 메커니즘(226)을 수용하는 개구(224)를 포함한다. 입력 메커니즘(226)과 하우징(220) 사이에 실(seal)(226)이 제공되어 하우징(220)을 기밀하게 밀봉할 수 있다. 입력 메커니즘(226)은 스위치(214)를 작동시키기 위한 사용자 입력에 응답하여 편향되는 버튼일 수 있다. 또 다른 예로서, 입력 메커니즘은 사용자 입력에 응답하여 스위치(214)를 작동시키도록 구성되는 용량성 또는 다른 터치 감지 표면일 수 있다.

도 3a 내지 도 3c는 전동 칫솔(100)의 내부 섀시(201)의 다양한 도면을 예시한다. 도 3a는 내부 섀시(201)의 측면도를 예시하고, 도 3b는 도 2에 도시된 관점과 반대 각도에서 내부 섀시(201)의 사시도를 예시한다. 내부 섀시(201)는 도 2 내지 도 3c의 구성요소들이 패스너 구성요소들(예를 들어, 고정 나사, 볼트 등)을 통해 부착될 수 있는 캐리어(202)를 포함한다.

내부 섀시는 모터(204)(예를 들어, DC 모터 등)에 의해 구동되는 편심부(205)에 결합된 부싱(206)을 포함한다. 부싱(206)은 본체(201)와 인쇄 회로 기판 조립체(PCBA: print circuit board assembly)(210) 사이에 개재된 섀시 하부(208)를 통해 캐리어(202)에 고정된 다이어프램(207)에 부착될 수 있다. 모터(204)는 전원 리드들을 통해 배터리(203)(예를 들어, 리튬-이온 배터리 등)에 전기적으로 결합되고 배터리(203)는 예를 들어 패스너 구성요소(213)(예를 들어, 이 예에서는 집 타이(zip tie)이지만 임의의 패스너를 사용할 수 있음)에 의해 캐리어(202)에 부착된다. PCBA(210)는 칫솔(100)을 활성화/비활성화하기 위한 입력 메커니즘(226)을 통해 입력을 수신하는 스위치(214)를 포함할 수 있다. 실(209)은 입력 장치(214) 주위에 제공될 수 있다. PCBA(210)는 또한 메모리에 저장된 명령어들에 따라 칫솔(100)의 작동을 제어하기 위한 프로세서 장치(215)를 포함할 수 있다. 프로세서 장치(215)는 예를 들어 처리 장치(xxx)로서 구현될 수 있다.

상부 커버(221)는 연동 시스템을 통해 브러시 헤드(400)에 결합하도록 구성된 노즈콘(222)을 포함한다. 예를 들어, 노즈콘(222)은 브러시 헤드 조립체(400)(도 17-20과 관련하여 아래에 더 상세히 기술된 바와 같음)에 포함된 제2 연동 구성요소와 인터페이싱하기 위한 제1 연동 구성요소를 포함할 수 있다. 상부 커버(221)는 또한 튜브(229)의 단부에 입구 포트(223)를 포함할 수 있다. 입구 포트(223)는 입구 포트(223)과 출구(230) 사이의 노즈콘(222)에 있는 채널을 통해 브러시 헤드 조립체(400)에 유체(예를 들어, 기체 또는 액체)를 공급하기 위해 커플링 또는 수/암 결합을 통해 다이어프램(206)의 출구 포트(216)와 정합하도록 구성된다. 예를 들어, 모터(204)의 작동은 다이어프램(207)을 맥동시키고, 맥동으로 인한 유체 흐름은 출구(230)를 통해 입구 포트(223) 및 브러시 헤드 조립체(400)로 공급된다. 입구 포트(223), 튜브(229), 출구 포트(216), 다이어프램(206) 및 출구(230) 중 하나 이상은 공압 시스템과 구동 메커니즘(420) 사이의 유체 경로의 일부로 간주될 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 배터리(203)는 배터리(203)에 전기적으로 결합된 충전 코일(212)을 통해 외부 전원을 사용하여 재충전된다. 핸들부(200)는 도킹 스테이션(300)에 지지되거나 놓일 수 있다. 예를 들어, 도킹 스테이션(300)은 상부 하우징으로부터 연장된 돌출부를 갖는 상부 하우징 및 하부 하우징을 포함할 수 있으며, 이들의 조합은 충전 코일을 유지하는 캐비티를 형성한다. 하부 커버(228)는 도킹 스테이션의 돌출부를 수용하도록 구성된 캐비티(225) 안쪽으로 연장되는 리세스형 개구를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 충전 코일(212)은 케이블(301)을 통해 외부 전원에 전기적으로 결합된 도킹 스테이션(300)으로부터 전력을 수신하며, 이는 칫솔이 사용되지 않는 동안 전동 칫솔(100)을 유지한다. 예를 들어, 칫솔(100)이 도킹 스테이션(300)에 놓이면 충전 코일(212)은 도킹 스테이션의 충전 코일로부터 인덕턴스를 수용하여 배터리(203)에 충전을 공급한다. 케이블(301)은 전동 칫솔(100)이 주전원에 연결될 수 있도록 하는 플러그 인터페이스를 포함할 수 있다. 일부 실시예는 일회용 배터리를 사용할 수 있고, 또 다른 실시예는 고 에너지 커패시터에 의해 전력을 공급받을 수 있다.

전동 칫솔(100)은 전기 에너지를 필라멘트 움직임으로 변환하는 공압 시스템을 포함한다. 도 1을 참조하면, 브러시 헤드 조립체(400)는 상부 브러시 구성요소(410a)와 하부 브러시 구성요소(410b)(집합적으로 브러시 구성요소(410b)로 지칭됨) 사이에 배치된 구동 메커니즘(420)을 포함한다. 상부 브러시 구성요소는 치아용 트레이(412a)(예를 들어, 하악궁) 및 브러시 필라멘트(414a)를 포함하고, 하부 브러시 구성요소(400b)는 치아용 트레이 412b(예를 들어, 상악궁) 및 브러시 필라멘트(414b)를 포함한다. 구동 메커니즘(420)은 치아용 트레이들(412a, 412b)를 번갈아 구동하고 치아용 트레이들(412a, 412b)을 결합시켜 브러싱 동작을 생성한다. 예시적인 헤드 브러시 조립체(400) 및 예시적인 구동 메커니즘(420)을 설명하는 추가적인 상세내용은 도 5a 내지 도 14에 대하여 아래에 제공된다. 다른 실시예에 따르면, 이중 블래더 또는 다중 챔버를 갖는 블래더, 복수의 팽창식 액추에이터 돔 형태의 블래더를 구동하는 것과 같은 다른 구동 메커니즘들, 또는 브러시 판들에 움직임을 유도하는 워블 웨이트를 갖는 모터와 같은 다른 기계적 메커니즘을 사용할 수 있다.

구동 메커니즘(420)는 시스(sheath)(530)에서 제1 및 제2브러시 구성요소(410)까지 연장될 수 있다. 시스(530)은 시스(530) 반대편의 목부(430)의 에지에 선택적인 식별 밴드(432)를 포함할 수 있는 목부(430)에 부착된다. 시스(530)는 출구(230)로부터 구동 메커니즘(420) 내의 채널로 유체를 공급하기 위한 입구(532)를 둘러쌀 수 있다(도 4a, 도 4b 및 도 10a 내지 도 12 참조). 시스(530)는 그 내부의 유체 경로가 막히거나 짓눌리거나 꼬이는 것을 방지하기 위해 제공될 수 있다. 입구(532)는 공압 시스템과 구동 메커니즘(420) 사이의 유체 경로의 일부로 간주될 수 있다.

전동 칫솔(100)은 교류 또는 진동 공압을 제공하는 공압 시스템을 포함하며, 예를 들어 모터(204)는 배터리(203)에 의해 공급되는 전기 에너지에 따라 다이어프램(207)을 구동하여 공압을 튜브(229)와의 커플링을 통해 구동 메커니즘(420)에 전달한다. 튜브(229)는 다이어프램에서 구동 메커니즘(420)까지의 유체 도관 또는 경로의 일부를 제공한다. 유체 도관은 튜브(229), 입구(223), 출구(230), 입구(532), 출구(230)와 입구(223) 사이의 노즈콘(22)의 채널, 및 입구(532)(예를 들어, 채널(535))로부터 구동 메커니즘(420)으로 연장되는 채널을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 공압 시스템은 폐쇄된다. 공압 시스템과 구동 메커니즘의 상호 작용을 설명하는 추가 상세내용은 도 15 내지 도 16c에 대하여 아래에 제공된다. 15-16C. 일부 실시예에 따르면, 공압 시스템은 시스템으로부터의 공기 누출을 보충하기 위해 사용되는 소량의 공기 흡수를 제외하고는 폐쇄될 수 있다. 일부 대안적인 실시예에 따르면, 공압 시스템은 폐쇄될 필요가 없지만, 그 대신에 시스템으로부터 압력을 방출하기 위한 적어도 하나의 압력 제거 밸브를 포함할 수 있다.

전동 칫솔의 공압 시스템에 공압을 제공하기 위해 다양한 펌프 설계가 사용될 수 있다. 예를 들어 일부 실시예에 따르면, 모터(204)는 공압을 생성하기 위해 펌프 섹션(예를 들어, 펌프(207))이 사용되는 회전 모터일 수 있는 반면, 다른 실시예에서 모터(204)는 벨로우즈 또는 다이어프램(예를 들어, 펌프(207))을 밀어내는 워블 웨이트와 같은 캠이 사용되는 선형 모터일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 모터(204)는 피스톤 펌프(예를 들어, 펌프(207))가 사용되는 선형 모터일 수 있다. 일부 실시예에서, 벨로우즈(예를 들어, 펌프(207))를 밀어내는 모터(204)가 압력을 생성하는 데 사용될 수 있으므로 압전 장치를 구현할 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 전동 칫솔(100)의 공압 시스템은, 대부분 종래의 공압 시스템과 달리, 도 15 내지 도 16c와 관련하여 아래에 기술되는 바와 같이 설정 압력에서 유체(예를 들어, 공기)의 공급 저장소를 저장하지 않도록 구성된다. 대신, 시스템의 압력은 동적이다. 펌프(207)의 각각의 행정은 압축 행정과 흡입 행정을 갖는다. 밸브들은 구동 메커니즘을 팽창시키기 위해 압축 행정 중에 공기를 블래더로 향하게 하도록 사용된다. 밸브들은 또한 위상이 다른 관계(out-of-phase relationship)로 구동 메커니즘을 향해 흡입을 지시한다. 압력과 흡입 모두가 공통 유체 경로에 결합되는 경우, 결과적인 압력 차이는 구동 메커니즘을 진동시켜 예를 들어 그 안에 포함된 블래더 또는 블래더들을 팽창 및 수축시킨다. 흡입은 블래더 또는 블래더들의 압력이 감소함에 따라 치아용 트레이들(102 및 104) 를 단순히 떨어뜨리는 것보다 더 빠른 속도로 신속한 수축을 개시한다.

다양한 실시예에서, 각각의 펌프 행정 동안 구동 메커니즘에서 양 및 음의 순환 압력 시나리오를 달성할 수 있다. 펌프(207)로부터의 유체는 펌프(207)가 압축을 수행하여 유체 경로 또는 흡입을 통해 구동 메커니즘으로 유체를 밀어넣음으로써 구동 메커니즘으로부터 유체를 끌어당길 때 구동 메커니즘으로 또는 구동 메커니즘 밖으로 흐르도록 허용된다. 이 실시예에서, 공기 캐비티의 기계적 공명 또는 공압 체적 튜닝을 통해 치아용 트레이들을 움직이는 상태로 유지하는 효과는 최적의 움직임을 초래한다. 공진 주파수보다 약간 더 높은 구동 주파수를 선택하면 전체 브러싱 시스템이 로딩될 때 진폭 또는 겉보기 브러싱 파워가 증가한다. 이 실시예에서, 질량의 증가는 실제로 움직이기가 더 쉬울 수 있고 적은 인가 에너지로 움직임을 유지할 수 있다.

일부 대안적인 실시예에 따르면, 플래퍼 밸브들은 공압 시스템에서 공기 흐름 및 빌드 압력을 지시하는 데 사용되지 않을 수 있다.

위의 예는 모터와 다이어프램을 사용하여 구현된 공압 시스템을 제공하지만 다른 구현예도 가능하다. 예를 들어, 공압 시스템은 예를 들어 미국 특허 번호 8,359,692와 관련하여 기술된 바와 같이, 소형 피스톤 공기 압축기, 소형 피스톤 공기 압축기에 결합된 공기 전달 시스템, 매니폴드를 통해 공기 압축기와 유체 연통하는 유연한 탄성 블래더를 포함할 수 있으며, 그 개시 내용은 기재된 것처럼 모든 면에서 본원에 포함된다. 공기 압축기는 핸들부(200)에 있을 수 있고, 블래더는 브러시 헤드(400)의 하악궁(치아용 트레이(412a))과 상악궁(치아용 트레이(412b)) 사이에 층을 이룰 수 있다. 공기 전달 매니폴드는 공기 압축기를 커플링을 통해 블래더에 연결한다. 커플링은 공기 압축기에서 블래더까지 공기 도관을 제공한다.

도 1을 참조하여 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 치아용 트레이(412a) 및 치아용 트레이(412b)는 하악 치열궁 및 상악 치열궁(구강 한쪽의 상치 및 하치 모두)의 좌우 시상면 브러싱을 동시에 가능하게 하는 J자형 아치로 예시적으로 도시되어 있다. 브러시 헤드(400)는 상이한 물림각(bite angle), 턱 모양, 길이 및 턱 모양과 치아 각도를 수용하는 데 도움이 되도록 구강과 치아용 트레이들의 짐벌(좌우 기울기)의 양쪽 및 앞뒤 기울기를 브러싱하는 데 사용할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 단순히 브러시를 뒤집어 구강의 반대쪽 치아를 브러싱할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 치아용 트레이들(412a 및 412b)은 전체 하악 치열궁 및 상악 치열궁의 브러싱을 가능하게 하는 U자형 아치일 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 치아용 트레이들(412a 및 412b)은 브러시 헤드 조립체(400)가 치아를 세정하는 동안 사용자의 잇몸 라인을 마사지하는 치아용 트레이들의 에지를 따라 연질의 팁들을 포함한다.

구동 메커니즘(420)의 팽창 및 수축은 모터(204)를 통해 다이어프램(207)에 의해 압력과 흡입을 교대로 인가함으로써 달성될 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 미국 특허 제8,359,692호에 기술된 바와 같이, 구동 메커니즘은 하나 이상의 돔형 액티베이터, 예를 들어 공기 블래더들의 형태로 제공될 수 있으며, 단일의 큰 공기 블래더 대신에 사용된다. 다른 실시예에 따르면, 구동 메커니즘은 중심 강성부의 둘레에 부착된 유연한 스피커 콘 구조를 둘러싸는 강성 프레임을 갖는 스피커 콘 형태로 제공될 수 있다. 스피커 콘 액티베이터를 사용하는 실시예의 상세한 설명은 도 13 내지 도 18에 대하여 아래에 기술된다.

필라멘트들(414a)은 치아용 트레이(412a)에 결합되고, 필라멘트들(414b)은 치아용 트레이(412b)에 결합된다. 필라멘트들(414a 및 414b)(집합적으로 필라멘트(414)라고 지칭됨)은 세정을 위해 치아의 표면과 접촉할 수 있는 세정 표면을 포함한다. 각각의 세정 표면은 비제한적으로 세정을 위해 치아의 표면과 접촉하는 칫솔모 또는 임의의 다른 구조와 같은 하나 이상의 세정 부재를 포함할 수 있다. 치아용 트레이들(412a, 412b)(집합적으로 치아용 트레이들(412)라고 함)은 필라멘트에 해당하는 세정 표면이 사용자 치아의 표면과 접촉하게 하는 각각의 필라멘트(414)에 압력을 가한다. 필라멘트들(414)은 부정교합이 존재하는 경우에도 치아 표면들에 정합할 수 있다. 치아용 트레이들(412)로부터의 압력은 필라멘트들(414)의 세정 표면이 치아의 표면과 접촉을 유지하는 데 도움이 되므로, 사용되는 세정 부재들(예를 들어, 칫솔모 또는 세정을 위해 치아의 표면과 접촉하는 기타 요소)의 길이는 사용자 치아의 치열궁에 정합하도록 세정 부재들만 사용된 경우 필요로 할 수 있는 길이보다 훨씬 짧을 수 있다. 실시예에 따르면, 세정 부재들은 치은연에 인접하고 바로 아래에 있는 세균성 치태를 제거하기 위해 치은구를 향하게 한 칫솔모의 원위 단부가 치아의 표면에 대해 수직 내지 예각으로 설정된 칫솔모이다. 또 다른 실시예에 따르면, 칫솔모는 치아의 표면에 대해 기울어질 수 있으며, 예를 들어 칫솔모는 치아의 표면에 대해 대략 45도로 기울어질 수 있다. 다른 실시예에서, 서브세트의 칫솔모는 치아의 표면에 대해 각을 이룰 수 있는 반면, 또 다른 서브세트는 치아의 표면에 수직으로 설정된다(예를 들어, 도 25A 및 25B 참조). 또 다른 실시예에서, 다수의 서브세트의 칫솔모는 각각 치아의 표면에 대해 상이한 각도들로 기울어질 수 있다. 예를 들어, 칫솔모는 양의 45도로 기울어진 제1 서브세트의 칫솔모(예를 들어, 원위 단부가 근위 단부로부터 아래쪽으로 연장됨), 음의 45도로 기울어진 제2 서브세트의 칫솔모(예를 들어, 원위 단부가 근위 단부로부터 위쪽으로 연장됨), 35도로 기울어진 제3 서브세트의 칫솔모, 수직으로 기울어진 제4 서브세트의 칫솔모 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 원하는 세정 성능을 달성하기 위해 임의의 개수의 서브세트 및 각도를 포함할 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 필라멘트들(414)은 접착제를 사용하여 치아용 트레이들(412)에 부착된다. 다른 실시예에 따르면, 필라멘트들(414)은 치아용 트레이들(412)에서 제자리에 스냅되거나 고정될 수 있는 강성의 지지부를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 필라멘트들(414)은 사용자가 전체 브러시 헤드를 교체할 필요 없이 필라멘트들(414)을 교체할 수 있도록 제거 가능하고 교체 가능할 수 있다. 필라멘트들(414)을 제자리에 스냅하거나 고정하기 위해 다양한 기법이 사용될 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 필라멘트들(414)을 치아용 트레이들에 부착하기 위해 열 스테이킹 또는 초음파 스테이킹을 사용할 수 있다. 예를 들어, 필라멘트들(414)은 치열궁에 융합된 강성의 지지부로부터 연장되는 하나 이상의 포스트를 가질 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 필라멘트들(414)을 치아용 트레이들(412)에 부착하기 위해 스트레치 스냅들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 필라멘트들(414)은 신장되고 치아용 트레이의 개구부를 통해 삽입되고 해제되는 하나 이상의 고무 팁을 포함할 수 있으며, 고무 팁은 팁이 개구부에서 빠져나오지 못하고 브러시 패드를 제자리에 유지할 만큼 충분히 넓게 비신장되고 확장된다. 다른 실시예에 따르면, "팝 비드(pop bead)" 또는 팝 비드들이 필라멘트들(414)을 제자리에 유지하기 위해 사용될 수 있다. 팝 비드들은 필라멘트들(414)의 강성의 지지체 상에 성형되고 치열궁의 해당하는 개구부로 스냅되는 성형된 원형 특징부를 포함한다. 팝 비드는 필라멘트들(414)의 강성의 지지부가 팝 비드의 축 주위를 회전할 수 있게 하며, 이는 사용 중에 브러시 헤드들을 치아와 정렬하는 데 도움이 될 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 필라멘트들(414)을 치열궁에 고정하기 위해 초음파 용접이 사용될 수 있다. 예를 들어, 필라멘트들(414)은 치아용 트레이들의 플라스틱과 호환되는 플라스틱 재료로 형성될 수 있고, 필라멘트들(414)은 치아용 트레이들에 초음파 용접될 수 있다.

실시예에 따르면, 필라멘트들(414)은 칫솔모를 포함하고, 각각의 칫솔모는 대략 0.001 내지 0.003 인치의 직경을 갖는다. 연질의 작은 직경 칫솔모의 0.005인치 직경은 치간 갭들 및 교합 홈들과 같이 구강의 세정하기 어려운 부위에 깊숙이 침투하는 데 도움이 된다. 칫솔모의 직경이 작을수록 다발은 짧아지고 칫솔모의 상대적 강성을 유지할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 칫솔모 직경들은 대략 0.003 내지 0.005 인치이고 길이는 대략 1 내지 5 mm이다. 필라멘트들(414)은 치아 표면들의 거의 완전한 커버리지를 제공해야 한다. 따라서 구강 내 브러시 헤드의 최소한의 움직임으로도 치간 영역들과 교합 홈들을 포함한 치아 표면들의 완전한 세정을 제공할 수 있어야 한다.

일부 실시예에서, 필라멘트들(414)은 종래의 칫솔 설계와 유사한 나일론(예를 들어, 나일론 6, 6-6, 6-10, 6-12 및 기타 폴리아미드), 칫솔모를 포함할 수 있다. 기존의 칫솔 디자인에서 나일론 칫솔모는 일반적으로 스테이플 세트, 성형 또는 융합 기법을 사용하여 부착된다. 종래의 스테이플 세트 식모(bristling) 기술은 본원에 개시된 칫솔모 패드들을 사용하여 달성될 수 있는 것보다 더 낮은 칫솔모 밀도를 갖는 브러시들을 생성할 수 있다. 따라서 스테이플 세트 기술을 사용하는 종래의 브러시 헤드들은 칫솔모 밀도가 낮기 때문에 치태의 제거가 덜 될 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 전동 칫솔(100)에 의해 사용되는 필라멘트들(414)은 직물 제조 공정을 사용하여 제조될 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 칫솔모는 칫솔모 패드 직물의 일부로서 제조될 수 있는 반면, 또 다른 실시예에서는 칫솔모가 직물의 표면에 부착되거나 직물을 통해 삽입될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 직물은 필름(예를 들어, 마일라(Mylar)), 폴리머 또는 엘라스토머와 같은 다양한 유형의 재료를 포함한다. 치아용 트레이들(412)은 치아 표면들에 효능있는 브러싱 압력을 제공하면서 칫솔모가 편평해지도록 한다. 일부 실시예에 따르면, 브러시 패드에 압력을 가하기 위해 치아용 트레이들(412) 대신에 사용되는 치아용 트레이들(420) 사이에 구동 메커니즘이 포함된다. 구동 메커니즘은 브러시 패드가 치아에 정합하도록 치아에 대해 필라멘트들(414)의 칫솔모를 밀어주도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 칫솔 필라멘트들(414)은 직조된 브러시 패드들을 포함하거나 이들로 구성될 수 있다. 이 경우, 칫솔 필라멘트들(414a, 414b) 각각은 치아용 트레이들(412a, 412b)마다 단 하나의 직조 브러시 패드로 형성될 수 있고, 각각의 가요성 핑거(401, 402)마다 별도의 직조 브러시 패드들로 형성될 수 있다.

도 29a는 실시예에 따라 칫솔 필라멘트들(414)에 사용될 수 있는 직조 브러시 패드(2900)의 일부의 단면도를 예시한다. 예시된 바와 같이, 복수의 얀 세그먼트(2910)(예를 들어, 2910A, 2910B, 2910C 및 2910D)는 본원에서 "직물"(2920)으로 지칭되는 지지체로 직조된다. 직물(2920)은 폴리부틸렌 텔레프탈레이트(PBT)와 같은 폴리에스터를 포함할 수 있거나 나일론(폴리아미드)을 포함할 수 있다. 그러나, 직물(120)은 직조될 수 있는 임의의 재료로 만들어질 수 있다는 것을 이해해야 한다.

각각의 얀 세그먼트(2910)는 복수의 필라멘트를 포함할 수 있다. 복수의 필라멘트는 예를 들어 의류 또는 카페트용 얀(yarn)이 제조되는 것과 동일하거나 유사한 방식으로 함께 꼬일 수 있다. 실시예에서, 필라멘트들은 나일론(폴리아미드) 또는 PBT와 같은 폴리에스터를 포함한다. 그러나 필라멘트들은 향상된 생분해성을 위해 방사된 유기 셀룰로오스 재료(예를 들어, 실크, 대나무, 해초 등)와 같은 다른 재료로 형성될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 필라멘트들은 직물(2920)과 동일한 재료 또는 직물(2920)과 다른 재료로 제조될 수 있다.

예시된 바와 같이, 각각의 얀 세그먼트(2910)는 X-Z 평면에서 볼 때 실질적으로 "W" 형상으로 형성될 수 있다. 특히, 각각의 얀 세그먼트(2910)는 제1 레그(2911), 제2 레그(2913), 및 제1 레그(2911)와 제2 레그(2913) 사이에서 연장되고 이에 연결되는 중간부(2912)을 포함할 수 있다. 도 29b는 실시예에 따른 단일 얀 세그먼트(2910)를 예시한다. 얀 세그먼트(2910)는 복수의 필라멘트(2914)를 포함한다. 얀 세그먼트(2910)는 나선형(helical or spiral) 패턴으로 함께 꼬인 복수의 필라멘트(2914)를 포함하는 얀으로부터 절단될 수 있다. 직물(2920) 위로 연장되는 제1 레그(2911) 및 제2 레그(2913) 내의 각각의 필라멘트(2914)의 대향 단부는 칫솔모(2915)를 형성한다. 제1 레그(2911)의 단부에 있는 칫솔모의 번들(2915)은 제1 다발(2916A)을 형성하고, 제2 레그(2913) 단부에 있는 칫솔모의 번들(2915)은 제2 다발(2916B)을 형성한다. 각각의 다발(2916)은 치아를 브러싱하기 위해 사용되는 한 세트의 칫솔모(2915)를 나타낸다는 것을 이해해야 한다.

얀 세그먼트들(2910)은 모두 동일한 특성을 갖는 필라멘트들(2914)로 구성될 수 있거나 상이한 특성을 갖는 필라멘트들(2914)의 혼합물을 포함할 수 있다. 동일하거나 상이할 수 있는 이들 특성은 재료(예를 들어, 폴리에스터, 폴리아미드 등), 직경, 색상(예를 들어, 천연 또는 반투명), 길이, 꼬인 횟수 등을 포함한다.

W 형상이 예시되어 있지만, 각각의 얀 세그먼트(2910) 또는 하나 이상의 얀 세그먼트(2910)는 상이한 형상(예를 들어, 중간부(2912)가 없는 V 형상)으로 형성될 수 있다. 특정 형상에 관계없이, 레그들(2911, 2913)은 직물(2920)의 X-Y 평면에 실질적으로 수직인 Z축을 따라 배향될 수 있거나, Z축에 대해 기울어져 펼쳐질 수(예를 들어, 각각의 중간부(2912)에서 벗어남) 있다.

일 실시예에서, 다발들(2916)이 연장되는 직물(2920)의 면 반대편에 있는 직물(2920)의 뒷면은 밀봉층(2930)으로 밀봉된다. 예를 들어, 밀봉층(2930)은 아크릴 코팅을 포함할 수 있다. 그러나 다른 밀봉제가 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 임의의 경우에, 밀봉층(2930)은 얀 세그먼트들(2910)이 풀리는 것을 방지하고 직물 브러시 패드(2900)에 안정성을 추가할 수 있다. 밀봉층(2930)은 또한 직물(2920)을 통한 수분 및/또는 찌꺼기의 침투를 방지하기 위한 배리어를 제공할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 밀봉층(2930)은 생략될 수 있다.

실시예에서, 직조된 브러시 패드(2900)는 지지부(2940)을 포함할 수 있다. 이 경우에, 실링층(2930)은 직물(2920)을 직조된 얀 세그먼트들(2910)로 지지부(2940)에 대해 실링하는 접착제를 포함할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 지지부(2940)는 생략될 수 있으며, 이 경우 직물(2920)은 (예를 들어, 밀봉층(2930)에 의해) 치아용 트레이(412)에 대해 직접 밀봉될 수 있다.

지지부(2940)를 갖는 실시예에서, 지지부(2940)는 발포체, 스폰지, 강성 폴리머 및/또는 기타 재료를 포함할 수 있다. 발포체 또는 스펀지는 폐쇄 셀(closed-cell) 또는 개방 셀(open-cell)일 수 있다. 폐쇄 셀 발포체 또는 스폰지는 직물(2920)을 통과하는 유체의 흡수를 방지할 수 있는 반면, 개방 셀 발포체 또는 스폰지는 치약, 불소 또는 기타 치과 또는 구강 치료와 같은 첨가제를 운반할 수 있다. 두 경우 모두 발포체와 스펀지가 치아 맞춤 및 순응도의 추가적인 요소를 제공한다. 특히, 발포체 또는 스펀지의 탄성은 칫솔모(2915)를 포함하는 직조된 브러시 패드(2900)가 휘어지고 치아의 프로파일에 더 정합하고 이를 따를 수 있게 하는 트램펄린(trampoline) 효과를 제공한다.

유의할 만하게도, 얀 세그먼트들(2910)의 배향으로 인해 칫솔모(2915)는 Y축보다 X축을 따라 더 쉽게 휘어질 수 있다. 즉, 필라멘트들(2914)은 X축을 따라 이동할 때보다 Y축을 따라 이동할 때 더 강성이 될 수 있다. 강성에서의 이러한 차이는 직조된 브러시 패드(2900)의 X축을 따른 움직임보다 Y축을 따른 움직임에 의해 치아가 브러싱될 때 더 양호한 세정 결과를 가져올 수 있다. 따라서 일 실시예에서, 직조된 브러시 패드(2900)는 치아용 트레이들(412)의 2개의 1차 세정 축(예를 들어, 좌우 및 상하)에 대해 일정한 각도(예를 들어, 45º 각도)로 배향될 수 있다. 이 경우, 다발들(2916)의 강성도 레벨은 2개의 1차 세정 축 사이에서 더 균일할 수 있다.

실시예에서, 얀 세그먼트들(2910)은 벨벳 직조 기법에 따라 직조될 수 있다. 그러나 크레이프 웨이빙(crepe waving) 기법, 코드로이(cordroi) 직조 기법 등과 같은 다른 직조 기법이 대신 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 적절한 직조 기법은 원하는 특정 직조 패턴에 따라 달라진다.

유리하게는, 직조된 브러시 패드(2900)를 생성하기 위한 직조 공정의 사용은 종래의 칫솔들에서보다 얀 세그먼트들(2910)에서 더 좁은 필라멘트들(2914)이 사용될 수 있게 한다. 예를 들어, 필라멘트들(2914)의 직경은 0.03683 밀리미터(0.00145 인치) 내지 0.0762 밀리미터(0.003 인치)일 수 있는 반면, 대부분의 종래 수동 칫솔은 직경이 0.127 밀리미터(0.005 인치) 내지 0.2286 밀리미터(0.009 인치)인 나일론 필라멘트들을 이용한다. 일례로서, 필라멘트들(2914)의 직경은 약 0.04572 밀리미터(0.0018 인치) 또는 0.0508 밀리미터(0.002 인치) 미만일 수 있다.

유리하게는, 직조 공정의 사용은 또한 종래의 칫솔들에서보다 더 짧은 칫솔모(2915)가 직조된 브러시 패드(2900)에 통합될 수 있게 한다. 예를 들어, 칫솔모(2915)의 길이는 각각 3 밀리미터(0.11811 인치) 내지 5 밀리미터(0.19685 인치)일 수 있다. 이러한 더 짧은 칫솔모 높이는 칫솔모(2915)의 강성을 증가시켜 치아에서 신생의 치태 제거를 개선할 수 있다. 특히, 증가된 강성은 칫솔모(2915)에 가해지는 힘의 세정될 영역들에 대한 전달을 개선한다. 치아를 연마하도록 설계된 칫솔질 장치의 경우, 칫솔모(2915)의 길이는 훨씬 더 짧을 수 있다(예를 들어, 3 밀리미터 미만).

실시예에서, 각각의 필라멘트들(2914)은 500 내지 1,500 데니어(더 작은 직경의 필라멘트들(2914)의 경우) 또는 500 내지 2,000 데니어(더 큰 직경의 필라멘트들(2914)의 경우)이다. 데니어는 섬유의 선형 질량 밀도에 대한 측정 단위로, 섬유 9,000 미터당 질량을 그램 단위로 나타내며, 단일의 실크 가닥을 기준으로 약 1 데니어를 나타낸다(즉, 9,000 미터 길이의 실크 가닥 무게는 약 1 그램임). 상이한 데니어 치수를 갖는 필라멘트들(2914)은 상이한 데니어 치수의 필라멘트들(2914)을 갖는 얀 세그먼트들(2910)를 생성하기 위해 얀에 사용될 수 있다.

실시예에서, 첨가제들을 필라멘트들(2914) 및/또는 직물(2920)에 첨가할 수 있다. 예를 들어, 항균 첨가제들(예를 들어, 은 제올라이트 또는 등가물)을 첨가하여 직조된 브러시 패드(2900)로의 물 흡수로 인한 병소(nidus) 성장을 중화시킬 수 있다. 필라멘트들(2914) 및/또는 직물(2920)에 첨가될 수 있는 다른 잠재적인 첨가제는 해초, 불화물 및/또는 다른 유익한 치과 또는 구강 첨가제들을 포함한다.

실시예에서, 얀 세그먼트들(2910)을 생성하는 데 사용되는 얀은 28 내지 120개의 필라멘트(2914)를 포함하거나 이들로 구성될 수 있다. 각각의 얀 세그먼트(2910)는 직조 및 절단 공정 동안 필라멘트들(2914)이 손실되지 않는다고 가정할 때 이를 생성하는 데 사용된 얀과 동일한 개수의 필라멘트(2914)를 가질 것이라는 것을 이해해야 한다. 얀은 1 피트당 약 3.5의 꼬임 횟수를 갖는 함께 꼬인 필라멘트들(2914)을 포함할 수 있다.

도 29c는 실시예에 따라 직조 브러시 패드(2900)의 일부의 평면도를 예시한다. 예시된 실시예에서, 직조된 브러시 패드(2900)는 중첩되거나 오프셋된 W자형 얀 세그먼트들(2910)을 포함한다. 얀 세그먼트들(2910)은 직물(2920)로 직조된다. 추가적인 얀(2950)도 또한 직물(2920)로 직조될 수 있다. 그러나 실시예에서, 얀 세그먼트들(2910)을 생성하는 데 사용되는 얀과 달리, 얀(2950)은 세그먼트들로 절단되지 않고 대신 직물(2920)의 전체 길이(예를 들어, 얀 세그먼트들(2910)과 동일한 치수로, 이는 예시된 실시예에서 X축임)를 연장할 수 있다. 얀(2950)은 치수(예를 들어, 예시된 실시예에서 Y축)를 따라 1개, 2개 또는 그 이상의 행의 얀 세그먼트들(2910)의 세트를 분할할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 얀(2950)은 풀림 및 해어짐을 방지하기 위해 직물(2920)의 에지들에 셀비지(selvage)를 형성할 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 종래의 식모 및 피식모(bristled) 직물의 조합이 사용된다. 종래의 식모 와 피식모 직물의 조합은 개선된 치태의 제거를 제공할 수 있는 매우 높은 칫솔모 밀도를 제공한다. 일부 실시예에 따르면, 칫솔모 가닥들의 그룹화는 필라멘트들(414)의 피식모 직물에 결합되고, 일부 실시예에서 칫솔모 가닥들에 포함된 칫솔모의 길이는 칫솔모 가닥들을 형상화하기 위해 달라질 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 필라멘트들(414)은 엘라스토머 재료들(예를 들어, 비제한적으로 실리콘 고무, 열가소성 고무, 열가소성 폴리우레탄(TPU)라고도 하는 열가소성 엘라스토머(TPE)), 폴리머(예를 들어, 폴리이미드, 폴리에스터(PBT), 폴리에스터, 폴리에틸렌, Tynex, 폴리프로필렌, 셀룰로오스 등)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 칫솔모는 치아용 트레이로부터 치아의 세정 표면을 향해 연장되는 엘라스토머 칫솔모일 수 있다. 각각의 칫솔모의 세정 단부는 칫솔모의 길이에 수직인 편평한 단부, 둥글고 삼각형(예를 들어, 칫솔모 전체가 원추형 또는 피라미드형임) 등일 수 있다. 일부 실시예는 와이퍼 블레이드 형상을 갖는 칫솔모(예를 들어, 칫솔모는 세정 표면에 평행한 방향으로 연장될 수 있음)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 각각의 칫솔모의 팁은 플로킹될(flocked) 수 있고, 이에 의해 각각의 칫솔모의 팁은 팁으로부터 모든 방향으로 연장되는 복수의 작은 칫솔모를 포함한다. 또 다른 예에서, 각각의 팁은 플래깅(예를 들어, 기계적 플래깅 기법)되거나(flagged) 페더링(예를 들어, 화학적 에칭 기법)될(feathered) 수 있고, 예를 들어, 각각의 팁은 미세하고 부드러운 팁들을 제공하기 위해 분할될 수 있다. 팁의 플래깅되거나 페더링된 모양의 칫솔모는 작을 수 있으며(예를 들어, 직경이 0.001 인치 미만) 치아, 잇몸선 및 교합면 사이의 치간 찌꺼기를 제거하는 데 이상적으로 적합할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 필라멘트들(414)은 핑거와 같은 필라멘트, 예를 들어 스크럽 패드 또는 스퀴지(squeegee) 또는 광택 천과 유사한 편평한 표면을 포함할 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 위의 실시예들 중 2개 이상의 조합이 단일 브러시 헤드에 사용하기 위해 조합될 수 있다. 예를 들어, 단일 필라멘트는 필라멘트와 다른 재료 및/또는 구조를 각각 갖는 세그먼트들 또는 부분들을 포함할 수 있다.

본원에 기술된 전동 칫솔에 사용되는 필라멘트들(414)은 브러싱 동안 치아 표면들에 가해지는 상당히 낮은 효능의 브러싱 압력을 필요로 할 수 있다. 종래의 칫솔질 방법들은 치아 표면들에 가해지는 더 높은 레벨의 압력을 필요로 한다. 예를 들어, 스위핑 소닉 브러시에 대한 효능있는 브러싱 칫솔모 압력은 전체 브러시 판 표면에 가해지는 대략 75 내지 150 g의 힘, 대략 150 g의 힘 또는 일반적으로 1개 내지 2개 치아의 치아 표면에 가해지는 압력을 갖는, 일반적으로 2 cm2의 압력이다. 스위핑 소닉 브러시의 칫솔모는 종종 직경이 0.005 내지 0.007 인치이고 일반적으로 나일론 6-6(예를 들어, DUPONT TYNEX 필라멘트들 또는 등가물)으로 구성되며 대략 10 mm의 칫솔모 길이를 갖는다. 임상 연구에 따르면 일반적으로 2 뉴턴이 치태의 제거에 매우 효능적이다. 다른 연구에 따르면, 말하자면 브러시에 대해 5 뉴턴 이상의 더 많은 브러싱 힘이 더 많은 치태를 제거한다고 한다. 또한 높은 브러싱 압력의 결과를 가져올 수 있으며 잇몸 갈라짐, 잇몸 출혈 및 상아질의 조기 손실에 대한 더 큰 가능성을 나타내는 경향이 있다. 이러한 염려 본원에 기술된 실시예들에서 다루어진다. 또 다른 유형의 종래 브러시인 진동 스크러버에 대한 일반적인 브러시 압력은 일반적으로 1개의 치아에 가해지는 압력으로 대략 148 내지 200 g의 힘이다. 수동 브러시에 대한 일반적인 브러시 압력은 대략 500 g의 공칭 압력으로 대략 350 내지 750 g이다. 대부분의 수동 브러시는 0.007 내지 0.009 인치 나일론 6-6 칫솔모(예를 들어, 듀퐁 타이넥스(DUPONT TYNEX) 필라멘트들 또는 등가물)를 포함한다. 부드러운 잇몸을 닦기 위해 제조된 또 다른 수동 브러시는 0.004 내지 0.005 인치 직경의 나일론 칫솔모를 포함한다.

브러시 헤드(400)는 광범위한 브러싱 압력을 제공하도록 엔지니어링될 수 있다. 예를 들어, 치아용 트레이들(412)은 치아 표면들에 의한 플렉스 핑거 변위의 밀리미터당 대략 26 g의 압력을 제공하도록 설계될 수 있다. 일부 실시예에서, 브러시 헤드(400)는 최대 5 뉴턴의 힘을 제공하도록 설계될 수 있다. 본원의 실시예들은 5 뉴턴 이상의 힘을 제공할 수 있지만, 이러한 힘은 잇몸과 상아질의 침식을 초래할 수 있다. 설계된 힘의 양은 잇몸과 상아질의 손상을 피하면서 세정하는 데 필요한 양을 기반으로 할 수 있다. 일부 실시예에서, 2 뉴턴의 힘은 치태를 제거하는데 필요한 전부일 수 있다(예를 들어, 전술한 바와 같은 직조 직물 패드들과 같은 직물 제조 공정들을 사용하여 제조된 필라멘트들을 이용하는 실시예들). 이들 구현예는 세정 표면들에 더 적은 압력을 사용하여 치태를 제거할 수 있으므로 상아질 및/또는 연조직 침식의 잠재적인 손실을 줄일 수 있다.

공압 시스템의 진동(압력과 흡입 사이의 전환)은 치아용 트레이들(412a, 412b)을 치아 표면에 대해 상하로 구동하여 전동 칫솔(100)의 브러싱 동작을 생성하도록 구동 메커니즘(420)을 빠르게 맥동시킨다. 구동 메커니즘(420)는 치아용 트레이들(412a, 412b) 사이에 배치되고, 다이어프램(207)을 구동하면 구동 메커니즘(420)이 맥동하게 되며, 치아용 트레이들(412a, 412b)가 서로 멀어졌다가 다시 서로를 향해 이동한다. 예를 들어, 공기가 치아용 트레이들(412a, 412b) 사이의 구동 메커니즘 내 공간으로 번갈아 가압 및 흡인되어 공간이 번갈아 팽창 및 수축됨으로써, 치아용 트레이들(412a, 412b)이 상하 움직임으로 멀어지게 이동하여 필라멘트들(414a 및 414b)이 치아 표면을 따라 브러싱하게 한다.

구동 메커니즘(420)에 의해 생성된 상하 움직임은 바스법의 브러싱 동작들을 모방하는 동작을 초래한다. 일부 실시예에 따르면, 구동 메커니즘(420)은 또한 변형 바스법의 반원형 브러싱 동작을 모방하여 치아용 트레이들에 좌우 운동을 전달한다. 따라서, 전동 칫솔(100)은 사용자가 복잡한 브러싱 동작을 숙달할 것을 요구하지 않고 치과 전문직 종사자들이 권장하는 바스법 또는 변형 바스법의 브러싱 동작들을 모방함으로써 적합한 브러싱 기법을 자동으로 제공한다.

목부(430)는 상부 커버(222)와 인터페이스하고 브러시 헤드 조립체(400)를 공압 튜브(229)에 결합하기 위해 제공된다. 목부(430)의 연동 구성요소는 브러시 헤드 조립체(420)를 세척 및/또는 교체하기 위해 브러시 헤드 조립체(400)를 핸들부(200)에서 제거할 수 있게 한다. 예를 들어, 다수의 사용자가 브러시 헤드를 핸들부(200)에서 분리함으로써 동일한 칫솔 베이스를 공유할 수 있거나 브러시 헤드 조립체(400)는 일회용일 수 있다. 목부(430)는 회전이 허용되어 편안한 그립과 잘 배치된 브러시 헤드를 보장하는 데 도움이 될 수 있다.

브러시 헤드 조립체들의 실시예들

도 5a 내지 도 5f는 본원에 개시된 실시예들에 따라 필라멘트가 제거된 상태에서 전동 칫솔(100)과 함께 사용될 수 있는 예시적인 브러시 헤드 조립체(400)의 다양한 도면을 예시한다. 도 5a는 시스(530)를 통해 핸들부(200)에 결합하도록 구성된 목부(430) 및 목부(430)에 부착된 구동 메커니즘(420)을 갖는 브러시 헤드 조립체(400)의 사시도를 예시한다. 구동 메커니즘(420)은 상부 브러시 구성요소(410a)와 하부 브러시 구성요소(410b) 사이에 배치된다. 도 5b는 브러시 헤드 조립체(400)의 정면도를 예시하고, 도 5c는 브러시 헤드 조립체(400)의 하향도(top down view)를 예시한다. 도 5d 및 도 5e는 브러시 헤드 조립체(400)의 분해도를 예시하며, 도 5d는 분해 사시도, 그리고 도 5e는 도 5c와 유사한 하향도를 예시한다. 전술한 바와 같이, 상부 브러시 구성요소(410a)는 치아용 트레이(412a) 및 필라멘트(414a)를 포함하고 하부 브러시 구성요소(410b)는 치아용 트레이(412b) 및 필라멘트(414b)를 포함한다. 예시를 위해, 필라멘트들(414a 및 414b)은 도 5a 내지 도 5e에서 제거된다. 도 5f는 브러시 헤드 조립체(400)와 함께 사용될 수 있는 구동 메커니즘(420)의 정면도를 예시한다.

다양한 실시예에서, 상부 브러시 구성요소(410a) 및 하부 브러시 구성요소(410b)는 서로 대칭 이미지들이다. 따라서 별도로 언급하지 않는 한, 브러시 구성요소들을 집합적으로 브러시 구성요소(410)로 지칭된다. 유사하게, 알파벳 값들(예를 들어, "a" 또는 "b") 없이 숫자 값들을 사용하는 요소들에 대한 참조는 2개의 브러시 구성요소 간에 공통 특성을 갖는 요소들을 지칭하는 것으로 이해될 것이다. 즉, 예를 들어 치아용 트레이들(412)에 대한 참조는 치아용 트레이(412a) 또는 치아용 트레이(412b)를 지칭하는 반면, 치아용 트레이들(412)에 대한 참조는 양쪽 치아용 트레이를 지칭하는 것으로 이해될 것이다.

각각의 치아용 트레이(412a, 412b)는 제1 면 상의 제1 복수의 가요성 핑거 및 제1 면 반대편의 제2 면 상의 제2 복수의 가요성 핑거를 포함한다. 예를 들어 도 5a에 도시된 바와 같이, 치아용 트레이(412a)는 제1 복수의 가요성 핑거(401) 및 제2 복수의 가요성 핑거(402)를 갖는다. 가요성 핑거들(401 및 402)은 치아용 트레이(412a)에 결합되고 필라멘트(414a)를 제자리에 유지하고 필라멘트(414a)에 압력을 제공하여 필라멘트(414a)의 세정 표면이 치아 채널(417a)에 삽입된 사용자 치아의 치아 표면과 접촉하도록(예를 들어, 필라멘트(414a)와 치아용 트레이(412a)의 바닥 부분 사이에 형성된 채널). 유사하게, 복수의 가요성 핑거가 치아용 트레이(412b)에 결합되어 필라멘트(414b)를 제자리에 유지하고 필라멘트(414b)에 압력을 제공하여 필라멘트(414b)의 세정 표면이 치아용 트레이(412b)의 치아 채널(417b)에 삽입된 사용자 치아의 치아 표면들과 접촉하게 한다. 가요성 핑거들은 예측 가능한 스프링력을 제공한다. 예를 들어, 치아용 트레이가 아직 치아에 장착되지 않은 경우, 가요성 핑거들은 압축되지 않은 상태일 수 있고, 치아용 트레이가 치아에 장착되면(도 4a 및 도 4b 참조), 치열궁에서 외측으로 가요성 핑거들을 밀어내는 치아의 힘으로 인해 압축 상태로 전환될 수 있다. 치아용 트레이와 가요성 핑거들의 기본 너비 변형을 조정하여 인구가 많은 부분에 최대한 맞추어 최적화할 수 있다. 예를 들어 가요성 핑거들은 치아 맞춤에 요구되는 플렉스 1 mm당 대략 26 g의 압력을 제공한다. 어금니 부분에서 플렉스 핑거들의 목표 편향은 약 2mm 내지 3mm 또는 50 내지 75 g의 힘에 가깝다.

일부 실시예에서, 각각의 필라멘트(414a, 414b)는 치아 채널을 따른 세그먼트 및 복수의 세그먼트를 포함하는 복수의 필라멘트 세그먼트를 포함할 수 있으며, 각각 가요성 핑거 상에 배치된다. 일부 실시예에서, 각각의 필라멘트(414a, 414b)는 치아 채널을 따른 제1 필라멘트 세그먼트, 제1 복수의 가요성 핑거를 따라 연속적으로 연장되는 단일 본체인 제2 필라멘트 세그먼트, 및 제2 복수의 가요성 핑거를 따라 연속적으로 연장되는 단일 본체인 제3 필라멘트 세그먼트를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 각각의 필라멘트(414a, 414b)는 각각의 치아용 트레이(412a, 412b) 내에 위치된 단일 연속 필라멘트일 수 있다.

브러싱을 위해 구강에 삽입될 때, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 치아용 트레이들(412)의 제1 단부(411)는 앞니들을 브러싱하고 제2 단부(413)는 어금니들을 브러싱할 수 있다. 예를 들어, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 치아용 트레이(412a)의 제1 및 제2 복수의 가요성 핑거(401a) 중 어느 하나는 제1 단부(411)에서 브러싱을 위해 하악 치아의 하나 이상의 앞니를 수용할 수 있고 치아용 트레이(412b)의 제1 및 제2 복수의 가요성 핑거(401b, 402b) 중 어느 하나는 제1 단부(411)에서 상악 치아의 하나 이상의 앞니를 수용할 수 있다. 동시에, 치아용 트레이(412a)의 제1 및 제2 복수의 가요성 핑거(401a) 중 어느 하나는 제2 단부(413)에서 브러싱을 위해 하악 치아의 하나 이상의 어금니를 수용할 수 있고 치아용 트레이(412b)의 제1 및 제2 복수의 가요성 핑거(401b, 402b) 중 어느 하나는 제2 단부(413)에서 상악 치아의 하나 이상의 어금니를 수용할 수 있다.

각각의 치아용 트레이(412a, 412b)는 치아용 트레이들이 (일반적으로 아치의 가장 긴 길이를 따라 연장되는 종축에 대해) 종방향으로 구부러져 사용자 치아의 아치에 정합하도록 하나 이상의 플렉스 갭(플렉스 힌지들이라고도 함)을 포함한다. 사람들의 치열궁은 개별 구강의 크기와 모양의 물리적 차이와 치아 정렬 문제(부정교합)로 인해 크게 달라질 수 있다. 따라서 일부 실시예에 따르면, 치아용 트레이들(412a, 412b)은 치아용 트레이들(412a, 412b)이 사용자의 구강 모양에 맞게 조정될 수 있게 하는 적어도 하나의 플렉스 갭을 포함한다. 플렉스 갭들은 상당한 종방향 플렉스를 제공하여 치아용 트레이들(412a, 412b)이 사용자의 치열궁에 정합하게 되는 동시에 치아 폭과 정렬에 큰 변형이 있는 경우에도 치아에 브러싱 압력을 제공한다. 도 5a의 예시적인 예에서 갭들로 형성된 다중 플렉스 힌지들(404, 403)는 치아용 트레이(412a)의 외부 에지로부터 치아 채널(417a) 내로 선택된 각도로 연장되어 이전의 칫솔들보다 향상된 유연성을 제공한다. 치아용 트레이(412b)는 또한 플렉스 갭들(404, 403)의 거울 이미지인 다수의 플렉스 갭을 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다.

각각의 치아용 트레이(412a, 412b)는 구동 메커니즘(420)의 부착 부재를 수용하도록 각각 구성된 복수의 인터페이싱 개구부를 또한 포함한다. 도 5a 내지 도 5c는 치아용 트레이(412a)의 각각의 인터페이싱 개구부를 통해 연장되는 구동 메커니즘(420)(예를 들어, 도 5d 및 5e 참조)의 부착 부재들(524, 526, 522)을 예시한다. 부착부재들(524, 526, 522)은 치아용 트레이(412a)를 구동 메커니즘(420)에 결합시킨다. 유사하게, 치아용 트레이(412b)는 부착 부재들(512, 514, 516)을 통해 구동 메커니즘에 결합될 수 있다(예를 들어, 도 5d 및 5e 참조). 부착 부재들의 예는 T자형 포스트 헤드, 팝 비드 포스트 헤드(위에 기술한 바와 같음), 슬롯 및 핀, 치아용 트레이들의 C자형 리시버 및 블래더 등의 패들 위의 O자형 연장부를 포함할 수 있지만 이들에 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 도 7 및 도 8과 관련하여 아래에 기술되는 바와 같이 인터페이싱 개구부들 및 부착 부재들은 치아용 트레이들이 사용자 치아의 교합 평면에 평행한 방향들로 이동하고 중심점에 대해 피봇(예를 들어, 피치, 롤 및/또는 요(yaw) 방향으로의 회전 운동)하여 사용자 치아의 아치에 정합하도록 구성될 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 치아용 트레이들(412a, 412b)은 고무 또는 엘라스토머(예를 들어, TPE, TPU, PP 등)와 같은 가소성 재료로 형성되며, 이는 치아용 트레이들이 종방향으로 구부러질 수 있다. 일부 실시예에서, 가요성 재료는 쇼어(Shore) 30A와 쇼어 85A 사이의 경도를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 치아용 트레이들(412a, 412b는) 열고정 엘라스토머로 형성되며, 여기서 사용자는 치아용 트레이들의 엘라스토머를 연화시키기 위해 뜨거운 물에서 브러시 헤드를 가열한다. 그런 다음 사용자는 가열된 브러시 헤드를 구강에 넣어 연화된 치아용 트레이들이 사용자 치아의 아치에 정합하게 되도록 한다. 엘라스토머가 냉각되면서 치아용 트레이들이 경화되고 사용자 구강의 모양을 유지한다.

도 5b 및 5c로 돌아가면, 치아용 트레이들(412a 및 412b)은 브러시 경험 동안 개선된 편안함을 제공하도록 형상화된다. 위에 기재된 바와 같이, 가요성 핑거들을 포함하는 치아용 트레이들(412a, 412b)은 치아 표면과 접촉하면서 표면 세정을 보장하기 위해 적당한 압력을 제공하지만 가요성을 제공하도록 선택된 가요성 재료로 형성되어 치아용 트레이(412a)의 제1 및 제2 복수의 가요성 핑거(401a)는 하나 이상의 앞니를 수용하여 사용 중에 고통스러운 압력점들 또는 핀칭을 전달할 수 있다. 또한, 치아용 트레이들(412a, 412b)은 원치 않는 접촉 및/또는 구강 및/또는 혀의 상부 및 하부 영역에 가해지는 압력 없이 사용자 구강에 수월하게 들어가도록 형상화된다.

예를 들어, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 제1 세트의 복수의 가요성 핑거(401)는 제1 단부(411)에서 치아 채널(417)에 수직인 방향으로부터 각도 θ1로 치아 채널(417)로부터 멀리 기울어진다. 제2 단부(413)에서, 가요성 핑거들(401)은 치아 채널(417)에 수직인 방향으로부터 각도 θ6로 치아 채널(417)로부터 멀리 기울어질 수 있다. 각도 θ1과 θ6은 동일하거나 상이할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 세트의 가요성 핑거들 각각의 경사각은 각각의 가요성 핑거에 대해 점진적으로 달라진다. 예를 들어, 경사각은 제 1 단부(411)에서 제 2 단부(413)로 갈수록 점진적으로 감소하거나 또는 대안적으로 경사각이 증가할 수 있다. 각도들의 선택은 치아의 표면에 평행하게 가동되도록 U 채널 면을 유지하려는 욕구에 의해 결정된다. 핑거들의 플렉스는 모양의 변형에 대해 조정하는 데 도움이 된다. 치아는 자라며 턱을 따른 이러한 특이한 각도들과 간격은 비규칙적이다. 따라서 각도들과 플렉스 핑거 너비는 모든 인간에게 신뢰할 만하게 정확히 동일할 수 없다.

유사하게, 제2 세트의 복수의 가요성 핑거(402)는 제1 단부(411)에서 치아 채널(417)에 수직인 방향으로부터 각도 θ2로 치아 채널(417)을 향해 기울어진다. 제2 단부(413)에서, 가요성 핑거들(402)은 치아 채널(417)에 수직인 방향으로부터 각도 θ5로 치아 채널(417)을 향해 기울어질 수 있다. 각도 θ2과 θ5은 동일하거나 상이할 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 세트의 가요성 핑거들 각각의 경사각은 각각의 가요성 핑거에 대해 점진적으로 달라진다. 예를 들어, 경사각은 제 1 단부(411)에서 제 2 단부(413)로 갈수록 점진적으로 감소하거나 또는 대안적으로 경사각이 증가할 수 있다.

일부 실시예에서, 제1 및 제2 복수의 가요성 핑거(401, 402) 중 하나 이상의 가요성 핑거는 구조적 무결성 및 유연성에 기여하도록 구성된 곡률을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 가요성 핑거는 브러싱하는 동안 치아에 적절한 압력을 가하기 위해 만곡될 수 있으며 동시에 또한 각각의 핑거에 유연성을 허용하여 편안함을 개선할 수 있다.

일부 실시예에서, 제1의 복수의 가요성 핑거(401)는 또한 립부(lip)(416)를 포함할 수 있고 제2의 복수의 가요성 핑거(402)는 립부(415)를 포함할 수 있으며, 둘 다 치아 채널(417)로부터 멀리 연장된다. 립부들(416, 415)은 사용자의 구강과 접촉하는 경우에 긁히거나 꼬집거나 사용자에게 유해한 힘을 가하지 않는 만곡된 표면들을 제공할 수 있다.

일부 실시예에서, 제1 복수의 가요성 핑거(401) 각각의 높이는 제1 단부(411)의 제1 높이에서 제2 단부(413)의 더 짧은 제2 높이로 감소될 수 있다. 높이는 예를 들어 각도 θ4를 갖는 경사에서 점진적으로 감소될 수 있거나 각각의 가요성 핑거가 각각의 핑거에서 다음 핑거로 변경되는 일정한 높이를 갖도록 높이가 계단형일 수 있다. 유사하게, 제2 복수의 가요성 핑거(402) 각각의 높이는 제1 단부(411)의 제1 높이에서 제2 단부(413)의 더 짧은 제2 높이로 감소될 수 있다. 높이는 예를 들어 각도 θ3를 갖는 경사에서 점진적으로 감소될 수 있거나 각각의 가요성 핑거가 각각의 핑거에서 다음 핑거로 변경되는 일정한 높이를 갖도록 높이가 계단형일 수 있다. 또한, 제1 복수의 가요성 핑거(401) 중 하나 이상은 동일한 높이를 가질 수 있고 제2 복수의 가요성 핑거(402) 중 하나 이상은 동일한 높이를 가질 수 있다(예를 들어, 도 5b의 제1 단부(411)에 도시된 바와 같음). 가요성 핑거들의 높이 감소는 사용자의 입에 삽입하기 용이함과 개선된 편안함을 제공할 수 있다.

또한 일부 실시예에서, 제1 복수의 가요성 핑거(401)의 높이는 제2 복수의 가요성 핑거(402)의 높이보다 짧을 수 있다. 예를 들어, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 제2 복수의 가요성 핑거(402) 중 가장 긴 핑거의 높이는 제1 복수의 가요성 핑거 중 가장 짧은 핑거보다 짧을 수 있다. 그러나, 본원의 실시예들은 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제2 복수의 가요성 핑거(402) 중 하나 이상은 제1 복수의 가요성 핑거(401) 중 하나 이상보다 짧을 수 있다.

도 5d 및 도 5e로 돌아가면, 브러시 헤드 조립체(400)는 치아용 트레이들(412a, 412b) 사이에 위치된 구동 메커니즘(420)를 포함한다. 도 5d 및 도 5e에 도시된 예에서, 구동 메커니즘(420)은 2개의 구성요소, 베이스(510) 및 커버(520)를 포함한다. 베이스(510)는 J자형 조립체에 접합되는 시스(530)를 통해 목부(430)에 부착되는 제1 채널 부재(537)가 연장되는 J자형 조립체를 포함한다. 시스(530)는 공압 시스템의 유체 경로(535)(예를 들어, 핸들부(200)에서 구동 장치(420)까지의 경로(535))가 막히거나, 짓눌리거나, 꼬이는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. 커버(520)는 또한 베이스(510) 및 제2 채널 부재(540)의 J자형 조립체와 실질적으로 동일한 J자형 조립체를 포함한다. 제1 및 제2 채널 부재(537, 540)는 각각 채널의 하프파이프형(half-piped) 부분을 포함할 수 있으며, 여기서 하프파이프형 부분들은 시스(530)로부터 J자형 조립체로 연장되는 완전한 관형 채널을 형성하도록 부합된다. 예를 들어, 제2 채널 부재(540)는 제1 채널 부재(537)에 접합되어 풀 채널(535)을 수용하는 풀 시스를 구성하는 인클로저를 형성할 수 있다. 채널은 입구(532)로부터 구동 메커니즘(420)의 J자형 조립체로 연장되고 유체 도관 또는 경로의 일부로 간주될 수 있다.

각각의 J자형 조립체는 강성의 외부 프레임, 가요성 다이어프램 및 강성의 패들을 포함한다. 외부 프레임의 강성은 다이어프램의 유연성에 비례한다. 강성은 다이어프램을 유지하고 조립체가 치아 세정 장치로서 적절하게 작동하기에 충분할 수 있다.

도시된 실시예에서, 베이스(510)는 외부 프레임(515), 다이어프램(513) 및 패들(511)을 포함하고 커버(520)는 외부 프레임(525), 다이어프램(523) 및 패들(521)을 포함한다. 집합적으로, 외부 프레임들(515, 525)은 프레임 또는 외부 프레임으로 지칭될 수 있다. 패들에는 복수의 부착 부재가 배치되어 있다. 예를 들어, 패들(511)은 부착 부재들(514, 516, 512)을 포함하고 패들(521)은 부착 부재들(524, 526, 522)을 포함한다. 전술한 바와 같이, 부착 부재들은 팝 비드 포스트 헤드들, T자형 포스트 헤드들 등으로 제공될 수 있다. 각각의 J자형 조립체의 부착 부재는 치아를 구동 메커니즘에 결합하기 위해 해당하는 치아용 트레이의 해당하는 인터페이싱 개구에 의해 수용될 수 있다. 예를 들어, 인터페이스 개구부들(405b, 408b, 407b)은 각각 부착 부재들(514, 516, 512)을 수용할 수 있고, 그에 따라 치아용 트레이(412b)를 베이스(510)에 결합시킬 수 있다. 인터페이스 개구부들과 그들의 해당하는 부착 부재들의 조합은 치아용 트레이들이 조립체의 나머지 부분에 대해 상대적으로 움직일 수 있도록 하는 짐벌들이라고 지칭됨 수 있다. 인터페이스 개구부들은 상이한 모양들을 가질 수 있다. 예를 들어 인터페이스 개구부들(407a 및 b)에 대해 도시된 바와 같은 슬롯 유사 형상은 연관된 치아용 트레이(412a, 412b)가 연관된 베이스(510/520)에 대해 이동하게 한다. 보다 구체적으로, 치아용 트레이는 슬롯의 부착 부재를 따라 주행하거나 이동할 수 있다. 이러한 방식으로 치아용 트레이는 연관된 베이스에 결합되며 사용자의 치열궁 사이의 변형을 수용할 수 있도록 휘거나 구부릴 수도 있다. 원형 인터페이스 개구부들은 치아용 트레이들이 연관된 부착 부재를 중심으로 회전하게 한다. 치아용 트레이(412a)는 커버(520)에 유사하게 결합될 수 있다. 부착 부재들와 그들의 해당하는 인터페이스 개구부들의 조합은 각각의 치아용 트레이와 다이어프램 또는 블래더 사이에 제1 및 제2 결합 메커니즘을 제공한다. 결합 메커니즘들은 프레임에 대한 치아용 트레이들의 제한된 플렉싱을 허용한다.

도 1과 관련하여 전술한 바와 같이, 필라멘트들(414)이 치아용 트레이들(412)에 부착된다. 도 5a 내지 도 5e의 예들에서, 치아 표면들을 세정하기 위한 필라멘트들(414)은 전술한 바와 같이 가요성 핑거들(401, 402)에 부착되고, 가요성 핑거들은 필라멘트(414)에 압력을 가하여 브러시 패드의 세정 표면이 사용자 치아의 표면에 접촉되게 한다. 예를 들어, 필라멘트(414a)는 제1 및 제2 복수의 핑거(401a, 402)에 부착될 수 있다. 선택적으로 필라멘트(414a)는 치아 채널(417a) 내에 위치할 수도 있다. 일부 실시예에서, 필라멘트(414a)는 복수의 세그먼트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 필라멘트(414a)의 제1 세그먼트는 제1 복수의 가요성 핑거(401a)에 부착되고, 제2 세그먼트는 제2 복수의 가요성 핑거(402)에 부착되고, (선택적으로) 제3 세그먼트는 치아 채널(417a)에 부착될 수 있다. 또 다른 예에서, 필라멘트(414a)는 복수의 필라멘트를 포함할 수 있고, 각각의 필라멘트는 가요성 핑거에 부착되며, 예를 들어 각각의 개별적인 가요성 핑거(401a, 402)는 그에 부착된 별개의 필라멘트를 포함한다. 실시예들이 구성요소(410a)를 참조하여 기술되지만, 구성요소(410b)(예를 들어, 치아용 트레이(412b) 및 필라멘트(414b))는 유사하게 구성되는 것으로 이해될 것이다.

따라서, 필라멘트들(414)은 부정교합이 존재하는 경우에도 치아 표면들에 정합할 수 있다. 가요성 핑거들(401, 402)로부터의 압력은 필라멘트들(414)의 세정 표면이 치아의 표면과 접촉을 유지하는 데 도움이 되므로, 필라멘트(414)에 사용되는 세정 부재들의 길이는 사용자 치아의 치열궁에 정합하도록 세정 부재들만 사용된 경우 필요로 할 수 있는 길이보다 훨씬 짧을 수 있다.

위에 기재된 바와 같이, 제공된 세정 부재들이 칫솔모인 실시예에 따르면, 칫솔모는 치은연에 인접하고 바로 아래에 있는 세균성 치태를 제거하기 위해 치은구를 향하게 한 칫솔모의 원위 단부가 치아의 표면에 대해 수직 내지 예각이 되도록 가요성 핑거들로부터 설정될 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 칫솔모는 예를 들어 도 1과 관련하여 전술한 바와 같이 치아의 표면에 대해 기울어질 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 필라멘트 세그먼트가 각각의 치열궁에 대해 제공되는 경우, 각각 세그먼트의 칫솔모는 동일하거나 상이한 각도로 연장될 수 있으며, 예를 들어, 가요성 핑거들(401)에 부착된 제1 세그먼트는 45도로, 가요성 핑거들(402)에 부착된 제2 세그먼트는 45도로 기울어질 수 있고, 치아용 트레이의 제3 세그먼트는 치아의 표면에 수직일 수 있다. 원하는 세정 특성을 달성하기 위해 임의의 각도들의 구성을 사용할 수 있다. 또 다른 예에서, 각각의 가요성 핑거가 별개의 필라멘트를 포함하는 경우, 각각의 필라멘트의 칫솔모는 동일하거나 상이한 각도로 기울어질 수 있으며, 예를 들어 각각의 핑거(401)는 필라멘트(414a)의 다른 부분들에 대해 독립적인 별도의 필라멘트(414a) 부분을 가질 수 있고, 제1 부분의 칫솔모는 수직으로 연장될 수 있는 반면, 제2 부분은 45도 또는 본원에 기재된 임의의 원하는 각도로 연장될 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 필라멘트들(414)은 접착제를 사용하여 가요성 핑거들(401, 402)에 부착될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 필라멘트들(414)은 가요성 핑거들(401, 402)에서 제자리에 스냅되거나 고정될 수 있는 강성의 지지부를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 필라멘트들(414)은 사용자가 전체 브러시 헤드를 교체할 필요 없이 필라멘트들(414)을 교체할 수 있도록 제거 가능하고 교체 가능할 수 있다. 필라멘트들(414)을 가요성 핑거들(401 및 402)에서 제자리에 스냅하거나 고정하기 위해 다양한 기법을 사용할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 필라멘트들(414)을 치아용 트레이들에 부착하기 위해 열 스테이킹 또는 초음파 스테이킹을 사용할 수 있다. 예를 들어, 필라멘트들(414)은 치열궁에 융합된 강성의 지지부로부터 연장되는 하나 이상의 포스트를 가질 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 필라멘트들(414)을 치아용 트레이들에 부착하기 위해 스트레치 스냅들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 필라멘트들(414)은 신장되고 치아용 트레이의 개구부를 통해 삽입되고 해제되는 하나 이상의 고무 팁을 포함할 수 있으며, 고무 팁은 팁이 개구부에서 빠져나오지 못하고 브러시 패드를 제자리에 유지할 만큼 충분히 넓게 비신장되고 확장된다. 다른 실시예에 따르면, "팝 비드(pop bead)" 또는 팝 비드들이 필라멘트들(414)을 제자리에 유지하기 위해 사용될 수 있다. 팝 비드들은 브러시 패드의 강성의 지지체 상에 성형되고 치열궁의 해당하는 개구부로 스냅되는 성형된 원형 특징부를 포함한다. 팝 비드는 필라멘트들(414)의 강성의 지지부가 팝 비드의 축 주위를 회전할 수 있게 하며, 이는 사용 중에 브러시 헤드들을 치아와 정렬하는 데 도움이 될 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 브러시 헤드들을 치열궁에 고정하기 위해 초음파 용접이 사용될 수 있다. 예를 들어, 브러시 패드는 치아용 트레이들의 플라스틱과 호환되는 플라스틱 재료로 형성될 수 있고, 필라멘트들(414)은 치아용 트레이들에 초음파 용접될 수 있다.

전술한 바와 같이, 일부 실시예에서 필라멘트들(414)은 종래의 칫솔 설계, 예를 들어 스테이플 세트, 성형 또는 융합 기법을 사용하여 부착된 나일론 칫솔모를 사용하여 제조될 수 있다. 일부 실시예에서, 필라멘트들(414)은 직물 제조 공정을 사용하여 제조될 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 칫솔모는 칫솔모 패드 직물의 일부로서 제조되는 반면, 또 다른 실시예에서는 칫솔모가 직물의 표면에 부착되거나 직물을 통해 삽입될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 직물은 필름(예를 들어, 마일라), 폴리머 또는 엘라스토머와 같은 다양한 유형의 재료를 포함한다. 가요성 핑거들(401, 402)은 치아 표면들에 효능있는 브러싱 압력을 제공하면서 칫솔모가 편평해지도록 한다.

일부 실시예에 따르면, 종래의 식모 및 피식모 직물의 조합이 사용된다. 종래의 식모 와 피식모 직물의 조합은 개선된 치태의 제거를 제공할 수 있는 매우 높은 칫솔모 밀도를 제공한다. 일부 실시예에 따르면, 칫솔모 가닥들의 그룹화는 필라멘트들(414)의 피식모 직물에 결합되고, 일부 실시예에서 칫솔모 가닥들에 포함된 칫솔모의 길이는 칫솔모 가닥들을 형상화하기 위해 달라질 수 있다.

가요성 핑거들(401, 402)는 광범위한 브러싱 압력을 제공하도록 엔지니어링될 수 있다. 예를 들어 바람직한 실시예에 따르면, 압력 핑거들은 치아 표면들에 대략 50 내지 75 g의 압력을 제공하도록 엔지니어링된다.

도 6은 본원에 개시된 실시예들에 따라 도 4의 브러시 헤드 조립체와 함께 사용될 수 있는 예시적인 치아용 트레이의 하향도를 예시한다. 도 6은 브러시 헤드 조립체(400)의 치아용 트레이로 사용될 수 있는 치아용 트레이(612)를 예시한다. 예를 들어, 치아용 트레이(412a) 및/또는 치아용 트레이(412b)는 치아용 트레이(612)로 구현될 수 있다. 치아용 트레이(612)는 본원에 제공된 것을 제외하고 치아용 트레이들(412a, 412b)과 실질적으로 유사하다. 따라서, 유사한 참조 번호들이 도 6에서 사용되어 위의 치아용 트레이들(412a 및 412b)로부터 유사한 요소들을 나타낸다. 예를 들어, 치아용 트레이들(412a 및 412b)과 유사하게, 치아용 트레이(612)는 하악 치열궁 및 상악 치열궁의 좌우 시상면 브러싱을 동시에 가능하게 하는 J자형 아치로 예시적으로 도시되어 있다. 치아용 트레이(612)는 위의 가요성 핑거들(401, 402)과 유사하게 제1 복수의 가요성 핑거(601) 및 제2 복수의 가요성 핑거(602)를 포함한다. 가요성 핑거들은 치아 채널(617)을 포함한다. 따라서, 치아용 트레이(412a) 또는 치아용 트레이(412b)에 대해 위에서 제공된 양태들 및 특징들은 치아용 트레이(612)에 동일하게 적용된다.

전술한 바와 같이, 가요성 핑거들(601)은 치아 채널(617)로부터 멀리 기울어지고 가요성 핑거(602)는 치아 채널을 향하여 기울어진다. 위에 기재된 바와 같은 다양한 경사각으로 인해, 치아 채널(617)의 폭은 치아용 트레이(612)의 길이를 따라 달라져서 상이한 크기의 치아를 보다 편안하게 수용할 수 있다. 예를 들어, 제2 단부(613)에서 채널(617)의 폭(예를 들어, 앞니들을 수용하기 위함)은 제1 단부(611)의 폭(예를 들어, 어금니들을 보다 편안하게 수용하기 위함)보다 더 넓다.

일부 실시예에서, 가요성 핑거들 중 하나 이상은 다른 가요성 핑거보다 클 수 있다. 예를 들어, 도 6은 제2 복수의 가요성 핑거(602) 중 2개의 가요성 핑거를 예시하며, 제1 단부(611)에서 치아 채널(417)로부터 더 연장된 다음 치아 채널(417)로 다시 만곡될 수 있다.

치아용 트레이(612)는 또한 플렉스 힌지들(403, 404)과 유사한 복수의 플렉스 힌지를 포함한다. 예를 들어, 제1 및 제2 세트의 가요성 핑거(601, 602)의 인접한 가요성 핑거 사이에 갭들이 형성됨으로써, 독립적으로 휘어지는 핑거를 형성한다. 이들 갭 중 하나 이상에서 플렉스 힌지는 도 6에 도시된 바와 같이 치아 채널(617) 내로 각각의 갭을 연장함으로써 형성될 수 있다. 갭을 치아 채널(617) 내로 더 연장함으로써, 각각의 플렉스 힌지는 치아용 트레이(612)에 사용자 구강의 교합 평면을 따라 치아용 트레이(612)가 구부러지고 종방향으로 (예를 들어, 도 6에 도시된 하향식 관찰 방향에 수직인 방향으로) 휘어짐으로써 상이한 형태의 구강 및/또는 다양한 부정교합에 정합하는 유연성을 제공한다.

도 6의 예시적인 예에서, 치아용 트레이(612)는 제1 세트의 가요성 핑거들(601)의 가요성 핑거들 사이에 형성된 제1 플렉스 힌지(603) 및 제2 플렉스 힌지(618)를 포함한다. 예시적인 예에서, 플렉스 힌지(603)는 치아 채널(617) 내로 연장되고 제1 원형 굽힘점(point of bending)에서 끝나는 선형 플렉스 힌지이다. 플렉스 힌지(618)는 치아 채널(617) 내로 연장되고, 제1 단부(611)를 향해 만곡되고, 제2 원형 굽힘점에서 끝나는 갭을 포함한다. 치아용 트레이(612)는 또한 제2 세트의 가요성 핑거들(602)의 가요성 핑거들 사이에 형성된 제3 플렉스 힌지(604)를 포함한다. 도 6의 예에서, 제3 플렉스 힌지(604)는 제2 단부(613)를 향하여 기울어진 치아 채널(617) 내로 연장되고 제3 원형 굽힘점에서 종료된다. 예시적인 실시예에서, 제1 플렉스 힌지(603)는 치아용 트레이(612)가 제1 굽힘점을 중심으로 구부러지게 할 수 있다. 즉, 제2 단부(613)는 제1 단부(611)에 대해 마운트의 내부 부분을 향해 휘어질 수 있거나, 또는 제1 단부(611)는 제2 단부(613)에 대해 내부 부분으로부터 멀리 휘어질 수 있다. 유사하게, 제2 플렉스 힌지(618)는 제2 굽힘점을 중심으로 치아용 트레이(612)의 굽힘을 허용할 수 있고, 제3 플렉스 힌지(604)는 제3 굽힘점을 중심으로 치아용 트레이의 굽힘을 허용할 수 있다. 도 6에 도시된 예시적인 예에서, 원형 구멍은 장력 완화를 제공한다. 이들 구멍에서 방사되는 슬롯들의 너비는 한 방향으로 일정 범위의 플렉스 제한을 제공하는 한 가지 방법이다. 슬롯들(605 및 607)은 다른 방향으로 허용되는 움직임의 범위를 제어한다. U-채널 플렉스의 범위는 이들 관계를 변경하여 달라질 수 있다.

적어도 부분적으로 치아용 트레이들의 유연성과 필라멘트들을 제자리에 유지하는 가요성 핑거들의 플렉스로 인해, 필라멘트들은 길이가 훨씬 더 짧을 수 있으며 전체 칫솔모 팁이 구강에 맞춰진 칫솔모가 제공되는 경우 가능한 것보다 더 작은 브러시 헤드를 산출할 수 있다. 또한, 위에 기재된 바와 같이 선택된 형상들을 갖는 복수의 플렉스 힌지로 인해, 치아용 트레이들은 달리 달성된 것보다 더 많은 개수의 상이한 형상의 구강에 정합할 수 있다. 따라서, 일반 대중의 구강 모양의 모든 변형을 커버하기 위해 제조되어야 하는 상이한 크기의 브러시 헤드 조립체들의 개수는 구강 모양들 및 크기들의 중첩 범위에 정합하도록 각각 휘어지고 구부러지는 몇 가지 다른 크기로 감소될 수 있다.

플렉스 힌지들의 특정 예들 및 개수들이 도 6에 도시되어 있지만, 본원의 실시예는 도시된 개수 및 형상들에만 제한되지 않는다. 임의의 개수의 플렉스 힌지(예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5 등)가 칫솔의 구조적 무결성을 유지하면서 원하는 유연성을 달성하기 위해 포함될 수 있다. 유사하게, 각각의 플렉스 힌지의 형상은 상이한 플렉스 특성 및 플렉스 정도를 목표로 하기 위해 원하는 대로 변형될 수 있다. 따라서 임의의 원하는 모양을 사용할 수 있다.

도 6의 치아용 트레이는 또한 도 5a 내지 도 5e와 관련하여 기술된 인터페이싱 개구부들과 유사한 복수의 인터페이싱 개구부들(예를 들어, 제1 인터페이싱 개구부(605), 제2 인터페이싱 개구부(608) 및 제3 인터페이싱 개구부(607))을 포함한다. 전술한 바와 같이, 인터페이싱 개구부들은 치아용 트레이(612)를 구동 메커니즘(420)에 결합하기 위한 구동 메커니즘(420)(예를 들어, 도 5d 내지 도 5e 참조)의 부착 부재들을 수용하도록 구성된다.

일부 실시예에서, 인터페이싱 개구부들은 교합 평면을 따라 종방향으로 이동하고 결합된 구동 메커니즘(420)에 대한 치아용 트레이의 피봇팅을 허용하도록 구성될 수 있으며, 이에 따라 상이한 형상의 입 및/또는 다양한 부정교합에 정합하게 되는 능력을 추가로 개선할 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 인터페이싱 개구부(605)는 치아 채널(617)을 가로질러 일반적으로 종방향으로 연장되는 슬롯형 개구부(또한 t-슬롯 개구부라고 지칭됨)일 수 있다. 예를 들어, 도 7은 슬롯형 개구부들(605)에 의해 제공되는 이동 방향을 나타내는 종방향 화살표(705)를 예시한다. 슬롯형 개구부(605)는 예를 들어 치아용 트레이들이 휘어질 때 구동 메커니즘의 해당하는 부착 부재가 슬롯 내에서 활주할 수 있도록 종방향으로 만곡될 수 있다.

유사하게, 제3 인터페이싱 개구부(607)는 치아 채널(617)을 가로질러 일반적으로 종방향으로 연장되는 슬롯형 개구부(또한 T-슬롯 개구부라고 지칭됨)일 수 있다. 예를 들어, 도 7은 슬롯형 개구부들(607)에 의해 제공되는 이동 방향을 나타내는 종방향 화살표(707)를 예시한다. 슬롯형 개구부(605)와 마찬가지로, 개구부(607)는 구동 메커니즘의 해당하는 부착 부재의 이동을 허용하도록 만곡될 수 있다. 개구부(605, 607)는 유사한 곡률을 가질 수 있는데, 하나는 오목한 곡률을 갖고 다른 하나는 볼록한 곡률을 갖는다. 또 다른 예에서, 개구부(605, 607)는 동일한 방향으로 만곡될 수 있다.

다양한 실시예에서, 개구부(607 및/또는 605) 중 하나 이상과 같은 슬롯형 개구부에 스냅된 t-헤드 팝 비드의 사용은 치아용 트레이의 해당 단부가 상하로 휘어지는 것(예를 들어, 브러싱 동안 입천장을 향해/입천장에서 멀리 이동함)을 방지하기 위해 추가적인 지지를 제공할 수 있다. 예를 들어, 개구부(607)에 스냅된 t-헤드 팝 비드는 치아용 트레이가 입천장 내외로 의도하지 않게 구부러지는 것으로부터 치아용 트레이(612)의 단부(611)를 유지하는 것을 도울 수 있다. 유사하게, 개구부(605)는 단부(613)를 유지하는 t-헤드 팝 비드를 수용할 수 있다. 각각의 단부를 유지하기 위한 t자형 팝 비드의 사용은 도 6의 실시예에 제한되지 않으며, 본원에 기술된 바와 같이 슬롯형 인터페이싱 개구부를 갖는 본원에 개시된 임의의 치아용 트레이에 사용될 수 있다. 각각의 영역에서 수직 움직임 손실 및/또는 브러싱 힘 손실을 방지하기 위해 치아용 트레이의 단부들을 유지하는 것이 중요할 수 있다. 이러한 굽힘을 저감시키기 위한 대안은 도 21a 및 도 21b와 관련하여 아래에 기술되는 비트 리테이너와 유사할 수 있는 리테이너 클립 또는 노즈 후크를 사용하는 것일 수 있다. 리테이너 클립은 t-헤드 팝 비드와 함께 사용되어 플렉스 저항을 증가시킬 수 있다.

슬롯형 개구부(및 이에 따라 내부에 수용된 t-헤드 팝 비드)의 치수는 치아용 트레이(612)에서 원하는 플렉스를 달성하도록 설계될 수 있다. 예를 들어 길이나 너비가 더 큰 슬롯은 해당 영역에서 더 많은 플렉스를 허용할 수 있다. 일부 실시예에서, 슬롯(607)은 구강의 전방 근처에서 더 많은 플렉스를 허용하기 위해 슬롯(605)보다 더 클 수 있다.

치아용 트레이(612)는 또한 구동 메커니즘의 팝 비드 포스트 헤드 부착 부재를 수용하는 포스트 개구부로서 제2 인터페이싱 개구부(608)를 포함한다. 팝 비드 포스트 헤드는 포스트 개구부(608) 내에서 피치, 요 및 롤 방향으로 피봇하도록 허용될 수 있으며, 여기서 팝 비드 포스트 헤드는 회전의 중심이다. 예를 들어, 도 7은 포스트 개구부(608)에 의해 제공되는 요 회전 운동을 예시하는 회전 화살표(708)를 도시하고 도 8은 포스트 개구부(608)에 의해 제공되는 롤 회전 운동을 예시한다. 상부 아치와 하부 아치가 그러한 방식으로 움직일 수 있기 때문에 사용자의 상부 및 하부 턱의 차이에 맞춰 장치를 조정할 수 있다.

치아용 트레이(612)가 특정 유형들의 인터페이싱 개구를 갖는 것으로 도시되어 있지만, 본원의 실시예들은 이들 유형 또는 예시된 구성에만 제한되지 않는다. 예를 들어, 모든 인터페이싱 개구부는 슬롯형 또는 포스트 개구부일 수 있다. 또 다른 예에서, 인터페이싱 개구부(608)는 슬롯형일 수 있는 반면 인터페이싱 개구부들(605 및 607) 중 하나 이상은 슬롯형이 아니다(예를 들어, 포스트 개구부). 또한, 개구부들은 도 6에 예시된 위치들뿐만 아니라 치아 채널(617) 내의 임의의 위치에 배치될 수 있다.

적어도 부분적으로는 치열궁의 이동 및 피봇을 허용하는 인터페이싱 개구부로 인해, 필라멘트들은 길이가 더 짧을 수 있으며 전체 칫솔모 팁이 구강에 맞춰진 칫솔모가 제공되는 경우 가능한 것보다 더 작은 브러시 헤드를 산출할 수 있다. 또한, 위에 기재된 바와 같이 치아용 트레이들의 이동 및 피봇팅은 달리 달성되는 것보다 더 많은 개수의 상이한 형상의 구강에 대한 정합을 용이하게 할 수 있다. 따라서, 일반 대중의 구강 모양의 모든 변형을 커버하기 위해 제조되어야 하는 상이한 크기의 브러시 헤드 조립체들의 개수는 구강 모양들 및 크기들의 중첩 범위에 정합하도록 각각 움직이고 이동하는 몇 가지 다른 크기로 감소될 수 있다.

도 6에 도시된 치아용 트레이의 예에서, 더 큰 범위의 구강 모양 및 부정교합에 대한 훨씬 더 큰 편안함과 정합도를 플렉스 힌지들와 인터페이싱 개구부들의 조합을 통해 달성할 수 있다. 예를 들어 개별적으로, 치아용 트레이(612) 상의 플렉스 힌지들 및 인터페이싱 개구부들은 다수의 상이한 형상의 구강 및/또는 다양한 부정교합에 정합하도록 제공할 수 있다. 플렉스 힌지들 및 인터페이싱 개구부들을 조합하여 사용함으로써 더 많은 개수의 구강 모양 및/또는 부정교합에 정합하도록 제공할 수 있다. 따라서, 단일 크기의 브러시 헤드 조립체(400)는 광범위한 구강 모양 및 부정교합에 정합하도록 제조될 수 있으며, 그에 따라 구성되어야 하는 별도로 성형된 브러시 헤드 조립체들의 개수를 저감시킬 수 있다.

도 9 내지 도 12는 구동 메커니즘(420)의 분해도들을 예시한다. 도 9는 구동 메커니즘(420)의 분해도의 사시도를 예시하고, 도 10은 도 9와는 반대편 사시도의 분해도를 예시하여 도 9에 도시되지 않은 특징을 예시한다. 도 11은 커버(520)의 분해 사시도를 예시하고 도 12는 베이스(510)의 분해 사시도를 예시한다.

전술한 바와 같이, 구동 메커니즘(420)는 2개의 구성요소, 베이스(510) 및 커버(510)에 부착되는 커버(520)를 포함한다. 커버(520)는 접착제 또는 당해 분야에 공지된 임의의 접합 기법을 통해 접합되어 바디들을 함께 결합시킬 수 있다. 베이스(510)는 시스(530)에 부착된 J자형 조립체(517)를 포함한다. 시스(530)는 도 1 및 도 2와 관련하여 전술한 바와 같이 핸들부(200)의 공압 시스템에 제거 가능하게 결합하도록 구성된 유체 경로 입구(532)를 수용한다. 시스(530)는 유체 경로가 막히거나 짓눌리거나 꼬이는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. 커버(520)는 또한 베이스(510) 및 시스부(540)의 J자형 조립체와 실질적으로 동일한 J자형 조립체를 포함한다. 시스부(540)는 J자형 조립체와 목부(430) 사이의 시스(530)의 목부을 따라 개구부에 접합되어 유체 경로(535)를 보호하기 위한 전체 시스를 구성하는 인클로저를 형성할 수 있다.

도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 베이스(510)는 외부 프레임(515), 다이어프램(513) 및 패들(511)을 포함하고 커버(520)는 외부 프레임(525), 다이어프램(523) 및 패들(521)을 포함한다. 패들(511)은 부착 부재들(514, 516, 512)을 포함하고 패들(521)은 부착 부재들(524, 526, 522)을 포함한다. 전술한 바와 같이, 부착 부재들은 팝 비드 포스트 헤드들, T자형 포스트 헤드들 등으로 제공될 수 있다. 각각의 J자형 조립체의 부착 부재는 치아용 트레이를 구동 메커니즘에 결합하기 위해 해당하는 치아용 트레이의 해당하는 인터페이싱 개구에 의해 수용될 수 있다. 예를 들어, 인터페이스 개구부들(405b, 408b, 407b)은 각각 부착 부재들(514, 516, 512)을 수용할 수 있고, 그에 따라 치아용 트레이(412b)를 베이스(510)에 결합시킬 수 있다. 치아용 트레이(412a)는 커버(520)에 유사하게 결합될 수 있다.

일부 실시예에서, 각각의 다이어프램은 각각의 외부 프레임 및 다이어프램에 부착된 각각의 패들에 결합될 수 있다. 그런 다음 외부 프레임들이 부착되어(예를 들어, 당해 분야에 공지된 접착 또는 본딩 기법을 통해) 다이어프램 사이에 둘러싸인 구동 메커니즘 내에 공간을 형성할 수 있다. 대안적으로, 2개의 외측 프레임(515, 525)은 단일 피스로 형성될 수 있고 2개의 다이어프램을 유지하는 프레임으로 지칭될 수 있다.

예를 들어, 도 13 및 도 14는 도 5f의 A-A'에 따른 구동 메커니즘의 예시적인 구성들의 단면도를 예시한다. 대안적으로, 2개의 외측 프레임(515, 525)은 단일 피스로 형성될 수 있고 프레임으로 지칭될 수 있다.

도 13의 예시적인 예에서, 다이어프램(523)과 다이어프램(513) 사이에는 공간(550)이 형성된다. 집합적으로, 다이어프램들(513, 523)과 그 사이의 공간(550)은 본원의 실시예에 따라 블래더로 지칭될 수 있다. 도 13의 예에서, 패들들(511, 521)은 각각의 다이어프램(513, 523)을 통해 돌출하는 부착 부재들(526, 524, 516, 514)과 함께 공간(550) 내에 배치된다. 도 14는 패들들(511, 521)이 다이어프램들의 공간(550) 반대편에 배치되는 것을 제외하고는 도 13과 유사한 또 다른 구성을 도시한다. 도 13 및 14에 도시된 바와 같이, 다이어프램들은 하나 이상의 대향 굴곡부(예를 들어, 일반적으로 "S"자형)를 포함할 수 있고 스피커 콘과 유사한 방식으로 형상화됨으로써 스피커 콘과 유사하게 확장 및 수축하도록 유연성을 제공할 수 있다. 구성의 다른 변형예는 성형 공정에서 사출 성형되어 다이어프램들(523 및 513)에 직접 접합되는 패들들(521, 511)을 포함한다. 이러한 강한 접착력을 허용하는 일반적인 한 쌍의 재료는 폴리카보네이트와 실리콘이다. 기타 호환 가능한 유연하고 강성 또는 반강성 재료들도 사용할 수 있다.

본원의 다양한 실시예에 따르면, 공압 시스템의 진동(압력과 흡입 사이의 전환)은 다이어프램들(523, 513)을 신속하게 맥동시키며, 이는 번갈아 공간(550)을 맥동시킴으로써, 부착 부재들을 통해 부착된 치아용 트레이들(412a, 412b)을 치아의 표면에 대해 상하로 구동시켜 전동 칫솔(100)의 브러싱 동작을 생성한다. 즉, 패들들(511, 521)은 유체(예를 들어, 공기)가 공간(550)으로 번갈아 가압 및 흡인되어 공간이 번갈아 팽창 및 수축함에 따라 서로 멀리 그리고 다시 서로를 향해 번갈아 이동된다. 따라서, 치아용 트레이 412a 및 412b는 필라멘트들(414a 및 414b)이 치아 표면을 따라 브러싱하게 하는 상하 움직임으로 따로 움직인다.

본원의 실시예들은 구동 메커니즘(420)에 대한 복합 설계를 제공한다. 예를 들어, 다이어프램(523, 513)은 스피커 다이어프램 연질 엘라스토머 멤브레인을 제조하는 데 사용되는 재료들과 유사한 무균 가요성 재료(예컨대, 비제한적으로 실리콘 고무, 열가소성 고무라고도 지칭되는 열가소성 엘라스토머(TPE), 열가소성 폴리우레탄(TPU), 라텍스, 비닐, 니트릴 또는 고주파에서 반복되는 팽창 및 수축을 견딜 수 있는 기타 가요성 재료)로 형성될 수 있고 패들들 및 외부 프레임들은 강성의 재료, 예를 들어 경질 플라스틱으로 형성될 수 있다. 경질의 플라스틱 재료는 파워 핸들에 부착된 양호한 강성의 핸들을 제공한다. 이를 통해 사용자는 헹굼 및 세정을 위해 구강 내부와 외부에서 전체 칫솔의 위치를 완전히 제어할 수 있다. 경질의 플라스틱은 당해 분야에 공지된 기법에 따라 성형 또는 형성될 수 있다. 외부 프레임의 재료는 다이어프램을 형성하는 재료의 전단 강도와 함께 공압 시스템이 구동 메커니즘을 맥동시키는 동안 에너지 손실을 최소화하는 후프 강도를 가질 수 있다. 위에 기재된 바와 같이 강성의 재료와 함께 연질의 엘라스토머 멤브레인 재료를 사용함으로써 순전히 연질의 엘라스토머 재료들에 대해 형성된 블래더들의 비효율성을 피할 수 있다. 예를 들어, 순전히 연질의 엘라스토머 재료들의 블래더들은 패들들에 대해 원하는 수직 방향 이외의 방향으로의 이동을 허용할 수 있다. 블래더 내의 압력이 증가하면 연성의 엘라스토머 재료들의 팽창이 모든 방향으로 증가하여 효율성의 손실을 초래한다. 따라서, 본원의 실시예들은 최적의 효율을 위한 방향으로 소실되는 움직임 및 힘 이동을 억제하기 위해 경질의 강성 재료들 및 연질 엘라스토머 재료들의 복합 블래더 설계를 이용한다. 또한, 다이어프램들(513, 523)의 단면 형상은 확장 방향들을 원하는 방향으로 제어하고 효율성 손실을 저감시키는 데 도움이 될 수 있다.

다이어프램들(523, 513), 패들들(511, 521) 및 강성 프레임들(515, 525)은 사출 성형 또는 당해 분야에 공지된 다른 방법을 통해 형성될 수 있다. 다이어프램들(523, 513)은 또한 당해 분야에 공지된 방법들을 사용하여 마일라, PVC 또는 형상화되도록 신장되거나 함께 접합되는 다른 시트 재료로 구성될 수 있다.

다이어프램들(523, 513)은 유연하고 탄성이 있는 재료로 만들어지기 때문에 공간(550)은 공압 시스템에 의해 제공되는 양의 내부 압력에 의해 팽창 및 확장되는 경향이 있어 구동 메커니즘(예를 들어, 패들들(511, 521))의 표면이 다이어프램(523, 513)의 중심을 통해 위치하는 평면으로부터 밀리게 된다. 다이어프램들(523, 521)은 공압 시스템에 의해 음의 내부 압력이 가해질 때 수축 및 축소되는 경향이 있어 패들들(511, 521)이 중앙 평면을 향해 당겨지게 한다. 치아용 트레이들(412)은 각각 패들들(521, 511)에 부착되어 구동 메커니즘(420)의 움직임을 공유한다. 브러싱에 사용되는 브러시 헤드(400)에 포함되어 있는 구동 메커니즘(420)의 중심 평면의 위치는 하악 및 상악 치아의 교합면들에 대한 브러시 헤드(400)의 배향 및 턱 근육에 의해 가해지는 압력에 따라 달라진다. 전술한 바와 같이, 사용자는 브러시 헤드의 치아용 트레이들이 휘어지고 사용자의 치열궁의 모양에 정합하도록 브러시 헤드(400)를 부드럽게 물 수 있다.

치아용 트레이들 사이에 단일의 큰 공간을 갖는 구동 메커니즘의 한 가지 이점은 사용자의 물림에 "레이크"가 있는지 여부(예를 들어, 교합압(bite pressure)의 불균형)에 관계없이 구동 메커니즘에 의해 치아용 트레이들에 걸쳐 교합압이 균등화된다는 것이다. 예를 들어, 사용자는 구강의 전방보다 구강의 후방에 더 높은 교합압을 가할 수 있다. 압력 구배는 구동 메커니즘(420)의 블래더 중심을 따라 줄어들고, 사용자에 의해 가해지는 교합압은 다이어프램들에 의해 분산되어 전동 칫솔이 사용자들에 의해 가해지는 교합압의 가변성과 불규칙성에 적응할 수 있게 한다. 나아가, 패들들은 다이어프램에 걸쳐 더 높은 교합압을 분산시켜 국부적인 압력 구배와 달리 전체 블래더에 걸쳐 압력을 고르게 분산시키는 데 도움이 된다.

공압 시스템의 실시예들

도 15는 본원에 개시된 실시예들에 따른 구동 메커니즘(420)을 구동하는 데 사용될 수 있는 공압 시스템(1500)의 개략도를 예시한다. 도 15는 핸들부(200)와 브러시 헤드 조립체(400) 사이에 걸쳐 있는 공압 시스템을 예시한다. 공압 시스템(1500)은 전기 에너지를 필라멘트 움직임으로 변환하기 위해 제공된다. 예를 들어, 도 1을 참조하면, 공압 시스템(1500)은 브러시 헤드(400)의 구동 메커니즘(420)을 진동시켜 교대로 치아용 트레이들(412a, 412b)을 결합시키고 치아용 트레이들(412a, 412b)을 따로 구동하여 브러싱 동작을 생성하도록 작동한다.

공압 시스템(1500)은 출구 체크 밸브(1502) 및 입구 체크 밸브(1503)에 연결된 다이어프램 펌프(1501)를 포함한다. 출구 체크 밸브(1503)는 입구 차단 밸브(1504)에 연결된다. 출구 체크 밸브(1502)는 출구 바이패스 밸브(1505), 압력 변환기(1506) 및 구동 메커니즘(1507)에 연결된다. 다이어프램 펌프(1501)는 예를 들어 모터(204)에 의해 구동되어 도 2의 다이어프램(207)과 섀시 하부(208) 사이에 진동하는 압력 구배를 생성하는 다이어프램(207)일 수 있다. 구동 메커니즘(1507)은 상술한 구동 메커니즘(420)과 실질적으로 동일할 수 있다.

작동 시, 처리 장치(예를 들어, 도 2의 처리 장치(215))에 의한 제어 하에, 입구 차단 밸브(1503)가 개방되고 출구 바이패스 밸브(1505)가 폐쇄된다. 다이어프램 펌프(1501)가 작동되고 입구 체크 밸브(1503)가 개방되어 유체(예를 들어, 기체 또는 액체 유체)가 시스템(1500)에 들어가고 펌프(1501)에 유지된다. 동시에, 출구 체크 밸브(1502)는 개방되어 유체가 구동 메커니즘(1507)에 들어가고 해당 유체는 내부에 유지된다. 이 구성은 압력이 시스템(1500)에서 원하는 레벨로 형성되도록 허용한다.

일단 원하는 레벨이 달성되면, 입구 차단 밸브(1504)가 폐쇄되어 시스템(1500)을 추가적인 압력 흡입으로부터 격리시키고 출구 바이패스 밸브(1505)가 개방되어 다이어프램 펌프(1501)를 구동 메커니즘(1507)에 결합시킨다. 다이어프램 펌프(1501)는 출구 바이패스 밸브(1505)가 개방될 때 계속 작동하며, 이는 구동 메커니즘(1507)이 다이어프램 펌프(1501)와 동기화되어 진동하게 한다.

다양한 실시예에서, 치아용 트레이들을 반대 방향으로 이동시키는 구동 메커니즘(1507)의 설계는 다이어프램 펌프(1501)의 작동이 상사점 위치에서 시작될 때 이상적으로 수행된다. 예를 들어, 도 16a 내지 도 16c는 공압 시스템(1500)의 다중 작동 상태를 예시한다. 도 16a 내지 도 16c는 공압 시스템(1500)의 단순 표현을 도시하며, 예를 들어 출구 체크 밸브(1502), 입구 체크 밸브(1503), 입구 차단 밸브(1504), 출구 바이패스 밸브(1505) 및 압력 변환기(1506)는 예시를 위해 요소(1510)로서 그룹화된다. 도 16a는 입구 차단 밸브(1503)가 개방되고, 출구 바이패스 밸브(1505)가 폐쇄되고, 입구 체크 밸브(1503)가 개방되고, 출구 체크 밸브(1502)가 개방되는 압력 형성 단계를 예시한다. 일단 원하는 압력이 달성되면, 제1 상태(도 16b)에서, 다이어프램 펌프(1501)는 펌프(1501)의 유체의 최대 체적과 구동 메커니즘(1507)의 유체의 최소량으로 상사점에서 시작한다. 이는 작동 중 펌프의 각각 행정의 최고점과 휴지 상태(예를 들어, 흡입 또는 구동 메커니즘에 유체가 존재하지 않음)에 있는 구동 메커니즘(1507)을 나타낸다. 제2 상태(도 16c)에서, 펌프(1501)는 행정의 최저점(예를 들어, 펌프 내 유체의 최소 체적)에 있고 구동 메커니즘 내 유체의 체적이 최대화된다. 제1 상태에서 치아용 트레이들은 서로 최소 거리로 떨어져 있을 수 있지만, 제2 상태에서 치열궁은 서로 최대 거리에 있을 수 있다.

대안적으로, 폐쇄형 시스템 펌프를 사용할 수 있다. 시작할 때 내부 압력을 형성하기 위해 시스템에 공기만 있다. 그러나, 작동은 도 16a 내지 도 16c와 관련하여 상술한 바와 동일하다. 예를 들어, 펌프(1501)는 폐쇄 시스템이 가능한 한 많은 공기를 포함할 수 있도록 상사점(TDC)에서 시작해야 한다. 그런 다음 펌프(1501)이 하사점(BDC)으로 이동함에 따라 펌프의 모든 공기가 블래더(1507)로 배출된다. 구동 메커니즘(1507)이 중립 위치에 정지되어 있었다면 한 쌍의 치아용 트레이들(420)의 첫 번째 이동은 그들을 강제로 분리하는 것이다. 펌프가 BDC에서 TDC로 이동할 때 치아용 트레이들은 펌프(1501)의 진공 작용으로 강제로 함께 당겨진다.

일부 실시예에 따르면, 펌프(1501)가 상사점 위치에서 시작하는 것을 보장하기 위해 아래 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 아래 방법은 칫솔(100)이 꺼져 있는 경우, 다이어프램이 상사점 위치에 있을 때 펌프(1501)의 작동이 정지하도록 보장할 수 있다. 먼저, 처리 장치는 작동 중에 모터(예를 들어, 모터(204)) 전류를 모니터링하고 일반적인 전체 회전(예를 들어, 다이어프램의 전체 스트로크)에 대한 전류 신호를 생성한다. 모터 위치의 제어는 모터 공급 전류에 공급되는 전류에 근거한다. 처리 장치는 항상 상사점에 도달하도록 모터 전력에 대한 전력을 차단할 때의 모니터링에 기초하여 전류 레벨을 한정할 수 있다. 핸들부(200)에는 발광 다이오드와 수신기가 구비되어 TDC에서 정지할 시점을 정의하기 위해 진행 중(in flight) 다이어프램 위치를 감지할 수 있다. 입구 체크 밸브(1503)는 전술한 바와 같이 작동되어 상사점 위치로부터 시작되는 압력 형성을 허용할 수 있다. 선택적으로 압력 센서는 압력 축적을 감지하여 원하는 압력 레벨이 달성되도록 보장할 수 있다.

원하는 브러싱 동작을 달성하기 위해 치아 세정 부재들(예를 들어, 브러시 구성요소들(410a 및 410b))의 변위를 최적화하는 것은 시스템의 전체 공기 체적, 각 행정 중 펌프의 압력 특성, 구동 메커니즘의 기계적 특성, 공기 전달 통로 및 경로의 흐름 성능 등의 요인을 포함하여 시스템의 공압 구성요소들의 동적 거동의 균형을 필요로 한다.

모터(204)의 속도는 상술한 파라미터들에 영향을 미친다. 모터 속도의 측정기준은 분당 회전수이다. 일 실시예에 따르면, 목표 속도는 대략 초당 30 내지 80 회전이다. 일부 실시예에 따르면, 대략 48 내지 55 Hz의 목표 속도가 최적의 결과를 제공할 수 있다.

전술한 바와 같이 모터(204)는 각각의 회전마다 펌프(204)의 압축 및 흡입 행정을 발생시킨다. 일부 실시예에 따르면, 압축 행정에 대한 최대 양의 압력은 평방 인치당 20 내지 30파운드(psi) 범위에 속하고, 최대 음의 압력은 대략 -14.7 psi의 절대 진공으로 제한된다. 일부 실시예들에 따르면, 절대 진공은 대략 -6 내지 -9 psi로 제한된다. 따라서 압축 행정에서 이용 가능한 더 많은 압력이 있다. 그러나 시스템의 압력이 증가하면 밀어내는 공기의 체적은 상태 방정식 PV=mRT에 따라 감소한다. 이 압력 차이로 인해 최대 구동 메커니즘 편향을 초래하는 최적의 양의 평균 압력이 있다. 일부 실시예에 따르면, 압력이 최적의 양의 평균 압력 이상으로 증가하면 압력을 해제하기 위해 압력 제어 밸브가 공압 시스템에 포함될 수 있다. 그러나 구동 메커니즘의 약간의 팽창을 유지하여 구강 내에서 편안한 느낌을 주기 위해 약간의 양의 압력이 필요할 수 있다. 이러한 약간의 팽창은 에너지 소비를 줄이면서 진동 움직임을 가능하게 할 수 있다.

실시예에 따르면, 펌프(207)에 의해 행정당 변위되는 공기의 체적은 공기 전달 구성요소의 체적 및 구동 메커니즘(예를 들어, 공간(505))의 체적과 균형을 이룰 수 있다. 총 회전당 편향은 양의 압력 측의 행정당 추가되는 체적과 음의 압력 행정의 구동 메커니즘에서 차감되는 체적을 더한 것과 관련될 수 있다. 이러한 체적 변화는 구동 메커니즘의 평균 압력과도 관련이 있을 수 있다. 평균 블래더 압력이 증가함에 따라 임의의 특정 모터에 대한 구동 메커니즘의 체적 변화(및 그에 상응하는 치아 접촉 구성요소 변위)가 감소한다.

치아용 트레이들에 가해지는 교합력은 구동 메커니즘의 평균 압력에 추가되며, 이는 공압 시스템의 성능에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 전동 칫솔의 공압 시스템은 사용자의 교합압에 의해 전달되는 압력을 완화하기 위해 시스템으로부터 압력을 해제하는 압력 제어 밸브를 포함한다. 전동 칫솔에 사용되는 것과 같은 교체용 브러시 헤드에 포함하기에 적합할 수 있는 여러 밸브 구현예(즉, 더크빌, 우산 또는 플래퍼 밸브)가 있다.

연동 시스템의 실시예들

도 17은 본원에 개시된 실시예들에 따른 칫솔(100)과 함께 사용될 수 있는 예시적인 연동 시스템을 예시한다. 도 17은 핸들부(200)로부터 분리되어 상부 커버(221)로부터 연장되는 노즈콘(222)을 노출시킨 브러시 헤드(400)를 갖는 칫솔(100)의 분해도를 예시한다. 도 17에 도시된 브러시 헤드(400)는 본 개시내용 전반에 걸쳐 개시된 브러시 헤드들(예를 들어, 도 5a 내지 도 13)과 실질적으로 유사할 수 있다. 브러시 헤드(400)는 구동 메커니즘(420)로부터 연장되는 시스(530)를 포함한다. 시스(530)는 목부(430)에 부착되고 식별 밴드는 선택적으로 목부(430)의 하단 에지(432)에 제공될 수 있다. 식별 밴드(420)는 예를 들어 사용자들이 동일한 핸들부(200)로 서로 다른 브러시 헤드를 사용하려는 경우 브러시 헤드를 서로 심미적으로 구별하기 위해 색상을 입힌 구성요소일 수 있다.

다양한 실시예에서, 브러시 헤드(400)의 목부(430)은 예를 들어 목부(400)의 내부 표면이 노즈콘(222)의 외부 표면과 접촉함으로써 노즈콘(222)과 인터페이스하도록 구성된다. 목부(430)(또는 사용 시 식별 밴드 432)의 하단 에지는 상부 커버(221)에 접촉될 수 있다.

도 17의 예시적인 예에서, 연동 시스템(1700)은 노즈콘(222)과 목부(430) 사이에 제공된다. 연동 시스템(1700)은 브러시 헤드(400)를 핸들부(200)에 제거 가능하게 결합하도록 구성된다. 예를 들어, 제1 연동 구성요소(그의 예는 도 19a 내지 도 19c에 제공됨)는 해당하는 목부(430)의 제2 연동 구성요소(그의 예는 도 18a 내지 도 18c에 제공됨)와 인터페이스하도록 구성된 노즈콘(222) 상에 제공된다. 일부 실시예에서, 브러시 헤드(400)는 예를 들어 핸들부(200)의 길이와 거의 평행한 방향으로의 이동을 통해 노즈콘(222) 상에 배치될 수 있고, 그런 다음 일단 브러시 헤드(400)가 노즈콘(222)에 대해 설계된 위치에 도달하면 제1 및 제2 연동 구성요소가 상호 작용하고 브러시 헤드(400)를 노즈콘(222) 및 핸들부(200)에 고정하는 원주 방향을 따른 회전 비틀림 움직임이 브러시 헤드(400)에 가해질 수 있다(예를 들어 도 20에 도시된 바와 같음). 반대 원주 방향으로의 회전 비틀림 움직임은 제1 및 제2 인터페이싱 구성요소가 잠금 해제되게 하여 브러시 헤드가 노즈콘(222)으로부터 제거되게 할 수 있다.

일부 실시예에서, 제1 및 제2 연동 구성요소의 연동은 또한 시스(530)의 입구(532)가 출구(230)와 기밀 밀봉 상태가 되도록 할 수 있다. 예를 들어, 입구(532) 및 출구(230) 중 하나 이상에 O-링 또는 다른 밀봉 부재(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 브러시 헤드(400)가 노즈콘(222)에 배치되면 입구(532)와 출구(230)가 서로 접촉될 수 있다. 그런 다음, 브러시 헤드(400)를 비틀어서 노즈콘으로 제자리에 고정하면, 연동 시스템은 입구(532)를 출구(230)에 더 가까이 끌어당겨 그 사이의 밀봉 부재(들)에 더 큰 압력을 가하고 입구(532)와 출구(230) 사이에 기밀 밀봉을 제공할 수 있다. 기밀 밀봉을 제공하면 유체 경로에서 유체 손실이 발생하지 않도록 보장함으로써 압력 손실을 줄이고 공압 시스템의 효율성을 향상시킬 수 있다.

도 18a 내지 도 18c는 예시적인 실시예에 따른 연동 시스템(1700)의 예시적인 제1 연동 구성요소를 예시한다. 도 18a는 시스(530) 및 브러시 헤드(400)의 나머지 부분이 제거된 목부(430)의 제1 면의 사시도를 예시한다. 도 18a는 목부(430) 위에서 핸들부(200)를 향하는 목부(430)의 제1 면의 도면을 도시한다. 도 18b는 시스(530) 및 브러시 헤드(400)의 나머지 부분이 제거된 상태에서 경부(430)의 제1 면 반대편의 제2 면의 사시도를 예시한다. 도 18b는 도 18a와 유사하게 목부(430) 위에서 핸들부(200)을 향하는 목부(430)의 제2 면의 도면을 도시한다. 도 18c는 핸들부(200)가 제거된 상태에서 목부(430)의 상향도(예를 들어, 핸들부(200)의 위치로부터)를 예시한다.

도 18a 내지 도 18c는 목부(430)의 일부로서 포함된 예시적인 제2 연동 구성요소(1710)를 예시한다. 예시적인 예에서, 목부(430)는 제2 연동 구성요소(1710)가 형성되는 원추형 개구부를 갖는다. 도 18a 내지 도 18c에 도시된 예시적인 제2 연동 구성요소(1710)는 내부 잠금 구성요소로 지칭될 수 있다. 일부 실시예에서, 목부(430)은 공지된 기법들에 따라 내부 잠금 부재들을 포함하도록 성형 또는 형성된 경질 플라스틱일 수 있다. 또 다른 예에서, 목부(430)가 형성되고 내부 잠금 구성요소가 목부(430)의 내부 표면에 접합될 수 있다.

도 18a 내지 도 18c의 예에서, 스페이서 링(1702)은 목부(430)의 상부 에지(예를 들어, 시스(530)와 접촉하는 에지)에 인접하게 제공될 수 있고, 시스(530)의 립부(533)(도 9 참조)는 조립될 때 그 위에 놓여 목부(430)과 시스(530) 사이의 접합 및 정렬을 용이하게 하는 기능을 할 수 있다. 링(1702)은 시스(530)을 향하는 방향으로 위쪽으로 연장되고 시스(530)의 립부에 포함된 절개부(534)와 연동되도록 구성된 돌출부(1703)를 선택적으로 포함할 수 있다.

내부 잠금 구성요소(1710)는 링(1703)의 돌출부(1703) 반대편에 제공될 수 있다. 연동 구성요소(1710)는 하나 이상의 잠금 부재, 예를 들어 도 18a에 도시된 제1 잠금 부재(1711) 및 도 18b에 도시된 제2 잠금 부재(1715)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 잠금 부재(1711, 1715)는 목부(430)의 제1 면 및 제2 면에 각각 서로 반대편에 위치된 것으로 예시적으로 도시되어 있다.

제1 잠금 부재(1711)는 제2 잠금 부재(1715) 및 잠금 특징부(1713)를 향하는 직사각형 전면을 갖는 본체(1712)를 포함한다. 잠금 특징부(1713)는 본체(1712)까지 연장되는 각진 면들을 갖는 융기 표면으로서 도 18a에 도시된 바와 같이 융기 표면보다 더 넓은 베이스를 형성하는 것으로 예시적으로 도시되어 있다. 잠금 특징부(1713)는 본체(1712)의 단부에 위치하는 것으로 도시되어 있다. 예시적인 예에서, 본체(1712)의 두께(예를 들어, 본체(1712)가 도 18c에 도시된 바와 같이 목부(430)의 내부 표면으로부터 반경 방향으로 연장되는 거리)는 잠금 특징부(1713)를 포함하는 단부로부터 반대편 단부까지 점진적으로 좁아진다. 이는 밀봉 압력을 제공하기 위해 경사로 또는 경사 페인(incline pane)처럼 작동할 수 있다.

유사하게, 제2 잠금 부재(1715)는 제1 잠금 부재(1711) 및 잠금 특징부(1717)를 향하는 실질적으로 정사각형 전면을 갖는 본체(1716)를 포함한다. 잠금 특징부(1717)는 본체(1716)까지 연장되는 각진 면들을 갖는 융기 표면으로서 도 18b에 도시된 바와 같이 융기 표면보다 더 넓은 베이스를 형성하는 것으로 예시적으로 도시되어 있다. 잠금 특징부(1717)는 본체(1716)의 단부에 위치하는 것으로 도시되어 있다. 예시적인 예에서, 본체(1716)의 두께(예를 들어, 본체(1716)가 목부(430)의 내면으로부터 반경 방향으로 연장되는 거리)는 일정하다.

도 19a 내지 도 19c는 예시적인 실시예에 따른 연동 시스템(1700)의 예시적인 제2 연동 구성요소를 예시한다. 도 19a는 브러시 헤드(400)가 제거된 상태에서 노즈콘(222)의 제1 면의 사시도를 예시한다. 도 18b는 노즈콘(222)의 제1 면 반대편의 제2 면의 사시도를 예시한다. 도 19c는 브러시 헤드(400)가 제거된 노즈콘(222)의 하향도를 예시한다.

도 19a 내지 도 19c는 노즈콘(222)의 일부로서 포함된 예시적인 제1 연동 구성요소(1720)를 예시한다. 예시적인 예에서, 노즈콘(222)은 핸들부(200) 반대편에 있는 노즈콘(22)의 단부에 배치된 제1 연동 구성요소(1720)를 포함한다. 도 19a 내지 도 19c에 도시된 예시적인 제1 연동 구성요소(1720)는 외부 잠금 구성요소로 지칭될 수 있다. 일부 실시예에서, 노즈콘(222)은 공지된 기법들에 따라 외부 잠금 부재를 포함하도록 성형 또는 형성될 수 있다. 또 다른 예에서, 외부 잠금 부재는 별도로 형성되어 노즈콘(222)에 접합될 수 있다.

도 19a 내지 도 19c의 예에서, 외부 잠금 부재(1720)는 노즈콘(222)의 외주측에 제공될 수 있다. 외부 잠금 구성요소(1720)는 잠금 부재(예를 들어, 잠금 부재(1711) 및/또는 (1715))를 수용하도록 구성된 하나 이상의 리세스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 외부 잠금 구성요소(1720)는 도 19a에 도시된 제1 리세스(1721) 및 도 19b에 도시된 제2 리세스(1725)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 리세스(1721, 1725)는 노즈콘(222)의 제1 면 및 제2 면에 각각 서로 반대편에 위치된 것으로 예시적으로 도시되어 있다.

제1 리세스(1721)는 예를 들어 제1 잠금 부재(1711)를 수용하도록 구성된 복수의 영역을 포함한다. 예를 들어, 노즈콘(222)의 단부로부터 노즈콘(222)의 축방향 영역으로 연장되어 노즈콘(222)의 단부로부터 설계된 거리까지 연장되는 제1 영역(1722)이 제공될 수 있다. 제1 리세스(1721)는 또한 제1 영역(1722)으로부터 노즈콘(222)의 원주 방향으로 연장되는 설계된 거리에 있는 제2 영역(1723)을 포함한다. 잠금 특징부(1724)는 제1 영역(1722) 반대편의 제2 영역(1723)의 단부에 제공된다. 잠금 특징부(1724)는 제2 영역(1723)으로 연장되는 각진 면들을 갖는 제2 영역(1723)으로부터 축 방향의 리세스로서 예를 들어 잠금 특징부(1713)를 수용하도록 구성된 리세스를 형성하는 것으로 예시적으로 도시된다. 제1 영역(1721)의 원주 방향 폭은 본체(1713)의 길이에 해당하고, 제2 영역(1722)의 높이는 본체(1713)의 축 방향 폭에 해당할 수 있다. 잠금 특징부(1724)는 잠금 특징부(1713)를 수용하도록 구성된다.

유사하게, 제2 리세스(1725)는 예를 들어 제2 잠금 부재(1715)를 수용하도록 구성된 복수의 영역을 포함한다. 예를 들어, 노즈콘(222)의 단부로부터 노즈콘(222)의 축방향으로 연장되어 노즈콘(222)의 단부로부터 설계된 거리까지 연장되는 제1 영역(1726)이 제공될 수 있다. 제2 리세스(1726)는 또한 제1 영역(1726)으로부터 노즈콘(222)의 원주 방향으로 연장되는 설계된 거리에 있는 제2 영역(1727)을 포함한다. 잠금 특징부(1728)는 제1 영역(1726) 반대편의 제2 영역(1727)의 단부에 제공된다. 잠금 특징부(1728)는 제2 영역(1727)으로 연장되는 각진 면들을 갖는 제2 영역(1727)으로부터 축 방향의 리세스로서 예를 들어 잠금 특징부(1717)를 수용하도록 구성된 리세스를 형성하는 것으로 예시적으로 도시된다. 제1 영역(1726)의 원주 방향 폭은 본체(1716)의 길이에 해당하고, 제2 영역(1727)의 높이는 본체(1716)의 축 방향 폭에 해당할 수 있다. 잠금 특징부(1728)는 잠금 특징부(1717)를 수용하도록 구성된다.

예를 들어, 도 20은 연동 시스템(1700)의 동작 흐름도를 예시한다. 도 20은 연동 시스템(1700)의 이동의 3단계를 예시한다. 제1 상태에서, 제2 연동 구성요소(1710)는 제1 연동 구성요소(1720) 내에 위치되고; 제2 상태에서, 제2 연동 구성요소(1710)는 제1 연동 구성요소(1720)에 의해 수용되고; 그리고 제3 상태에서, 제2 연동 구성요소(1710)는 제1 연동 구성요소(1720)와 인터페이싱하여 시스(530)(예를 들어, 브러시 헤드(400)의 일부임)를 노즈콘(222)(예를 들어, 핸들부(200)의 일부임)에 결합한다.

보다 구체적으로, 도 20은 제2 잠금 부재(1715)를 갖는 목부(430)의 제2 면 및 제2 리세스(1725)를 갖는 노즈콘(222)의 제2 면의 사시도를 도시한다. 명료함을 위해, 목부(430) 및 링(1703)의 외부 구조는 제거되었으며, 제2 잠금 부재(1715) 및 시스(530)만이 도시되어 있다. 그러나, 실제로는 도 20에 도시된 양태들이 목부(430)로 인해 직접적인 시야에서 가려진 목부(430) 내에서 수행된다는 것이 이해될 것이다.

위에 약술한 바와 같이 작동 시, 제1 상태에서, 제2 잠금 부재(1715)는 제2 리세스(1725)의 제1 영역(1726) 위에 위치된다. 리세스(1725)의 반경 방향 깊이는 본체(1716)의 반경 방향 두께에 해당하도록 설계되어 제2 잠금 부재(171)를 수용한다. 일단 정렬되면, 축방향으로의 브러시 헤드(400)의 측면 이동은 리세스(1725)의 제1 영역(1726)의 하단 에지를 향해 제2 잠금 부재(1715)를 활주하게 한다. 사전 설계된 거리(예를 들어, 하단 에지의 위치)는 목부(400)의 하단 에지가 노즈콘(222) 또는 상부 커버(221)와 접촉하게 하도록 선택된다. 제2 상태(예를 들어, 제2 잠금 부재가 영역(1726)의 바닥면에 놓이는 경우)에서, 회전 비틀림력이 브러시 헤드(400)(또는 핸들부(200))에 인가되어 제2 잠금 부재(1715)를 원주 방향으로 그리고 제2 영역(1727) 내로 활주시킬 수 있다. 잠금 특징부(1717)는 잠금 특징부(1717)가 도 20(예를 들어, 제3 상태)에 도시된 바와 같이 잠금 부재(1728)에 의해 수용될 때까지 리세스(1727)의 상부 표면 상에 힘을 가한다. 잠금 특징부(1717)에 의해 가해지는 압력이 해제되고 잠금 특징부(1717)는 잠금 특징부(1728)와 인터페이싱하여 브러시 헤드(400)를 노즈콘(222)에 대해, 따라서 핸들부(200)에 대해 제자리에 고정한다.

잠금 특징부들(1728, 1717)의 각진 면들은 또한 핸들부(200)에 대한 브러시 헤드(400)의 결합을 해제하기 위해 제공될 수 있다. 예를 들어, 각진 면들은 원주 방향으로 적절한 힘을 가할 때 잠금 특징부(1717)가 잠금 특징부(1728)에 대해 활주하게 하여 잠금 특징부(1728)를 빠져나간다. 제2 리세스(1725)에 대한 제2 잠금 부재(1715)의 상태는 그 후 반전되어 브러시 헤드(400)가 노즈콘(222)으로부터 제거될 수 있게 한다.

상기 예는 제2 잠금 부재(1715) 및 제2 리세스(1725)를 참조하여 기술되었지만, 제1 잠금 부재(1711) 및 제1 리세스(1715)는 동일한 구성요소들(예를 들어, 목부(430) 및 노즈콘(222))에 형성되기 때문에 제2 잠금 부재(1715) 및 제2 리세스(1725)와 동시에 유사한 상태가 된다. 예를 들어 제1 상태에서, 제1 잠금 부재(1711)는 제1 리세스(1721)의 제1 영역(1722) 위에 위치된다. 일단 정렬되면, 측방향 이동(예를 들어, 제2 잠금 부재(1715)의 측방향 이동을 초래한 동일한 힘의 인가로 인함)은 제1 잠금 부재(1711)를 리세스(1721)의 제1 영역(1722) 내로 활주시킨다. 제2 상태(예를 들어, 제1 잠금 부재가 영역(1722)의 바닥면에 놓이는 경우)에서, 회전 비틀림력(예를 들어, 제2 잠금 부재(1715)의 회전 운동을 초래한 동일한 힘의 인가)은 제1 잠금 부재(1711)를 제2 영역(1723) 내로 활주시킬 수 있다. 잠금 특징부(1713)는 그 후 잠금 특징부(1724)에 의해 수용되고(예를 들어, 제3 상태), 이에 따라 브러시 헤드(400)를 노즈콘(222)에 대해 제자리에 고정시킨다.

연동 시스템의 특정 예들이 위에 제공되었지만, 본원의 실시예들은 이들 예에만 제한되지 않는다. 예를 들어, 임의의 개수의 잠금 부재 및 해당하는 리세스가 이용될 수 있다. 즉, 단일 리세스와 인터페이싱하는 단일 잠금 부재가 제공될 수 있다. 유사하게, 3개 이상의 잠금 부재 및 리세스 쌍이 필요에 따라 사용될 수 있다. 나아가, 제1 및 제2 잠금 부재(및 해당하는 리세스들)는 대향 면들에 위치할 필요는 없지만 임의의 원하는 각도로 오프셋될 수 있다. 예를 들어, 제2 잠금 부재는 제1 잠금 부재에 대해 원주 방향으로 30 도, 45 도, 50 도, 90 도 등으로 오프셋될 수 있다. 제1 및 제2 리세스는 유사하게 오프셋될 수 있다.

브러시 헤드 조립체들의 추가 실시예들

도 21a 내지 도 21b는 본원에 개시된 실시예들에 따라 필라멘트가 제거된 상태에서 도 1의 전동 칫솔과 함께 사용될 수 있는 또 다른 예시적인 브러시 헤드 조립체를 예시한다. 도 21a 내지 도 21b는 브러시 헤드 조립체(2100)가 아치 슬립 조인트들(2110)을 포함하는 것을 제외하고는 전술한 브러시 헤드 조립체(400)와 실질적으로 동일한 브러시 헤드 조립체(2100)를 예시하며, 그 중 첫 번째는 패들(511)에 견고하게 부착되고 치아용 트레이(412a) 위로 후크된다. 유사하게, 도시된 두 번째 아치 슬립 조인트는 패들들(521)에 견고하게 부착되고 치열궁(412b) 위로 후크된다. 대안적으로, 이들은 압력 패드들(523, 513)에 견고하게 부착될 수 있다. 이러한 유형의 슬립 조인트는 슬롯들(607, 605)를 대체할 수 있다. 패들들의 각각의 단부에 있는 이들 유형의 후크를 사용하면 중앙 팝 비드를 끼운 다음 전체 브러시 치아용 트레이를 제자리에서 회전시킬 수 있다. 이는 블래더 조립체(420)를 유지하면서 수명이 다했을 때 브러시 판 전체의 교체를 위한 방법이다.

도 22은 본원에 개시된 실시예들에 따른 도 1의 전동 칫솔과 함께 사용될 수 있는 또 다른 예시적인 브러시 헤드 조립체를 예시한다. 도 22는 브러시 헤드 조립체(2200)가 치아용 트레이들(2212a, 2212b)을 포함하는 것을 제외하고는 브러시 헤드 조립체(400)와 실질적으로 유사한 브러시 헤드 조립체(2200)를 예시한다. 치아용 트레이들(2212a, 2212b)은 치아용 트레이들(2212a, 2212b)의 단면이 "U"자형인 것을 제외하고 치아용 트레이들(412a, 412b)과 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 예를 들어 치아를 브러싱할 때 치아용 트레이들(2212a, 2212b)의 가요성 핑거들은 전술한 바와 같이 기울어진 것이 아니라 구강의 교합 평면에 실질적으로 수직이다.

도 23은 본원에 개시된 실시예들에 따른 도 1의 전동 칫솔로 어린아이에게 사용하기에 적합한 브러시 헤드의 추가적인 예를 예시한다. 조립체는 도 5a 및 도 5b와 관련하여 전술한 것과 유사한 아동용 크기의 치아용 트레이들(2312a, 2312b), 구동 메커니즘(2320) 및 목부(2330)를 포함한다. 유사하게, 도 9및 도 10에 도시된 조립체는 도시된 아동용 크기의 치아용 트레이들과 함께 사용될 수 있다. 이외에, 아동용 크기의 치아용 트레이들(2312a, 2312b)은 연질의 엘라스토머 재료로 구성될 수 있다. 유사하게, 칫솔모(2314b)는 성인용 버전에서 사용되는 재료보다 더 연질의 재료로 만들어질 수 있다.

도 24는 칫솔모를 브러시 헤드 프레임(2402)에 부착하기 위한 클립형 배열체(2400)를 예시한다. 클립(2401)은 마모될 때 쉽게 제거될 수 있는 칫솔모(2514b)를 포함한다.

도 25a 내지 도 25b는 도 1, 도 4, 도 5a 내지 도 5f, 도 10a 및 도 10b에 도시된 것들을 포함하는 시스템들과 함께 사용될 수 있는 추가의 예시적인 치아용 트레이를 도식적으로 예시한다. 치아용 트레이들(2512a, 2512b)는 치아 채널의 면들을 형성하는 제1 면(2501) 및 제2 면(2502)을 포함한다. 내부 표면(2517)은 칫솔모(2514a 및 2514b)를 포함한다. 치아 채널의 상대적인 얕음은 면(side) 칫솔모의 각도들에 의해 보상된다. 블래더와 같은 구동 메커니즘은 2520으로 개략적으로 도시되어 있다. 상부 및 하부 치아용 트레이는 상술한 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같은 블래더에 연결된다.

도 25c는 사용자의 모든 치아를 동시에 브러싱하도록 설계된 2개의 풀 아치 치아용 트레이를 갖는 또 다른 실시예의 개략도를 예시한다. 도 25c에 도시된 실시예는 동일한 구성요소들 및 기능들을 갖는 전술한 모든 실시예에서 기술된 한 쌍의 하프 아치 쌍들로 생각할 수 있다.

도 26 및 27은 일부 실시예에 따른 도 4의 브러시 헤드와 함께 사용될 수 있는 구동 메커니즘의 예들의 개략도를 예시한다.

처리 장치

도 28은 본원에 기술된 다양한 실시예와 관련하여 사용될 수 있는 예시적인 유선 또는 무선 처리 장치(2800)를 예시하는 블록도이다. 예를 들어, 시스템(2800)은 프로세서 장치(215)로서 또는 도 2의 PCBA(210)에 탑재된 구성요소들로서 구현될 수 있다. 시스템(2800)은 소프트웨어 형태의 명령어들을 실행하고 데이터 통신을 실행할 수 있는 프로세서 구동 장치일 수 있다. 당업자에게 명백한 바와 같이 다른 컴퓨터 시스템 및/또는 아키텍처도 사용될 수 있다.

시스템(2800)은 바람직하게는 프로세서(2810)와 같은 하나 이상의 프로세서를 포함한다. 입력/출력을 관리하는 보조 프로세서, 부동 소수점 수학 연산을 수행하는 보조 프로세서, 신호 처리 알고리즘의 빠른 실행에 적합한 아키텍처(예를 들어, 디지털 신호 프로세서)를 갖는 특수 목적 마이크로프로세서, 이중 또는 다중 프로세서 시스템을 위한 추가 마이크로프로세서 또는 제어기, 또는 코프로세서와 같은 추가 프로세서가 제공될 수 있다. 이러한 보조 프로세서는 별도의 프로세서이거나 프로세서(2810)와 통합될 수 있다.

프로세서(2810)는 바람직하게는 통신 버스(2805)에 연결된다. 통신 버스(2805)는 예를 들어 공압 시스템(2875)에 대한 스토리지와 시스템(2800)의 다른 주변 구성요소 사이의 정보 전달을 용이하게 하기 위한 데이터 채널을 포함할 수 있다. 나아가, 통신 버스(2805)는 데이터 버스, 어드레스 버스 및 제어 버스(도시되지 않음)를 포함하여 프로세서(2810)와 통신하기 위해 사용되는 한 세트의 신호들을 제공할 수 있다. 통신 버스(2805)는 예를 들어 산업 표준 아키텍처(ISA: industry standard architecture), 확장된 산업 표준 아키텍처(EISA: extended industry standard architecture), 마이크로 채널 아키텍처(MCA), 주변 구성요소 상호 연결(PCI) 로컬 버스, IEEE 188 범용 인터페이스 버스(GPIB), IEEE 696/S-100 등을 포함하여 전기 전자 기술자 협회(IEEE)에서 공표한 표준을 준수하는 버스 아키텍처와 같은 임의의 표준 또는 비표준 버스 아키텍처를 포함할 수 있다.

공압 시스템(2875)은 예를 들어 도 2 및 도 15 내지 도 16c와 관련하여 본원에 개시된 공압 시스템들과 실질적으로 유사하다. 예를 들어, 공압 시스템(2875)은 부싱(206) 및 편심부(205)를 통해 다이어프램(207)에 결합된 모터(204), 튜브(229) 및 구동 메커니즘(420)(도 2)을 포함하는 유체 경로를 포함할 수 있다. 더욱이, 공압 시스템(2875)은 또한 다이어프램 펌프(1501), 출구 체크 밸브(1502), 입구 체크 밸브(1503), 입구 차단 밸브(1504), 출구 바이패스 밸브(1505), 압력 변환기(1506) 및 구동 메커니즘(1507)(도 15)을 포함할 수 있다.

시스템(2800)은 바람직하게는 메인 메모리(2815)를 포함하고 또한 보조 메모리(2820)를 포함할 수 있다. 메인 메모리(2815)는 전동 칫솔의 하나 이상의 기능과 같이 프로세서(2810)에서 실행되는 프로그램들에 대한 명령어들 및 데이터의 저장을 제공한다. 예를 들어, 메인 메모리(2815)는 전술한 바와 같이 공압 시스템(2875)을 구동하는 예시적인 방법들을 실행하기 위한 프로그램들에 대한 명령어들 및 데이터의 저장을 제공할 수 있다. 메모리에 저장되고 프로세서(2810)에 의해 실행되는 프로그램들은 제한 없이 C/C++, Java, JavaScript, Perl, Visual Basic, .NET 등을 포함하는 임의의 적합한 언어에 따라서 기록 및/또는 컴파일될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 메인 메모리(2815)는 일반적으로 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM) 및/또는 정적 랜덤 액세스 메모리(SRAM)와 같은 반도체 기반 메모리이다. 다른 반도체 기반 메모리 유형은 예를 들어 판독 전용 메모리(ROM)를 포함하여 동기식 동적 랜덤 액세스 메모리(SDRAM), 램버스 동적 랜덤 액세스 메모리(RDRAM), 강유전성 랜덤 액세스 메모리(FRAM) 등을 포함한다.

보조 메모리(2820)는 내부 메모리(2825) 및/또는 이동식 매체(2830)를 선택적으로 포함할 수 있다. 이동식 매체(2830)는 임의의 주지된 방식으로 판독 및/또는 기록된다. 이동식 저장 매체(2830)는 예를 들어 자기 테이프 드라이브, 컴팩트 디스크(CD) 드라이브, DVD(Digital Versatile Disc) 드라이브, 기타 광학 드라이브, 플래시 메모리 드라이브 등일 수 있다.

이동식 저장 매체(2830)는 저장된 컴퓨터 실행 가능 코드(예를 들어, 개시된 소프트웨어 모듈들) 및/또는 데이터를 갖는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체이다. 이동식 저장 매체(2830)에 저장된 컴퓨터 소프트웨어 또는 데이터는 프로세서(2810)에 의한 실행을 위해 시스템(2800)으로 판독된다.

대안적인 실시예들에서, 보조 메모리(2820)는 컴퓨터 프로그램들 또는 다른 데이터 또는 명령어들이 시스템(2800) 내로 로딩될 수 있게 하기 위한 다른 유사한 수단을 포함할 수 있다. 이러한 수단은 예를 들어 외부 저장 매체(2845) 및 통신 인터페이스(2840)를 포함할 수 있으며, 이는 소프트웨어 및 데이터가 외부 저장 매체(2845)에서 시스템(2800)으로 전송될 수 있도록 한다. 외부 저장 매체(2845)의 예는 외부 하드 디스크 드라이브, 외부 광 드라이브, 외부 광자기 드라이브 등을 포함할 수 있다. 보조 메모리(2820)의 다른 예는 프로그래밍 가능한 판독 전용 메모리(PROM), 소거 가능한 프로그래밍 가능 판독 전용 메모리(EPROM), 전기적으로 소거 가능한 판독 전용 메모리(EEPROM) 및 플래시 메모리(EEPROM과 유사한 블록 지향 메모리)와 같은 반도체 기반 메모리를 포함할 수 있다.

시스템(2800)은 통신 인터페이스(2840)를 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(2840)는 소프트웨어 및 데이터가 시스템(2800)과 외부 장치, 네트워크 또는 기타 정보 소스 간에 전송될 수 있게 한다. 예를 들어, 컴퓨터 소프트웨어 또는 실행 가능한 코드는 통신 인터페이스(2840)를 통해 네트워크 서버에서 시스템(2800)으로 전송될 수 있다. 통신 인터페이스(2840)의 예들은 내장형 네트워크 어댑터, 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 개인용 컴퓨터 메모리 카드 국제 협회(PCMCIA) 네트워크 카드, 카드 버스 네트워크 어댑터, 무선 네트워크 어댑터, 범용 직렬 버스(USB) 네트워크 어댑터, 모뎀, 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 무선 데이터 카드, 통신 포트, 적외선 인터페이스, IEEE 1394 파이어 와이어, 및 네트워크 또는 또 다른 컴퓨팅 장치와 시스템(2800)을 인터페이싱할 수 있는 임의의 다른 장치를 포함한다. 통신 인터페이스(2840)는 바람직하게는 이더넷 IEEE 802 표준, 파이버 채널, 디지털 가입자 회선(DSL), 비동기 디지털 가입자 회선(ADSL), 프레임 릴레이, 비동기 전송 모드(ATM), 통합 디지털 서비스 네트워크(ISDN), 개인 통신 서비스(PCS), 전송 제어 프로토콜/인터넷 프로토콜(TCP/IP), 직렬 회선 인터넷 프로토콜/점대점 프로토콜(SLIP/PPP) 등과 같은 산업 공표 프로토콜 표준을 구현하지만, 맞춤형 또는 비표준 인터페이스 프로토콜을 또한 구현할 수 있다.

통신 인터페이스(2840)를 통해 전송되는 소프트웨어 및 데이터는 일반적으로 전기 통신 신호들(2855)의 형태이다. 이들 신호(2855)는 통신 채널(2850)을 통해 통신 인터페이스(2840)에 제공될 수 있다. 실시예에서, 통신 채널(2850)은 유선 또는 무선 네트워크, 또는 임의의 다양한 다른 통신 링크일 수 있다. 통신 채널(2850)은 신호(2855)를 전달하고, 몇 가지 말하자면 유선 또는 케이블, 광섬유, 종래의 전화선, 휴대폰 링크, 무선 데이터 통신 링크, 무선 주파수("RF") 링크 또는 적외선 링크를 포함하는 다양한 유선 또는 무선 통신 수단을 사용하여 구현될 수 있다.

컴퓨터 실행 가능 코드(즉, 개시된 애플리케이션 또는 소프트웨어 모듈과 같은 컴퓨터 프로그램)는 메인 메모리(2815) 및/또는 보조 메모리(2820)에 저장된다. 컴퓨터 프로그램은 또한 통신 인터페이스(2840)를 통해 수신되어 메인 모리(2815) 및/또는 보조 메모리(2820)에 저장될 수 있다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 실행될 때 시스템(2800)이 개시된 실시예들의 다양한 기능, 예를 들어 공압 시스템(2875)의 제어를 수행할 수 있게 한다.

이러한 설명에서, "컴퓨터 판독 가능 매체"라는 용어는 컴퓨터 실행 가능 코드(예를 들어, 소프트웨어 및 컴퓨터 프로그램)를 시스템(2800)에 제공하는 데 사용되는 임의의 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 지칭하는 데 사용된다. 이러한 매체의 예는 메인 메모리(2815), 보조 메모리(2820)(내부 메모리(2825), 이동식 매체(2830) 및 외부 저장 매체(2845)를 포함함), 통신 인터페이스(2840)와 통신 가능하게 결합된 임의의 주변 장치(네트워크 정보 서버 또는 다른 네트워크 장치를 포함함)를 포함한다. 이들 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체는 실행 가능한 코드, 프로그래밍 명령어들 및 소프트웨어를 시스템(2800)에 제공하기 위한 수단이다.

소프트웨어를 사용하여 구현되는 실시예에서, 소프트웨어는 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장되고 이동식 매체(2830), I/O 인터페이스(2835) 또는 통신 인터페이스(2840)를 통해 시스템(2800)에 로딩될 수 있다. 이러한 실시예에서, 소프트웨어는 전기 통신 신호들(2855)의 형태로 시스템(2800)에 로딩된다. 소프트웨어는 프로세서(2810)에 의해 실행될 때 바람직하게는 프로세서(2810)가 부록 28-4 중 하나 이상에 기술된 특징들 및 기능들을 수행하게 한다.

실시예에서, I/O 인터페이스(2835)는 시스템(2800)의 하나 이상의 구성요소와 하나 이상의 입력 및/또는 출력 장치 사이에 인터페이스를 제공한다. 다양한 실시예에서, I/O 인터페이스(2835)는 시스템(2800)의 구성요소들과 시스템(2800) 외부의 하나 이상의 장치 또는 시스템(예를 들어, 네트워크를 통해 시스템(2800)과 통신하는 장치들) 사이에 인터페이스를 제공한다. 다른 예시적인 입력 장치는 제한 없이 스위치 또는 기타 터치 감지 장치, 생체 감지 장치 등을 포함한다. 출력 장치의 예는 제한 없이 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 진공 형광 디스플레이(VFD), 표면 전도 전자 방출 디스플레이(SED), 전계 방출 디스플레이(FED) 등을 포함한다. 예를 들어, 전동 칫솔은 배터리(203)의 충전 상태 또는 칫솔(100)의 사용자와 관련된 다른 정보를 표시하는 핸들부(200) 상의 디스플레이를 포함할 수 있다.

시스템(2800)은 또한 데이터 네트워크를 통한 무선 통신을 용이하게 하는 선택적 무선 통신 구성요소를 포함할 수 있다. 무선 통신 구성요소는 안테나 시스템(2870), 무선 시스템(2865) 및 베이스밴드 시스템(2860)을 포함할 수 있다. 시스템(2800)에서 무선 주파수(RF) 신호는 무선 시스템(2865)의 관리 하에 안테나 시스템(2870)에 의해 무선으로 송수신된다.

일 실시예에서, 안테나 시스템(2870)은 안테나 시스템(2870)에 송신 및 수신 신호 경로를 제공하기 위해 스위칭 기능을 수행하는 하나 이상의 안테나 및 하나 이상의 멀티플렉서(도시되지 않음) 포함할 수 있다. 수신 경로에서, 수신된 RF 신호는 멀티플렉서로부터 수신된 RF 신호를 증폭하고 증폭된 신호를 무선 시스템(2865)으로 전송하는 저잡음 증폭기(도시되지 않음)에 결합될 수 있다.

대안적인 실시예에서, 무선 시스템(2865)은 다양한 주파수를 통해 통신하도록 구성된 하나 이상의 무선기를 포함할 수 있다. 실시예에서, 무선 시스템(2865)은 하나의 집적 회로(IC)에서 복조기(도시되지 않음) 및 변조기(도시되지 않음)를 결합할 수 있다. 복조기와 변조기는 별도의 구성요소일 수도 있다. 수신하는 경로에서 복조기는 RF 반송파 신호를 제거하여 무선 시스템(2865)에서 베이스밴드 시스템(2860)으로 전송되는 베이스밴드 수신 신호를 남긴다.

베이스밴드 시스템(2860)은 또한 송신을 위한 디지털 신호를 코딩하고 무선 시스템(2865)의 변조기 부분으로 라우팅되는 베이스밴드 전송 신호를 생성한다. 변조기는 RF 반송파 신호와 베이스밴드 송신 신호를 혼합하여 안테나 시스템(2870)으로 라우팅되고 전력 증폭기(도시되지 않음)를 통과할 수 있는 RF 송신 신호를 생성한다. 전력 증폭기는 RF 전송 신호를 증폭하여 안테나 시스템(2870)으로 라우팅하며, 여기서 신호는 송신을 위해 안테나 포트로 전환된다.

베이스밴드 시스템(2860)은 또한 중앙 처리 장치(CPU)일 수 있는 프로세서(2810)와 통신 가능하게 결합된다. 프로세서(2810)는 데이터 저장 영역(2815, 2820)에 액세스할 수 있다. 프로세서(2810)는 바람직하게는 메인 메모리(2815) 또는 보조 메모리(2820)에 저장될 수 있는 명령어들(즉, 개시된 예시적인 방법과 같은 컴퓨터 프로그램)을 실행하도록 구성된다. 컴퓨터 프로그램은 또한 베이스밴드 프로세서(2860)로부터 수신되어 메인 메모리(2815) 또는 보조 메모리(2820)에 저장되거나 수신 시 실행될 수 있다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 실행될 때 시스템(2800)이 개시된 실시예의 다양한 기능을 수행할 수 있게 한다. 예를 들어, 데이터 저장 영역(2815, 2820)은 다양한 소프트웨어 모듈을 포함할 수 있다.

기타 양태들

다양한 실시예는 또한 예를 들어 주문형 집적 회로("ASIC") 또는 필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이("FPGA")와 같은 구성요소를 사용하여 주로 하드웨어로 구현될 수 있다. 본원에 기술된 기능을 수행할 수 있는 하드웨어 상태 기계의 구현도 관련 기술 분야의 숙련자들에게 명백할 것이다. 다양한 실시예는 또한 하드웨어와 소프트웨어 모두의 조합을 사용하여 구현될 수 있다.

또한, 당업자는 전술한 도면 및 본원에 개시된 실시예와 관련하여 기술된 다양한 예시적인 논리 블록, 모듈, 회로 및 방법 단계가 종종 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어 또는 이들 모두의 조합으로 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 하드웨어와 소프트웨어의 이러한 상호교환성을 명확하게 예시하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들은 그들의 기능의 관점에서 개괄적으로 상기에서 기술되었다. 이러한 기능이 하드웨어로 구현되는지 또는 소프트웨어로 구현되는지 여부는 전체 시스템에 부과되는 특정 애플리케이션 및 설계 제약들에 의존한다. 당업자는 각각의 특정 애플리케이션에 대해 다양한 방식으로 기술된 기능을 구현할 수 있지만, 이러한 구현 결정은 본 발명의 범위를 벗어나는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 모듈, 블록, 회로 또는 단계 내의 기능들의 그룹화는 설명을 쉽게 하기 위한 것이다. 특정 기능 또는 단계는 본 발명을 벗어나지 않고 한 모듈, 블록 또는 회로에서 또 다른 모듈, 블록 또는 회로로 이동할 수 있다.

나아가, 본원에 개시된 실시예들과 관련하여 기술된 다양한 예시적인 논리 블록, 모듈 및 방법은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서("DSP"), ASIC, FPGA 또는 다른 프로그램 가능 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 구성요소, 또는 본 출원에 설명된 기능을 수행하도록 설계된 그 임의의 조합으로 구현 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 대안적으로, 프로세서는 임의의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 장치들, 예를 들어 DSP와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서, 또는 임의의 다른 그러한 구성의 조합으로 구현될 수 있다.

특정 실시예들이 위에서 기술되었지만, 설명된 실시예들은 단지 예로 기술된 것임을 이해할 것이다. 따라서, 본원에 기술된 시스템들 및 방법들은 기술된 실시예들에 기초하여 제한되어서는 안 된다. 오히려, 본원에 기술된 시스템들 및 방법들은 위의 설명 및 첨부 도면들과 함께 취해질 때 뒤따르는 청구범위에 비추어서만 제한되어야 한다.

Claims (20)

1. 전동 칫솔로서,
   제1 세트의 치아들의 다수의 치아 표면을 동시에 세정하기 위한 제1 세트의 세정 표면들을 포함하는 제1 치아용 트레이;
   제2 세트의 치아들의 다수의 치아 표면을 동시에 세정하기 위한 제2 세트의 세정 표면들을 포함하는 제2 치아용 트레이 - 상기 제2 세트의 치아들은 상기 제1 세트의 치아들에 대향함 - ;
   상기 제1 및 제2 치아용 트레이 사이에 배치되는 팽창식 블래더;
   블래더를 유지하는 프레임;
   상기 블래더의 제1면에 상기 제1 치아용 트레이를 결합시키는 제1 결합 메커니즘; 및
   상기 제2 치아용 트레이를 상기 블래더의 제1 면 반대편의 상기 블래더의 제2 면에 결합하는 제2 결합 메커니즘을 포함하는, 전동 칫솔.
2. 제1항에 있어서, 상기 팽창식 블래더는 상기 프레임의 제1 면에 걸쳐 있고 이에 결합되는 제1 멤브레인 및 상기 제1 멤브레인 반대편의 상기 프레임의 제2 면에 걸쳐 있고 이에 결합되는 제2 멤브레인을 포함하는, 전동 칫솔.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1 결합 메커니즘은 상기 제1 멤브레인에 결합되는 하나 이상의 부착 부재 및 상기 제1 치아용 트레이 내의 하나 이상의 해당 인터페이스 개구부를 포함하고, 상기 제2 결합 메커니즘은 상기 제2 멤브레인에 결합되는 하나 이상의 부착 부재 및 상기 제2 치열궁 내의 하나 이상의 해당 인터페이스 개구부를 포함하는, 전동 칫솔.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 치아용 트레이와 상기 팽창식 블래더 사이에 개재되고, 상기 제1 멤브레인에 부착되고 상기 블래더로부터 멀리 연장되는 하나 이상의 부착 부재를 갖는 제1 패들; 및
   상기 제2 치아용 트레이와 상기 팽창식 블래더 사이에 개재되고, 사기 제2 멤브레인에 부착되고 상기 블래더로부터 멀리 연장되는 하나 이상의 부착 부재를 갖는 제2 패들을 더 포함하는, 전동 칫솔.
5. 제1항에 있어서, 상기 제1 세트의 세정 표면들 및 상기 제2 세트의 세정 표면들은 각각 직물; 및 상기 직물을 통해 직조된 복수의 얀 세그먼트를 포함하며, 상기 복수의 얀 세그먼트 각각은 상기 직물의 제1 면 상에 칫솔모를 형성하는 복수의 필라멘트를 포함하는, 전동 칫솔.
6. 제1항에 있어서,
   핸들부; 및
   상기 핸들부 내에 배치되고 상기 블래더에 결합되는 공압 장치를 더 포함하는, 전동 칫솔.
7. 제1항에 있어서, 상기 프레임으로부터 연장되고 상기 프레임 반대편의 단부에 원추형 개구부를 갖는 목부 및 상기 원추형 개구부 내에 위치된 제1 연동 구성요소를 더 포함하는, 전동 칫솔.
8. 제7항에 있어서,
   베이스, 상기 베이스와는 반대편의 노즈콘 및 상기 노즈콘 상에 상기 제1 연동 부재와 연동되는 제2 연동 부재를 갖는 핸들부; 및
   상기 핸들부 내에 배치되고 상기 노즈콘을 통해 상기 블래더에 결합되는 공압 장치를 더 포함하는, 전동 칫솔.
9. 칫솔 헤드로서,
   제1 세트의 치아들의 다수의 치아 표면을 동시에 세정하기 위한 제1 세트의 세정 표면들을 포함하는 제1 치아용 트레이;
   제2 세트의 치아들의 다수의 치아 표면을 동시에 세정하기 위한 제2 세트의 세정 표면들을 포함하는 제2 치아용 트레이 - 상기 제2 세트의 치아들은 상기 제1 세트의 치아들에 대향함 - ;
   제1 면 및 제2 면 및 관통하는 개구부를 갖는 강성 외부 프레임;
   상기 강성 외부 프레임의 상기 제1 면에서 상기 강성 외부 프레임의 상기 개구부를 덮는 제1 멤브레인;
   상기 강성 외부 프레임의 제2 면에서 상기 강성 외부 프레임의 상기 개구부를 덮어 상기 제1 멤브레인과의 사이에 공간을 형성하는 제2 멤브레인;
   상기 제1 치아용 트레이를 상기 제1 멤브레인에 결합하는 제1 결합 메커니즘; 및
   상기 제2 치아용 트레이를 상기 제2 멤브레인에 결합하는 제2 결합 메커니즘을 포함하는, 칫솔 헤드.
10. 제9항에 있어서, 상기 제1 결합 메커니즘는 상기 제1 멤브레인과 상기 제1 치아용 트레이를 이동 가능하게 결합하는 하나 이상의 짐벌을 포함하고, 상기 제2 결합 메커니즘는 성가 제2 멤브레인과 상기 제2 치열궁을 이동 가능하게 결합하는 하나 이상의 짐벌을 포함하는, 칫솔 헤드.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 치아용 트레이와 상기 제1 멤브레인 사이에 개재되고, 상기 제1 멤브레인에 부착되며 상기 하나 이상의 짐벌이 부착되는 제1 패들; 및
    상기 제2 치아용 트레이와 상기 제2 멤브레인 사이에 개재되며, 상기 짐벌이 부착되는 제2 패들을 더 포함하는, 칫솔 헤드.
12. 9항에 있어서, 외부 강성 프레임으로부터 연장되고 상기 외부 강성 프레임의 반대편 단부에 원추형 개구부 및 상기 원추형 개구부 내에 위치된 제1 연동 구성요소를 갖는 목부를 더 포함하는, 칫솔 헤드.
13. 제11항에 있어서, 상기 제1 세트의 세정 표면들 및 상기 제2 세트의 세정 표면들은 각각 직물; 및 상기 직물을 통해 직조된 복수의 얀 세그먼트를 포함하며, 상기 복수의 얀 세그먼트 각각은 상기 직물의 제1 면 상에 칫솔모를 형성하는 복수의 필라멘트를 포함하는, 칫솔 헤드.
14. 제9항에 있어서, 상기 제1 결합 메커니즘은 상기 제1 멤브레인에 결합되는 하나 이상의 부착 부재 및 상기 제1 치아용 트레이 내의 하나 이상의 해당 인터페이스 개구부를 포함하고, 상기 제2 결합 메커니즘은 상기 제2 멤브레인에 결합되는 하나 이상의 부착 부재 및 상기 제2 치열궁 내의 하나 이상의 해당 인터페이스 개구부를 포함하는, 칫솔 헤드.
15. 칫솔 헤드로서,
    제1 면에 제1 복수의 가요성 핑거, 상기 제1 면 반대편의 제2 면에 제2 복수의 가요성 핑거 및 제1 세트의 치아들의 다수의 치아 표면을 동시에 세정하기 위한 상기 가요성 핑거들 각각의 내측에 제1 복수의 세정 표면들을 포함하는 제1 치아용 트레이;
    제1 면에 제1 복수의 가요성 핑거, 상기 제1 면 반대편의 제2 면에 제2 복수의 가요성 핑거 및 상기 제1 세트의 치아들에 대향하는 제2 세트의 치아들의 다수의 치아 표면을 동시에 세정하기 위한 상기 가요성 핑거들 각각의 내측에 제2 복수의 세정 표면들을 포함하는 제2 치아용 트레이;
    제1 면 및 상기 제1 면 반대편의 제2 면 및 관통하는 개구부를 갖는 강성 외부 프레임;
    상기 강성 외부 프레임의 상기 제1 면에서 상기 강성 외부 프레임의 상기 개구부를 덮는 제1 멤브레인;
    상기 강성 외부 프레임의 상기 제2 면에서 상기 강성 외부 프레임의 상기 개구부를 덮음으로써 상기 제1 멤브레인과의 사이에 공간을 형성하는 제2 멤브레인;
    상기 제1 치아용 트레이를 상기 제1 멤브레인에 결합하는 제1 결합 메커니즘; 및
    상기 제2 치아용 트레이를 상기 제2 멤브레인에 결합하는 제2 결합 메커니즘을 포함하는, 칫솔 헤드.
16. 제15항에 있어서, 상기 제1 결합 메커니즘는 상기 제1 멤브레인과 상기 제1 치아용 트레이를 이동 가능하게 결합하는 하나 이상의 짐벌을 포함하고, 상기 제2 결합 메커니즘는 성가 제2 멤브레인과 상기 제2 치열궁을 이동 가능하게 결합하는 하나 이상의 짐벌을 포함하는, 칫솔 헤드.
17. 제15항에 있어서,
    상기 제1 치아용 트레이와 상기 제1 멤브레인 사이에 개재되고, 상기 제1 멤브레인에 부착되며 상기 하나 이상의 짐벌이 부착되는 제1 패들; 및
    상기 제2 치아용 트레이와 상기 제2 멤브레인 사이에 개재되며, 상기 하나 이상의 짐벌이 부착되는 제2 패들을 더 포함하는, 칫솔 헤드.
18. 제9항에 있어서, 상기 외부 강성 프레임으로부터 연장되고 상기 외부 강성 프레임 반대편의 단부에 원추형 개구부 및 상기 원추형 개구부 내에 위치된 제1 연동 구성요소를 갖는 목부를 더 포함하는, 칫솔 헤드.
19. 제17항에 있어서, 상기 제1 세트의 세정 표면들 및 상기 제2 세트의 세정 표면들은 각각 직물; 및 상기 직물을 통해 직조된 복수의 얀 세그먼트를 포함하며, 상기 복수의 얀 세그먼트 각각은 상기 직물의 제1 면 상에 칫솔모를 형성하는 복수의 필라멘트를 포함하는, 칫솔 헤드.
20. 18항에 있어서, 상기 경부를 통해 연장되고 상기 제1 멤브레인과 상기 제2 멤브레인 사이의 공간과 유체 연통하는 채널을 더 포함하는, 칫솔 헤드.