KR830001274B1 - 궤도운동을 하는 동력식 칫솔 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

궤도운동을 하는 동력식 칫솔

제1도는 본 발명의 제1실시예로서 수력식(水力式) 칫솔의 종단면도.

제2도 및 제3도는 각각 제1도의 2-2, 3-3선을 따라 취한 부분단면도.

제4도는 제1도의 칫솔에 설치된 가역밸브장치를 도시한 수직단면도.

제5도는 제4도의 방향에 직각인 방향에서 취한 제4도의 가역밸브장치를 도시한 제2의 수직단면도.

제6도는 칫솔의 두부(頭部)에서의 물의 방출량을 조절할 수 있도록 설치된 수동조절밸브장치의 간략단면도.

제7도는 제1도의 칫솔에 설치될 변형요소를 도시한 본 발명의 제2실시예의 종단면도.

제8도는 본 발명에 따른 수력식(水力式) 칫솔형태를 도시한 간략 투시도로서, 이러한 목적으로 설치되어 있는 부착장치를 통해 물꼭지 등에 연결된 상태를 도시하는 예시도.

제9도는 제8도의 칫솔의 내부구조가 상세히 도시되어 있는 종단면도.

제10도는 제9도의 10-10선을 따라 취한 단면도.

제11도는 본 발명의 제3실시예를 도시한 종단면도.

제12도 및 제13도는 제11도의 칫솔에 설치된 보편적인 결합장치를 도시한 부분확대 예시도.

제14도는 제11도의 칫솔을 지지하는 지지요소의 장설방법을 도시한 부분확대 단면도.

제15도는 본 발명의 제4실시예의 종단면도로서, 전기모우터에 의해 궤도를 이루며 구동되는 칫솔형태를 나타내는 예시도.

제16도 및 제17도는 본 발명에 따라 제작된 요동평판(搖動平板)의 경사각을 유지시키기 위한 장치의 2가지 실시예의 단면도.

제18도는 제17도의 실시예에서 사용된 굴절가능한 회전자(回轉子)의 투시도.

제19도-제21도는 본 발명에 따라 제작된 요동평판의 경사각을 유지시키기 위한 장치의 제3, 제4, 제5실시예의 단면도.

제22도는 제20도의 7-7선을 따라 취한 제20도의 실시예의 단면도.

동력식 칫솔은 널리 알려져 있으며 가정에서도 많이 사용되고 있다. 이러한 칫솔은 전형적으로 회전식 전기구동 또는 왕복진동식 구동의 형태를 이용하여 전기로써 구동되고 있다. 작동요소(즉, 솔부분)는 전형적으로 선형으로 또는 한정된 회전운동으로 왕복운동하도록 구동된다. 각 경우에 있어서, 이 작동요소는 치아 및 잇몸에 대하여 전후방향으로 운동한다.

본 발명에 의하면, 작동요소가 궤도운동을 수행하도록 배치되어 있어서 이에 의해 칫솔의 주 작동 공정이 치아 또는 잇몸에 대하여 대체로 일정방향으로 효과적으로 이루어질 수 있도록 개량된 전혀 새로운 동력식 칫솔이 제공된다.

칫솔이 복귀운동을 하는동안 이 칫솔은 그 궤도를 말미암아 치아 및 잇몸으로부터 떨어지게 되며, 또는 최소한 복귀공정에 있어서의 압력을 감소시키게 된다. 이 칫솔이 상향으로 운동하던지 혹은 하향으로 운동하던지간에 이 칫솔의 주 작동 공정이 잇몸의 끝에서부터 치아의 끝까지 일정방향으로 이루어진다는 점에서 살펴보면, 이러한 운동에 기인하는 작동공정은 거의 이론적 이상치에 가깝다고 할 수 있다. 물론 이 운동은 가역적이며, 아랫니를 닦을때는 상향으로, 윗니를 닦을때는 하향으로 작동공정이 이루어질 수 있다.

본 발명의 가장 유리한 형태의 하나로서, 원동력은 궤도를 운동하는 출력부를 갖는 수력식(水力式) 뉴테이팅 모우터(nutating motor)에 의하여 제공된다. 본 발명의 형태에 의거하여 칫솔의 전체길이, 즉 손잡이의 저부로부터 솔의 선단까지를 최소로 하기 위하여, 뉴테이팅 모우터의 궤도운동은 중간구동부재에 의해 회전운동으로 전환되며, 또한 이 구동부재는 차례로 원하는 궤도운동을 작동요소, 즉 솔부분에 전하게 된다.

칫솔의 전체길이가 다소 길어져도 괜찮은 경우에는 뉴테이팅 모우터의 궤도운동이 작동요소로 직접 전하여 질 수 있다. 후자와 같은 배열은 기계적 구조가 훨씬 간단하여지지만, 작동요소의 선단에서 적당한 크기의 궤도를 얻기 위하여 길이가 다소 길어지게 된다.

더구나, 유체로 구동되는 뉴테이팅 모우터를 이용한 본 발명에 있어서, 모우터의 유용한 궤도운동을 확실히 하기 위한 모우터의 요동평판(搖動平板)을 예정된 경사각으로 유지시키기 위하여 새로운 기구가 설치될 수도 있다.

본 발명의 또다른 형태에 따라 칫솔손잡이에 장설된 재래식 회전전기모우터에 의해 구동되기는 하지만, 그 작동요소가 가역궤도를 운동하도록 되어있는 동력식 칫솔이 제공된다. 이것의 구조는 극도의 단순성을 갖는다. 어떠한 형태의 칫솔에 있어서도, 원동유체(즉, 물)의 적어도 일부분을 솔의 바탕부분까지 조절가능하게 전환시켜 솔의 두부에서 털부분으로 방출되도록 이루어져야 한다. 이와 같이하면, 습윤 및 헹굼작용에 있어서 높은 효과를 나타낼 수 있으며, 다른 공급원으로부터 얻는 헹굼물을 방해하지

이하 첨부도면에 의거 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.

먼저 제1도-제6도를 참조하면, 동력식 칫솔의 손잡이부분, 즉 몸체가 (20)으로 나타나 있다. 바람직하게는 칫솔내부의 대부분의 작동부는 물론 몸체부분도 적당한 구조를 갖는 플라스틱물질로 정밀하게 주조하여 접착제 또는 다른 기계적 수단으로 결합시켜 적절한 외부형태를 이룰 수 있도록 하면 좋다. 제1도의 장치에는 뉴테이팅 구동모우터(21)가 설치되어 있는데, 이 모우터에는 상부모우터 케이싱(22) 및 하부모우터 케이싱(23)이 있으며, 그 외부면은 몸체(20)의 일부를 이루고 있다. 내부에는 소위 요동평

본 발명의 목적을 위하여, 원동유체(이 경우에는 물)가 수직분할판(특별히 도시하지 않았음)의 한쪽에서 모우터실(26)내로 도입되어 모우터실을 순회하고 수직분할판의 반대쪽에 설치된 방출구로 방출된다는 사실은 중요하다. 모우터실(26)을 순회할때 원동유체는 점진적으로 요동평판(24)을 변위시키며, 이로 말미암아 요동평판(24)은 회전운동이 아닌 점진적인 요동운동을 하게 된다. 이때 동력전달봉(25)은 이에 의해 공간(27)내에서 궤도운동을 하게 된다. 모우터실(26)을 흐르는 유체의 방향을 반대로 하면 상향으로 설치된 동력전달봉(25)의 궤도운동의 방향도 반대가 되는데, 이와 같은 일은 도시된 장치에 있어서의 몸체(20)의 하부에 장설된 가역밸브(28)에 의해 이루어지며, 이에 대해서는 후술할 것이다.

몸체(20)의 중간부(29)에는 회전전달요소(30)가 끼워져 있다. 장치의 결합을 단순화하기 위하여, 회전전달요소(30)은 하부축(31)으로 이루어져 있는데, 이때 이 하부축(31)은 몸체내에 설치된 원통형 베어링 통로(32)를 통해 연장되며 또한 이에 의해 지지회전하고 있다. 하부축(31)에는 확대두부(33)이 있으며 이 확대두부(33)은 공간(27)내에 수용되어서 여러가지 기능중에서 추진베어링의 역할을 한다. 하부축(31)의 상단부는 오목하게 절취되어 있으므로 상부축(34)를 수용할 수 있다 .하부축(31) 및 상부축(34)는 쐐기에 의해 또는 결합에 의해, 초기결합 운동이 이루어지는 동안 구동적으로 연결된다. 상부축(34)의 확대두부(35)는 추진베어링면(36)을 향해 위치하고 있으므로 상부축(34)을 회전지지할 수 있다.

제1도에 도시된 바와 같이, 상부축(34)의 확대두부(35)에는 방사상으로 단층을 이루며 원주상으로 배열되어 있는 오목부(37)가 있어서 요동축(38)을 수용할 수 있도록 되어 있는데 이 요동축(38)의 원통형 연장부(39)가 오목부(37)내에 수용되어 있어서, 요동축(38)이 회전하면 회전전달요소(30)이 이에 따라 상대적으로 회전하게 된다. 요동축(38)에는 상부축의 확대두부(35)의 상단부와 협동하여 요동축(38)을 추진지지할 수 있도록 배열된 견부(肩部)(40)가 있다.

특히 제1도 및 제3도에 도시한 바와 같이, 칫솔몸체(20)의 상단부는 보통 원추형으로 된 뚜껑(41)로 이루어져 있다. 뚜껑(41)의 상단부에는 비원형 개구(42)가 있어서 최소한도로 필요한 약간의 간격으로 요동축의 동형의 목부(43)을 수용하고 있다. 목부(43)의 바로밑에는 원형단면을 갖는 요동측이 또 있어서 O형 환(環)(44)를 수용하고 있다. 이 O형 환(44)은 뚜껑(41)의 내견부(內肩部)(45)와 요동축에 형성된 상향견부(46) 사이에 포착되어 있다. 이와 같이 O형 환(44)는 요동축에 대하여 탄성자재한 선회장설대를 형성하여 주며, 하부회전축(31)의 회전에 따라 요동축(38)이 궤도요동운동을 할 수 있게 하여 준다.

요동축(38)의 상단부에는 상향축소단(48)의 바로 밑에 위치한 오목부(47)가 설치되어 있다(제7도 참조) 이 상단부는 그 외부에 털부분(50)을 갖는 솔두부(49)를 해리가능하게 보지할 수 있도록 되어 있다. 솔두부(50)에는 확대하단부(51)가 있어서, 요동축(38)의 상단부에 대응하는 내부 소케트의 역할을 하고 있다. 이 소케트 및 요동축의 상향축소단(48)은 모두 비원형 단면을 가지고 있으므로, 요동축이 회전하더라도 솔두부(49)는 회전하지 않는다. O형 환(52)이 솔두부(49)의 소케트내에 수용되어서 요동축(38)의 오목부(47)과 해리가능하게 연결되어 있는데, 이로 말미암아 솔두부(49)와 요동축(38)이 단단하게 그러나 필요에 따라서는 해리가능하게 고정되어 있다.

제1도에 도시된 바와 같이, 칫솔몸체(20)의 하단부는 샤이어메스도관(53)에 연결되어 있는데 이 도관(53)은 개별적인 압력통로 및 방출통로를 가지고 있다. 이 도관(53)은 가역밸브(28)에 연결되어 있으며, 가역밸브(28)는 또한 분할판에 반대편에서 모우터실(26)에 연결되어 있다. 가역밸브(28)의 설치에 의하여 뉴테이팅 모우터(21)의 요동평판(24)이 시계방향 혹은 반시계방향으로 동력전달봉(25)를 궤도운동시키게 된다.

본 발명의 새로운 형태에 따라, 동력전달봉(25)의 상부는 하부축의 확대두부(33)에 설치된 러그(lug)(56)내에 활주가능하게 수용된 플런저(plunger)(56)의 베어링 패드(54)내에 회전가능하게 수용되어 있다. 코일형 스프링(57)은 플런저(55)를 뉴테이팅판의 작동봉, 즉 동력전달봉(25)로 계속하여 밀어주며, 이에따라 판의 경사가 항상 최대한도로 유지된다.

이와 같은 장치에서 얻는 중요한 잇점은 제조상의 오차, 혹은 사용상의 마모등과 같은 변형이 일어난 경우에도 판이 항상 적당하게 그리고 충분하게 경사가 유지된다는 것이다. 더구나 어떤 이유로 장치의 작동이 정지된다면 스프링(57)은 모우터실(26)내의 유체압력에 의해 굴절될 수 있으며, 따라서 모우터에 손상을 입히지 않고도 모우터가 정지된 채 유체를 우회시킬 수 있게 된다.

제16도에는 요동평판의 경사각을 유지시키기 위한 다른 실시예가 도시되어 있다. 요동평판(250)은 동력전달봉(251)을 포함하고 있으며, 몸체는 도시되어 있지 않다. 그러나 요동평판(250)은 제1도의 칫솔의 경우와 마찬가지로 실질적으로 몸체내에 설치되어야만 한다. 회전식 동력전달축(252)은 뉴테이팅 모우터에 결합되어 설치된 벽(254)내에 설치된 베어링 삽입부(253)내에 회전가능하게 장설되어 있다. 거꾸로된 u자 단면을 갖는 브라켓(255)은 축(252)의 하단에 고정되어 있다.

본 발명의 교시에 따라 구동핀(256)이 브라켓(255)의 하향연장벽(259)(260)에 형성된 개구(257)(258)에 활주가능하게 수용되어 있다. 적당한 플라스틱 또는 금속으로 만들어진 베어링 안장부(261a)를 포함하는 베어링부재(261)은 핀(256)에 의해 지지되고 있으며, 봉(251)의 외단부와 접촉하여 있으므로, 이 봉(251)은 축(252)와 각을 이루며 유지되고 있다. 수축되는 코일형 스프링(262)은 핀(256)에 장설된 좌석(263)과 브라켓(255)의 벽(260)사이에서 기능을 발휘한다. 스프링(262)의 힘은 보통 동력전달봉(251)의 각을 원하는 정도로 유지시킨다. 제1도의 장치에서와 같이, 브라켓(255), 핀(251) 및 스프링(262)의 배열은 봉(251)과 축(252)사이에서 회전력 전달수단으로서 또한 작동하게 될 것이다. 더구나 봉(251)은 베어링(261)에 대해 변위가능하며, 이 베어링(261)은 핀(256)을 스프링(262)쪽으로 이동시켜 과도한 하중을 받을때, 또는 불완전하게 작동될때 요동평판(250)을 부분적으로 직립시킨다.

제1도 및 제16도에 도시된 바와 같이 적당한 경사각을 유지시키기 위한 수단의 실시예에 있어서, 베어링 안장부는 그의 지지체[즉 제1도의 구동봉, 즉 플런저(55), 제16도의 핀(256)]의 축주위로 제한된 회전운동을 할 수 있도록 장설되어 있으며, 모우터가 과도한 회전력 하중하에서 작동할때 발생할 수도 있는 바와 같이 뉴테이팅 동력전달축과 주회전축 사이에서의 잘못된 배치정도를 조금도 구속함이 없이 이를 조절할 수 있다.

제17도 및 제18도에 도시된 실시예에 있어서 회전동력전달축 및 굴절가능한 경사조절장치는 일체요소(270)으로 이루어져 있다. 이 일체요소(270)는 단단하지만 탄성이 있는 플라스틱으로 단일공정하에 주조될 수 있다. 이 일체요소(270)은 축(271) 및 연결부재(272)로 포함한다. 탄성체(273)은 연결부재(272)의 저부로 부터 연장되어 축(721)과 각을 이루고 있다. 베어링부(274)는 굴절가능한 탄성체(273)에 수직으로 연장되어 있으며, 또한 개방슬로트(275)가 설치되어 있어서 요동평판(277)의 동력전달봉(276)을 수용하게 된다.

제17도로부터 용이하게 알 수 있는 바와 같이, 일체요소(270)의 축(721)은 벽(279)에 설치된 베어링 삽입부(278)에 수용되어 있으며, 와셔(280) 및 일체로된 견부(281)에 의해 베어링 삽입부(278)내에 고정되어 있다. 동력전달봉(276)이 궤도를 따라 운동함에 따라 굴절가능한 탄성체(273) 및 연결부재(272)의 장치는 동력전달봉(276)의 궤도운동을 축(271)의 회전운동으로 전달하여 준다. 동시에 탄성체(273)의 탄성으로 말미암아 요동평판의 각이 적당한 수준으로 유지되며, 또한 뉴테이팅 모우터가 잘못 작동하

제19도 내지 제22도에는 본 발명의 경사각-회전력-전달장치로서 제작된 여러가지 변형 실시예가 도시되어 있다. 제19도에는 회전축(290)이 무정형의 엽상(葉狀)스프링(291)과 함께 설치되어 있어서 경사각 조절장치 및 회전력 전달장치로서 작동하고 있다. 베어링 안장부(291a)를 수반하고 있는 엽상스프링(291)은 요동평판을 편향시키기에 충분한 강도를 가지고 있으며, 한편으로는 동력전달봉(292)를 변위시키기에 충분한 탄성을 지니고 있다.

제20도 및 제22도의 실시예에 있어서, 요동평판(304)의 동력전달봉(303)과 접착되도록 적당한 각으로 연장되어 있는 자체 평활성(平滑性)을 가진 플라스틱으로 만들어진 탄성아암(302)와 함께 설치된 슬리이브(301)가 회전자(300)에 포함되어 있다. 동력전달봉(303)은 탄성아암(302)의 외단부에 설치된 베어링 안장부(306)내에 형성된 슬로트(305)에 수용되어 있다.

제21도의 실시예에 있어서 회전축(310)에는 베어링 안장부(312)를 수반하는 경사아남(311)이 선회가능하게 장설되어 있는데, 이 베어링 안장부(312)는 요동평판(314)의 동력전달봉(313)에 수용되어 있다. 경사아암(311)의 선회축(315)은 그 선회운동이 회전축(310)의 중심축에 대하여 방사상으로 근접 및 원격운동할 수 있도록 하는 것이다. 레버(316)은 경사아암(311)에 의해 수반되며, 또한 경수축 스프링(317)에 의해 작동되어서 경사아암(311)을 요동축(313)에 대해 외향으로 밀어주고 있다. 이로 말미암아 요

코일형 스프링(317) 대신에 경사아암을 설치하여서 레버(316)이 효과면에서 코일형의 스프링의 역할을 할 수 있는 일체로된 스프링을 형성하도록 하여서 좋다.

제17도 내지 제22도에 도시된 여러가지 실시예는 무거운 하중을 받는 경우에 회전력 편향을 조절하는 베어링 안장부의 선회작동을 위한 특별한 설치가 되어 있지 않다는 점에서 제1도 내지 제16도에 도시된 실시예에 비하여 다소 간단하게 이루어져 있다. 그러나 제17도 내지 제22도의 구조는 비교적 고속의, 또한 비교적 낮은 회전력을 포함하는 장치로서는 완전히 적합한 것이다.

이상에서 기술된 각 실시예에 있어서, 요동평판의 동력전달장치의 궤도운동을 회전자의 회전운동으로 전달되며, 또한 굴절가능한 경사조절장치는 요동평판을 적당한 경사각으로 밀어주는데 있어서 매우 효과적인 장치를 제공함은 물론이고 회전자를 구동시키기 위한 적당한 기계적 상호 연결장치를 제공한다.

또 다시 제1도를 참조하면, 요동평판(24)이 동력을 받아서 궤도운동을 이룰때, 동력전달봉(25)은 회전축체, 즉 회전전달요소(30)를 그 축주위로 회전시키게 된다. 하우징 뚜껑(41)에 의해 회전하지 못하도록 고정되어 있는 요동축(38)은 그 상부 회전축(34)의 확대두부(35)와 함께 회전하지 않는다. 그러나 소케트(37)이 단층을 이루며 원주상으로 배치되어 있으므로, 요동축의 하단 연장부(39)는 궤도운동을 하게 된다. 이는 또다시 요동축(38)이 0형환(44)내에서 보편적으로 선회할때 솔두부(49)의 외단부가 궤도운동을 하게되는 원인이 된다.

본 발명의 형태에 따라 물시스템의 한쪽면, 가장 유리하게는 방출면이 요동축(38)의 하단부를 둘러싸고 있는 공간(58)에 칫솔몸체의 내부수로(水路)를 따라 연결되어 있다. 수로(59)는 요동축내에 설치되어 있으며, 솔두부내에 설치된 수도(60)와 연결되어 있다. 도시된 바와 같이 수로(60)은 솔두부의 털부분(50)으로 뚫려져 있다.

상술한 바와 같은 수로와 결합하여, 샤이어 메스도관(53)의 방출면으로 배압(背壓)을 조절가능하게 도입하기 위한 장치가 설치되어 있다. 이와 같은 배압이 제공되면 뉴테이팅 모우터(231)로부터 연속적으로 방출되는 물의 최소한 일부분은 수로(59),(60)을 통하여 흐르게 되며, 털부분(50)으로 방출되어 헹굼작용을 하게 된다.

배압조절장치의 유익한 형태는 제6도에 도시되어 있다. 밸브하우징(61)은 작동자의 수동조작에 적당한 위치에서 샤이어메스 도관의 방출부(62),(63)에 연결되어 있다. 다른 경우에 있어서는 칫솔자체상에 조절장치를 일치시킬 수도 있다. 어떠한 경우에 있어서도 방출도관의 (62)부분에서 (63)부분까지 조절수로를 통과하는 방출된 물의 비교적 제한되지 않은 흐름에 대한 밸브몸체내에 설치된다. 밸브수로(64)는 작용자의 손가락으로 편리하게 접합되도록 위치한 수동 변형가능한 격판(隔板)(66)상에 장설되었거나 혹은 이 격판(66)과 일체로 형성되어 있는 밸브부재(65)와 협동한다. 격벽(66)이 압축되면 밸브부재(65)가 수로(64)를 폐쇄시켜서 방출도관을 통하는 방출액의 흐름을 제한하게 된다. 바람직하게는 밸브부재(65)가 수로(64)를 완전히 폐쇄시켰을 경우에도 최소한의 방출액이 샤이어메스도관을 통해 계속 흐르고 그 나머지 방출액은 솔부분(50)으로 방출되어 헹굼작용을 이룰 수 있도록 하기 위하여 도관의 (62)(63)부분이 제한된 단면을 갖는 수로(67)과 결합되도록 하는 것이 좋다.

특히 제4도 및 제5도에는 제1도의 칫솔과 결합하여 사용하기 위한 가역밸브의 유익한 형태가 도시되어 있는데, 이 가역밸브는 칫솔의 몸체, 즉 손잡이와 일체를 이루기 위하여 주조 플라스틱몸체, 바람직하게는 그의 윤곽을 이루고 있다. 밸브의 몸체(70)에는 그 하단에 유입구(71) 및 방출구(72)가 각각 설치되어 있다. 상단에는 밸브의 설치에 따라 교대로 압력 또는 방출역할을 하는 (73)(74)부분이 있다. 하부의 방출구(71) 및 유입구(72)는 샤이어메스 도관(53)의 각 면에 연결되어 있으며, 반면 상부의 (73)(74)부분은 분할관의 상대면에서 뉴테이팅 모우터(21)에 연결되어 있다.

밸브몸체(70)내에는 수로(77)(78)에 의하여 각 유입구(71) 및 방출구(72)에 연결되어 있는 내부공간(75)(76)이 형성되어 있다. 따라서, 공간(75)가 압력실의 역할을 하는 반면, 공간(76)은 방출실의 역할을 하고 있다. 각 공간(75)(76)에는 서로 마주보는 출구가 설치되어 있는데, 즉 공간(75)에는 출구(79)(80)가 있고, 공간(76)에는 출구(81)(82)가 있다. 한쪽면에 설치된 출구(79)(81)은 공통수로(83)로써 연결되어 뉴테이팅 모우터에 연결된 출구(73)로 통한다. 이와 마찬가지로, 반대쪽면에 설치된 출구(80)(82)는 공통수로(84)로써 연결되어 출구(85)로 통한다.

조절축(85)는 밸브플러그, 즉 밸브몸체(70)내에 회전가능하게 장설되어 있으며, 이 조절축(85)의 연장부(86)은 밸브몸체로부터 돌출되어 있고, 또한 이 연장부(86)에는 작동바퀴(87)가 장설되어 있다(제2도 참조). 작동축(85)의 내부에는 횡봉(88)이 수반되고 있으며, 그 반대면은 각 압력실(75) 및 방출실(76)으로 돌출되어 있다. 횡봉(88)은 그 단부가 확대되어 있으며, 탄성밸브구면(89)(90)에 수용될 수 있도록 단부가 둥글게 되어 있다. 조절축(85)가 제한위치쪽으로 한쪽방향으로 회전할때 구면(89)(90)이 그 반대쪽의 상부출구 및 하부출구에 대해 폐쇄위치로 운동할 수 있도록 횡봉(88) 및 밸브구면(89)(90)은 기하학적 배열을 이루고 있다. 이와 같이 제5도에 도시된 위치에서 하부의 밸브구면(89)은 공통수로(84)로 통하는 출구(80)을 폐쇄시키며, 또한 상대측 출구(79)를 통하여 공통수로(83)에 연결된 압력실(75)를 개방신킨다. 상부의 밸브구면(90)은 공통수로(84)에 연결된 출구(82)를 개방시켜 방출실(76)으로 통하게 하여주고, 또한 그의 공통수로(83)을 폐쇄시킨다.

이와 같이 밸브부재가 제5도에 도시된 위치에 있을때, 압력유체는 밸브출구(73)을 통하여 뉴테이팅 모우터로 공급되며, 한편 모우터로부터 방출되는 방출유체는 출구(74)를 통하여 복귀된다. 밸브요소가 다른 위치로 이동하게 될때, 압력유체는 밸브출구(74)에 의해 모우터에 공급되어서 모우터의 운동방향을 거꾸로 만든다.

횡봉(88) 및 조절축(85)를 포함한 운동가능한 밸브요소전체에 각 작동위치에서의 자체지지력을 부여하기 위하여 적당한 장치가 설치될 수도 있다. 이것은 기계적인 톱니장치나 또는 약간 불균형한 밸브요소등과 같은 여러가지 방법으로 이루어진다. 예를들어, 방출실 출구(81)(82)를 압력실 출구(81)(82)보다 약간 작게 만들면, 각 위치에서 밸브를 폐쇄상태로 유지하려는 힘이 밸브를 개방시키려는 힘보다 다소 크게 된다. 횡봉(88)의 연장부를 비대칭으로 설치하여도 마찬가지의 결과가 얻어지는데, 즉 압력실내

편의상, 가역밸브(28)를 조작하기 위한 장치로서 조절환(91)(제1도 참조)을 설치할 수도 있는데, 이 조절환(91)은 칫솔몸체(20)상에 뚜겅(41)의 바로밑에, 즉 사용자가 칫솔을 쥘때 엄지손가락이 닿는 위치에 장설되어 있다. 제한된 회전운동을 하는 이 조절환(91)은 그 내부에 오목부(92)가 있어서 선회되는 조절레버(94)의 상단부(93)과 접촉하고 있다(제2도 참조). 조절레버(94)의 중심부에는 원통형 축두(軸頭)(95)가 있어서, 칫솔몸체내의 이에 대응하는 원통형 오목부(96)에 수용되고 있다. 조절레버(94)는

제7도에는 제1도의 칫솔을 더욱 유용하게 만들어주는 변형형태의 요동축이 도시되어 있다. 전체가(38a)로 표시되어 있는 변형된 요동축의 내부에는, 솔두부르 물을 방출시키기 위한 내부수로(101)가 스프링부하가 걸린 점검밸브(102)에 의해 조절가능하게 봉쇄되어 있다. 물이 점검밸브(102)를 통하여 흐르기 시작하기전에 방출도관에는 높은 압력이 존재하므로 이 내부수로(101)는 솔두부를 통하는 물의 방출량을 더욱 적극적으로 조절할 수 있게 된다. 물론, 조절가능한 개폐식 밸브로써 압력을 솔두부까지 전환

제8도 내지 제10도에는 본 발명의 변형실시예가 되시되어 있는데, 뉴테이팅 모우터의 궤도운동을 전달하는 운동은 칫솔내에서 직접 솔두부지지 요동축으로 전달된다. 제9도에서는 칫솔의 하부하우징이 전체적으로 (110)으로 표시되어 있는데, 이 하부하우징(110)은 뉴테이팅 모우터의 새턴판(saturn disc)(112)를 지지 및 포함하고 있는 공간(111)을 한정짓고 있다. 모우터의 일반적인 작동원리는 다음에 기술될 몇가지 예외를 제외하고는 제1도 내지 제8도에서 기술된 모우터의 작동원리와 유사하다. 모우터 하우

손잡이 부분을 형성하는 상부 하우징(116)은 하부하우징(110)으로 부터 연장되어서, 가느다란 관형의 요동축(117)을 감싸고 있다. 요동축(117)의 외단부에는 베어링(118)이 있는데, 이 베어링(118)은 상부 하우징(116)의 단부에 형성된 대응형태의 베어링 소켓트(119)와 협력하여 작동한다. 베어링(118) 및 베어링소케트(119)의 장치는 요동축(117)의 제한되는 보편적인 선회운동을 조정하면서 이 요동축(117)이 회전하는 것을 방지할 수 있도록 되어있다. 또한 재래식 특성을 갖는 털부분(122)이 설치된 제거가능

본 발명에 따라, 요동축(117)의 내단부(123)에는 베어링 플런저(125)를 활주 가능하게 수용할 수 있도록 원통형오목부(124)가 설치되어 있다. 베어링플런저(125)의 외단부에는 모우터작동봉(114)의 단부를 수용하기 위한 구형소케트가 마련되어 있으며, 또한 이 베어링플런저(125)는 오목부(124)의 상단부에 위치한 소형스프링(126)에 의하여 항상작동봉(114)의 쪽으로 굴절가능하게 밀려지고 있다.

결합된 형태의 칫솔에 있어서, 베어링플런저(125)는 계속하여 작동봉(114)를 밀어주고 있으며, 이에 의하여 뉴테이팅모우터의 세턴판(112)도 공간(111)내에서 최대로 경사를 이루는 위치로 같이 밀려지고 있다. 이로 말미암아 새턴판(112)의 최적 위치조건이 확실히 유지되며, 또한 이와 동시에 제조시의 오차, 마모등에 기인한 사소한 변형상태를 조정하여 줄 수 있다. 상술한 실시예와 같은 경우에 있어서, 물이 스프링(126)의 운동에 반하여 새턴관(112)을 중립위치로 약간 경사지게 하여서, 새턴판(112)을 더욱 점진적으로 변위시키지 않고도 물이 모우터 하우징을 통하여 흐를 수 있게 하고 있기 때문에, 기구가 어떤 이유로 작동하지 못하게 된 경우에는 이 새턴판의 굴절가능한 경사조절기구에 의하여 자동적으로 압력이 해리된다.

제8도 내지 제10도에 도시된 장치에 있어서, 적당한 제지가능한 부착장치(127)이 샤이어 메스 도관(128)을 재래식물꼭지(129)에 연결시키기 위해 설치될 수 있다. 부착장치(127)은 물꼭지 끝부분에 고착되어 있으며, 물이 흘러들어 올때에는 이 압력을 가진 물을 샤이어메스 도관의 수로(130)중 어느 하나를 통하여 전환시킨다. 복귀되는 물은 다른수로(131)을 통하여 흐르게 되며, 최종적으로는 부착장치(127)의 저부를 통하여 방출된다.

제10도에 도시된 바와같이, 샤이어메스 도관의 각 수로는, 한수로가 모우터실(111)내의 유입개구(123)에서 끝나며 반면 다른 수로는 방출실(133)내에는 끝나게하는 방법으로 적절히 서로 연결되어 있다. 공지 방법에 있어서, 유입구(132)로 도입되는 유체로 모우터실을 원주상으로 순회하고, 구형 베어링(134)의 제한된 보편적운동을 지지하고 있는 새턴판(112)을 점진적으로 경사지게 한다.

그 결과로서 작동봉(114)의 궤도전달운동은 요동축(117) 및 솔두부(121)로 직접전하여 진다. 솔두부(121)의 궤도운동을 거꾸로 하려고 할때에는 모우터실(111)을 통하여 유체의 흐름방향을 거꾸로 하여야 한다. 제8도 내지 제10도에 도시된 실시예에 있어서는 물꼭지 부착장치(127)의 일부를 형성하는 가역밸브(135)에 의하여 이와같은 동작이 이루어진다. 제8도 내지 제10도에 도시된 실시예에서 뉴테이팅 모우터의 각주기의 어느 부분에서 헹굼물을 솔두부(121)를 통하여 주기적으로 방출시키기 위한 장치가 마련되어 있다. 즉, 샤이어메스 도관(128)의 각 수로(130)(131)로 부터 나와서 새턴판(112)의 구형베어링 좌석(137)까지 연장되는 소형닥트(136)에 의하여 이와같은 작용이 이루어지게 되는 것이다. 닥트(136)의 위치는 관형작동봉(114)의 하단부가 궤도주기에 의해 운동하는 도중 작동봉의 내부가 닥트(136)와 일직선을 이루게 도는 위치에 결정되는 닥트가 압력을 받고 있을 때 작동봉의 내부와 닥트가 상술한 바와같이 일직선을 이루게되면, 물은 순간적으로 작동봉을 통하여 베어링 플런저(125)의 수로(138)내로 흘러나게 된다. 이 물은 수로(138)를 통하여 요동축으로 흐르며, 또한 이와 비슷한 수로(139)를 통하여 솔두부로 흘러가서 털부분에서 방출된다. 상술한 장치에 있어서, 장치가 작동하는 동안 헹굼물은 맥동류로서 솔두부를 통하게 된다. 물론 필요한 경우에는 수로(136)로 공급되는 유입원을 선택적으로 밸브로 개폐시켜, 맥동 헹굼물의 공급을 사용자의 필요에 따라 개방시키거나 혹은 단절시킬 수도 있다.

제11도 내지 제14도에 도시된 실시예는 뉴테이팅 모우터의 궤도전달운동이 솔두부지지 요동축으로 직접전하여 진다는 점에 있어서 제8도 내지 제10도에 도시된 실시예와 그 기본 기능이 유사하다. 주핸들부(140)는 압력하에서 적당한 급수원으로 부터 뻗어나온 샤이어메스 도관(141) 및 가역밸브에 연결되어 있다. 샤이어 메스 도관(141)의 각 수로(142)(143)은(지엽수로는 도시하지 않았음)모우터실(144)의 분할판 양면에서 모우터실(144)의 내부로 통하여 진다. 뉴테이팅모우터의 운동요소를 구성하는 새턴판(145)에는, 보편적인 구동체의 일부를 형성하는 소켓트(147)에 장설되어 있는 동력전달요소(146)가 있다. 관형요동축(148)의 하단부에는 또 다른 보편적인 구동체를 형성하는 유사한 소케트(149)가 설치되어 있다. 두개의 소케트(147)(149)에는 축방향연장봉(151)이 설치된 구형베어링(150)과 상호 접촉하고 있다. 이 장치는 뉴테이팅 모우터의 작동요소, 즉 동력전달요소(146)이 비회전적으로 요동축(148)에 연결될 수 있도록 되어있다, 이러한 장치에 의하여, 요동축(148)은 새터판(145)에 의하여 회전하지 못하도록 유지되고 있으며, 새턴판(145)도

이와같이 동력전달 요소(146)을 요동축(148)과 조합시킴으로써 요동축이 회전하지 못하도록 보지되고 있는 동안에 요동축의 궤도운동을 얻을 수 있다. 또한 유연한 부트(boot)(154)와 같은 장치를 설치함으로써 요동축(148)의 상단부가 칫솔몸체(140)의 상단부에 고정될 수 있게하는 것도 바람직하다. 이 유연한 부트(154)는 요동축(148)이 원하는 바와같은 궤도운동을 하게 하여주며, 한편 회전은 하는 것을 방지하여 준다. 몸체(140)내에서, 플랜지(155)가 요동축(148)에 설치되어 있다. 스프링(156)이 플랜지(155)상에서 내견부(157)을 향해 몸체(140)내에 위치하고 있으며, 이 스프링(156)은 요동축(148) 전체를 몸체(140)내로, 즉 뉴테이팅의 동력전달요소(146)쪽으로 밀어주고 있다. 따라서 스프링(156)은 보통 새턴판(145)이 충분히 경사지도록 유지시켜 주는 역할을 하며, 한편 기계가 돌아가지 못하거나 과도한 하중을 받는 경우에는 압력을 해리시키는 역할을 한다. 유연한 부트(154)는 요동축(148)이 제한된 축방향 변위를 하도록 하여서 후술하는 바와같은 해리를 조정한다.

제8도 내지 제10도에 도시된 실시예의 경우에서와 마찬가지로, 대체 가능한 솔두부(159)의 생크(158)은 요동축(148)의 내부에 수용되어 있다. 또한 제8도 내지 제10도의 실시예의 경우와 마찬가지로, 내부수로(160)(161)가 솔두부 및 요동축에 각각 설치되어 있어서, 헹굼물을 공급하고 또 이헹굼물을 솔의 털부분으로 방출하도록 되어있다.

모우터몸체의 수로(163)(164) 및 보편적인 구형베어링(150)의 수로(165)와 주기적으로 통하여지며, 새턴판의 구형베어링을 통하게되는 수로(162)는 솔을 통하는 물의 맥동류를 주기적으로 방출한다. 물론 필요에 따라 이 맥동류의 방출은 밸브를 통하여 이루어질 수도 있다. 이와 마찬가지로 필요한 경우 비교적 운동가능한 통로를 형성하는 부분을 적당히 오목하게 만듬으로써, 밸브가 열렸을 때 물이 솔두부를 통하여 연속적으로 방출될 수 있는데, 이에 따라 새턴판이 운동하는 도중 주기적인 아닌 연속적인 연

구동요소들이 서로 각을 일며 배치되어 있을 때에는 제11도 내지 제14도의 장치를 이용한 것과 같은 2개축의 보편적인 결합기구는 회전시 "일정한 속도"특성을 갖지 않는다는 것은 중요하다. 본 발명의 기구에 있어서 부품들이 축주위를 회전하는 것이 아니라 다만 궤도상을 운동할 뿐이라 할지라도 이와 마찬가지로 일정한 속도 특성을 갖지 않는다는 사실은 역시 명백하다. 보편적인 결합기구를 솔두부의 털부분과 관계를 유지하면서 적절히 배치하면, 털부분이 작동하는 동안에는 비교적 증가된 동력 및 털부분이 작동하지 않는 동안에는 비교적 증가된 속도를 각각 얻어낼 수 있다.

제15도의 변형실시예에는, 칫솔몸체(162)의 저부에 수동식 가역스위치(161)에 의해 가역 회전운동이 조절되는 비교적 공지형의 회전식 전기모우터(160a)에 의해 구동되는 궤도운동을 하는 칫솔이 나타나 있다.

몸체(162)의 상단부에는 몸체뚜껑(163a)이 설치되어 있는데, 도시된 예에 있어서는 이 뚜껑(163a)은 탄성물질로 만들어져 있다. 뚜껑(163a)은 제한된 보편적인 선회운동을 하는 요동축(164a)를 지지한다. 요동축의 외단부(165)에는 제거가능한 솔두부(166)가 장설되어 있다. 이미 상술한 실시예에서와 마찬가지로 요동축(164a)는 몸체(162)에 대하여 비회전적이며, 솔 두부(166)은 요동축(164a)에 대하여비 회전적이다.

본 발명에 따라, 전기 모우터(160a)의 동력전달축(167)은 그 외단부에노취(169)가 설치된 변위아암(168)을 수반한다. 요동축(164a)의 하단부(170)는 이 노취(169)에 수용되어 있다. 따라서 모우터축(167)이 회전하면, 변위아암(168)의 효과적인 반경 및 회전의 역할로써 요동축의 하단부(170)는 궤도를 따라 구동된다. 이와같은 요동축(164a)의 궤도운동은 솔두부(166)에 직접 전달되어, 털부분(171)이 궤도운동을 이루게 된다. 물론 가역스위치(161a)를 이용하여 모우터의 회전방향을 거꾸로 하여주면 솔두부의 궤도 운동도 거꾸로 된다.

상술한 바와같은 어떤 형태에 있어서도 본 발명의 동력식 칫솔은 간단하고 효과적인 방법으로 솔부분이 매우 유익한 궤로운동을 이루게 할 수 있다. 가역성의 궤도운동은 치아를 닦는데 있어서 이론적인 이상치에 근접한다.

본 발명의 모든 형태에 있어서 궤도로 구동되는 요동축에 의해 솔두부가 궤도운동을 전달받게 할 수가 있는데, 이 요동축은 칫솔 몸체에 비회전적으로 장설되어 있어서 몸체의 외단부 부근의 점에서 보편적인 선회운동을 이루게하는 것이다. 솔두부는 이 점으로 부터 외부로 연장되어서, 털부분에는 바람직한 직경이 약 5.5mm정도인 궤도를 이루며 나아간다. 그러나 모든 경우에 있어서 보편적인 선회점 주위에서는 솔두부의 운동궤도는 0에 근접한다. 이와같이 구강내에 들어가는 칫솔 부분에서의 운동은 매우 작

제1도 내지 제14도에 도시된 모든 실시예는 수력식 뉴테이팅모우터의 새로운 형태를 이용하는 것으로서, 동력원으로서 물꼭지에서 흘러나오는 물을 이용하고 있으며, 이물을 솔두부를 통하여 헹굼물로 사용할 수 있도록 하여주는 간단하고 편리한 장치가 설치되어 있다. 제8도 내지 제14도의 실시예에서 뉴테이팅모우터의 궤도운동 전달은 솔두부지지 요동축에 직접 전달되는데, 즉 뉴테이팅모우터의 궤도운동은 솔두부로 직접 전달되는 것이다. 제1도 내지 제7도의 실시예에서는 뉴테이팅모우터의 궤도운동을 우선 순수한 회전운동으로 전환시키고, 그 후에 이 회전운동을 다시 솔두부지지 요동축의 궤도운동으로 재전환시키는 장치가 마련되어 있다. 추가적인 기계단계가 도입되어 있는 후자의 실시예는 칫솔의 전체 길이를 감소시킬 수 있다는 실용적인 잇점이 있다. 이러한 관점에서, 뉴테이팅모우터가 소망하는 목적을 이룰 수 있는 적절한 크기 및 동력을 가지고 있는 경우에는 동력전달봉이 주어진 크기의 궤도운동직경을 갖게 된다. 이러한 궤도운동을 편리한 표준칫수(즉, 70mm의 길이)를 갖는 솔두부의 원하는(즉, 직경이 5.5mm인) 궤도운동으로 전환시

제1도 내지 제7도의 실시예에서, 궤도-회전-궤도 운동을 이룰수 있게하는 기구장치는 작동기구를 축방향으로 충분히 밀집시키게되므로, 적당한 크기를 갖는 손잡이 부분에 있어서 가역밸브가 몸체내에 편리하게 설치된다 .이러한 일은 장치가 사용될 때 엄지손가락의 단순한 면-면 운동에 의하여 조절될 수 있는데 즉 솔부분의 작동은 매우 용이하고도 신속하게 하향에서 상향으로 전환될 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 칫솔을 감싸고 있는 하우징, 보편적인 선회운동을 이루기 위하여 하우징내에 장설되어서 작동기소들은 지지하고 있는 비회전성궤도운동을 하는 요동축, 또한 상기 하우징내에서 요동축의 한쪽 단부와 접촉하여서 이 단부를 예정된 궤도로 구동시키는 유체동력식 뉴테이팅모우터와 같은 궤도운동 전달장치 등으로 이루어지는 동력식 칫솔.

Images