WO2024025053A1 - 잇몸 관리 장치 - Google Patents

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WO2024025053A1
WO2024025053A1 PCT/KR2022/020197 KR2022020197W WO2024025053A1 WO 2024025053 A1 WO2024025053 A1 WO 2024025053A1 KR 2022020197 W KR2022020197 W KR 2022020197W WO 2024025053 A1 WO2024025053 A1 WO 2024025053A1
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electrode
unit
head
signal
head unit
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김영욱
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주식회사 프록시헬스케어
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Definitions

  • the present invention relates to a gum care device, and more particularly, to a gum care device that can relieve gum inflammation or pain.
  • Dental plaque is a sticky and transparent film that sticks to the surface of the teeth. It is formed when numerous bacteria living in the mouth become entangled with certain components in saliva and are formed not only on the teeth and their surroundings, but also around prosthetics and orthodontic devices. It can also occur in dentures.
  • the purpose of the present invention which was devised to solve the above-mentioned problems, is to provide a gum care device that can prevent inflammation in the gums by effectively removing biofilm in the oral cavity.
  • a gum care device includes a head unit installed so that one or more electrodes receiving a driving signal are exposed to the outside, a handle unit detachably coupled to the head unit and formed in a shape that can be held by a user, and It is installed in the handle unit and may include a signal supply unit that mixes AC signals and DC signals to generate the drive signal and supplies the drive signal to the electrode.
  • the one or more electrodes are arranged to be spaced apart from each other and include a first electrode and a second electrode having a symmetrical shape, and each of the first electrode and the second electrode is installed to be exposed to the outside in the head unit.
  • a contact portion in contact with the gum, one end of which is connected to the contact portion, and the other end may include an extension portion located at a distal end of the head unit and a bent portion formed to be bent from the extension portion.
  • the head unit includes a head housing including a head portion in which portions of the two electrodes are exposed to the outside and a body portion in communication with the head portion, a distal end of the body portion is closed, and a portion of the handle unit is accommodated.
  • a head cover including a receiving portion formed to be retractable as much as possible, made of an insulating material, installed inside the body of the head housing, a position fixing member for fixing the position of each of the two electrodes, and installed to penetrate the head cover.
  • One end is coupled to each of the two electrodes, the other end is exposed from the head cover toward the handle unit, and when the head unit and the handle unit are coupled, a connection pin that is electrically connected to the handle unit. may include.
  • the head portion may include a first opening formed to expose the contact part of the first electrode and a second opening spaced apart from the first opening and formed to expose the contact part of the second electrode.
  • the head cover includes a base portion coupled to the distal end of the head unit and a pillar shape, the receiving portion is formed therein, and is disposed from the base portion toward the head portion of the head housing, and the first A pillar part in which a first guide groove into which a part of the extension part of the electrode is inserted and a second guide groove into which a part of the extension part of the second electrode is inserted are formed along the longitudinal direction, and the bent part of the first electrode is seated on the base part.
  • the handle unit includes a handle housing including an internal space, a frame installed in the internal space of the handle housing, a battery accommodated in the frame, and installed in the frame, and generates a driving voltage using the voltage of the battery.
  • a circuit board on which a signal supply unit is mounted made of a non-conductive material, installed at an end of the handle housing adjacent to the head unit, and a bracket member installed to be in close contact with the frame, has a rod shape, and one end is attached to the bracket.
  • An insertion member that penetrates the member and is fixedly coupled to the frame, the other end of which is inserted into the head unit to couple the handle unit and the head unit, one end of which is electrically connected to the circuit board, and the other end of which penetrates the bracket member. It is installed to be exposed to the outside, and may include a connection terminal electrically connected to the electrode of the head unit.
  • the present invention as described above, it is possible to generate an electric field and provide a micro-current to the gums, thereby alleviating inflammation or pain in the gums.
  • the electric field can weaken the structure of biofilm accumulating in the gums, the user can effectively remove biofilm that can accumulate in the oral cavity using a gum care device.
  • a gum care device can be provided that can be used by separating the head unit from the handle unit and easily replacing it with a new head unit.
  • Figure 1 is a perspective view showing a gum care device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a front view showing the gum care device of Figure 1.
  • Figure 3 is a perspective view showing a state in which the head unit and the handle unit included in the gum care device according to an embodiment of the present invention are combined.
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing the gum care device of Figure 1.
  • Figure 5 is a cross-sectional view showing the head unit of Figure 3.
  • Figure 6 is an exploded perspective view showing the head unit.
  • Figure 7 is a front view showing the inside of the head unit.
  • Figure 8 is a perspective view showing an excerpt of the head cover included in the head unit of Figure 6.
  • Figure 9 is a perspective view showing a state in which an electrode and a connection pin are coupled to a head cover.
  • Figure 10 is a cross-sectional view showing the handle unit of Figure 3.
  • Figure 11 is an exploded perspective view showing the handle unit.
  • Figure 12 is a diagram showing a signal supply unit mounted on the main circuit board.
  • 13 to 15 are diagrams showing the waveform of a signal according to an embodiment of the present invention.
  • Figures 16 and 17 are diagrams to explain the biofilm removal effect of a driving signal generated by mixing AC signals and DC signals.
  • FIGS 18 and 19 are diagrams showing modified examples of the signal supply unit.
  • Figure 1 is a perspective view showing a gum care device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a front view showing the gum care device of Figure 1
  • Figure 3 is a gum care device included in the gum care device according to an embodiment of the present invention. It is a perspective view showing a state in which the head unit and the handle unit are combined
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the gum care device of FIG. 1.
  • the gum management device 100 may include a head unit 200, a handle unit 300, and a signal supply unit (SG1, see FIG. 12).
  • SG1 see FIG. 12
  • At least a portion of the head unit 200 may be inserted into the user's mouth to perform a gum management function.
  • one or more electrodes 210 that receive a driving signal and generate an electric field corresponding to the driving signal are installed to be exposed to the outside.
  • the electrode 210 may have a shape that does not protrude to the outside from the head unit 200, or may have a shape that protrudes.
  • the electrode 210 is electrically connected to a signal supply unit (SG1, see FIG. 12), which will be described later, and can receive a driving signal from the signal supply unit (SG1, see FIG. 12).
  • the electrode 210 may form an electric field based on the electric energy of the driving signal.
  • the gum care device 100 may provide a micro-current to the gums through the electrode 210, thereby alleviating inflammation or pain in the gums. Additionally, since this electric field can weaken the structure of biofilm accumulating in the gums, the user can effectively remove biofilm that can accumulate in the oral cavity using the gum care device 100.
  • some of the electrodes 210 can receive a driving signal, and some of the remaining electrodes 210 can serve as a ground electrode. there is.
  • the material of the electrode 210 may be made of, for example, brass, aluminum, conductive polymer, conductive silicon, or stainless steel. There is no limitation, and any conductive material can be used.
  • the handle unit 300 is formed in a shape that can be held by a user.
  • the user may operate or stop the gum care device 100 by manipulating the handle unit 300 while holding the handle unit 300 . That is, the handle unit 300 can supply driving voltage to the head unit 200 under the user's control.
  • the handle unit 300 may be detachably coupled to the head unit 200. Specifically, when a portion of the handle unit 300 is inserted into the head unit 200 in the longitudinal direction, it may be electrically connected to the head unit 200 and mechanically fastened. Accordingly, when the head unit 200 needs to be replaced due to aging or damage, the user can easily replace the existing head unit 200 with a new head unit 200. A detailed description of the handle unit 300 for this purpose will be described later.
  • the gum management device 100 separates the existing head unit 200 from the handle unit 300 when the head unit 200 is damaged due to repeated use, and replaces the new head unit 200 with the new head unit 200.
  • the unit 200 can be used by combining it with the handle unit 300.
  • the signal supply unit (SG1, see FIG. 12) is installed in the handle unit 300, generates the driving signal by mixing AC signals and DC signals, and supplies the driving signal to the electrode 210.
  • the signal supply unit (SG1, see FIG. 12) may generate a driving signal using the voltage supplied from the battery built into the handle unit 300.
  • the signal supply unit (SG1, see FIG. 12) generates a driving signal by mixing an Alternating Current (AC) signal and a Direct Current (DC) signal.
  • the driving signal contains both AC and DC components, and a synergy effect and resonance occurs due to simultaneous application of AC and DC components, increasing the removal effect of biofilm, which causes dental plaque. It can be.
  • the electric field due to the DC component and the electric field due to the AC component can be provided simultaneously from the electrode 210, thereby achieving the amplified removal effect related to the biofilm described above. It can be achieved.
  • the driving signal is set in a form in which alternating current voltage and direct current voltage are superimposed, thereby reducing the risk of electric shock and pain that may be caused to the body compared to the case where only direct current voltage is applied. A detailed description of this signal supply unit (SG1, see FIG. 12) will be described later.
  • the gum care device 100 generates an electric field at the electrode 210 and provides a micro current to the gums, thereby relieving inflammation or pain in the gums.
  • Figure 5 is a cross-sectional view showing the head unit of Figure 3
  • Figure 6 is an exploded perspective view showing the head unit
  • Figure 7 is a front view showing the inside of the head unit.
  • the head unit 200 includes, for example, an electrode 210, a head housing 220, a head cover 230, a position fixing member 240, and a connection pin 250. can do.
  • the electrode 210 may be electrically connected to the signal supply unit (SG1, see FIG. 12) to receive a driving signal.
  • the electrode 210 may form an electric field based on the electric energy of the driving signal. This electric field can provide a micro-current to the gums through the electrode 210, thereby relieving inflammation or pain in the gums. Additionally, since the electric field can weaken the structure of plaque, the user can effectively remove dental plaque in the oral cavity using the gum care device 100.
  • the electrodes 210 as described above may include a first electrode 211 and a second electrode 212 that are arranged to be spaced apart from each other and have symmetrical shapes.
  • the shapes of the first electrode 211 and the second electrode 212 are not limited to this and may change into various shapes.
  • the first electrode 211 may be set as a positive electrode that receives a driving signal
  • the second electrode 212 may be set as a negative electrode that functions as a ground electrode.
  • Each of the first electrode 211 and the second electrode 212 may include, for example, a contact portion 213, an extension portion 214, and a bent portion 215.
  • the contact portion 213 is installed to be exposed to the outside of the head unit 200 and comes into contact with the gums.
  • the shape of the contact portion 213 may be, for example, a plate shape.
  • the shapes of the contact portions 213 of the first electrode 211 and the second electrode 212 may be symmetrical to each other.
  • the adjacent portions of the contact portions 213 of each of the first electrode 211 and the second electrode 212 may be straight, and the remaining portions may be arc-shaped.
  • the area and shape of the contact portion 213 may be made to correspond to the size of the gums so that the gums can be effectively managed.
  • the area and shape of the contact portion 213 may be formed to correspond to the average size of the gums of each user. there is.
  • extension part 214 One end of the extension part 214 is connected to the contact part 213, and the other end is located at the distal end of the head unit 200. That is, the extension portion 214 may be formed in a line shape and may connect the contact portion 213 and the bent portion 215, which will be described later.
  • a portion of the extension 214 may be bent, and the shape of the extension 214 may vary depending on the design of the head unit 200.
  • a position fixing member 240 which will be described later, may be installed on the extension part 214, and a detailed description of the method of coupling the extension part 214 and the position fixing member 240 will be described later.
  • the bent portion 215 is formed to be bent from the end of the extension portion 214.
  • the bent portion 215 may be bent at approximately 90 degrees with respect to the extension portion 214.
  • the bent portion 215 is in close contact with the head cover 230 included in the head unit 200, which will be described later, and can be fixedly coupled to the connection pin 250 to conduct electricity to each other.
  • the contact portion 213 is in contact with the user's gums
  • the bent portion 215 receives a drive signal from the handle unit 300
  • the extension portion 214 receives a drive signal from the contact portion 213.
  • the head housing 220 includes a head portion 221 in which portions of the two electrodes 211 and 212 are exposed to the outside, and a body portion 222 in communication with the head portion 221.
  • the head portion 221 and the body portion 222 may be formed as one piece.
  • the body portion 222 may be combined with the handle unit 300.
  • the head portion 221 may include, for example, a first opening 222 and a second opening 223.
  • the first opening 222 is formed so that the contact portion 213 of the first electrode 211 is exposed.
  • the second opening 223 is spaced apart from the first opening 222 and is formed so that the contact portion 213 of the second electrode 212 is exposed.
  • the first opening 222 and the second opening 223 may be face-symmetrical.
  • a tongue removal member 260 may be coupled to a portion of the head portion 221 opposite the first opening 222 and the second opening 223. If the user wants to remove the tongue coating, the tongue coating can be removed by scraping the tongue with the tongue coating removal member 260.
  • the head cover 230 closes the distal end of the body portion 222 and includes a receiving portion 230a that is formed to be retracted to accommodate a portion of the handle unit 300.
  • the above-described electrode 210 is coupled to the head cover 230, and a connection pin 250, which will be described later, is installed.
  • the head cover 230 couples the electrode 210 and the connection pin 250 to each other. A detailed description of the head cover 230 for this purpose will be described later.
  • the position fixing member 240 is made of an insulating material, is installed inside the body portion 222 of the head housing 220, and fixes the positions of each of the two electrodes 211 and 212.
  • the position fixing member 240 has a pair of fixing grooves 241 for fixing the positions of the extension portion 214 of the first electrode 211 and the extension portion 214 of the second electrode 212, respectively, in the longitudinal direction. It can be formed long along.
  • the extension portions 214 of each of the first electrode 211 and the second electrode 212 may be inserted into the pair of fixing grooves 241.
  • the position fixing member 240 not only fixes the positions of the extension part 214 of the first electrode 211 and the extension part 214 of the second electrode 212, but also fixes the position of the extension part 214 of the first electrode 211. ) and the extension portion 214 of the second electrode 212 contact each other and perform a function of preventing electrical short-circuiting, and for this purpose, the position fixing member 240 may be formed of an insulating material.
  • the front of the positioning member 240 has an open shape to facilitate insertion of the extension portion 214 of the first electrode 211 and the extension portion 214 of the second electrode 212 into the positioning member 240.
  • the side of the position fixing member 240 is aligned with the first electrode. It has a shape that surrounds the extension portion 214 of 211 and the extension portion 214 of the second electrode 212, and the rear surface of the position fixing member 240 may have a shape that is at least partially closed.
  • connection pin 250 is installed to penetrate the head cover 230.
  • One end of the connection pin 250 is coupled to each of the two electrodes 211 and 212, and the other end is exposed from the head cover 230 toward the handle unit 300.
  • the connection pin 250 may be a pogo pin, for example.
  • the pogo pin has a built-in spring so that the length of the end can be varied. It has excellent electrical conductivity and durability, so operation reliability can be guaranteed even after repeated use. Accordingly, even if the head unit 200 and the handle unit 300 are repeatedly coupled, the electrical connection between the head unit 200 and the handle unit 300 can always be stably implemented.
  • connection pin 250 connected to the first electrode 211 is referred to as a first connection pin (250A)
  • connection pin 250 connected to the second electrode 212 is referred to as a second connection pin (250B). It is referred to as
  • Figure 8 is a perspective view showing an excerpt of the head cover included in the head unit of Figure 6, and Figure 9 is a perspective view showing a state in which an electrode and a connection pin are coupled to the head cover.
  • the head cover 230 includes, for example, a base portion 231, a pillar portion 232, a first seating area 235, a second seating area 236, and a protrusion 237. ) and a support portion 238.
  • the base portion 231 is coupled to the distal end of the head unit 200.
  • the base portion 231 may have a shape corresponding to the open end portion of the head unit 200.
  • the base portion 231 may have a multi-level peripheral surface to limit the inflow of moisture or foreign substances into the distal end of the head unit 200.
  • the pillar portion 232 has a pillar shape and may be disposed in the central portion of the base portion 231 in the vertical direction.
  • the pillar portion 232 has a receiving portion 230a formed therein. A portion of the handle unit 300 may be inserted into the receiving portion 230a so that the head unit 200 and the handle unit 300 may be mechanically coupled.
  • the pillar portion 232 is disposed to face the head portion 221 of the head housing 220 from the base portion 231, and a portion of the extension portion 214 of the first electrode 211 is inserted into the first electrode portion 232.
  • a second guide groove 234 into which the guide groove 233 and a portion of the extension portion 214 of the second electrode 212 are inserted may be formed along the longitudinal direction.
  • the first electrode 211 and the second electrode 212 can be stably positioned on the head cover 230 by the first guide groove 233 and the second guide groove 234.
  • the first seating area 235 is formed in a portion of the base portion 231 where the bent portion 215 of the first electrode 211 is seated. To this end, the first seating area 235 may have a shape corresponding to the bent portion 215 of the first electrode 211.
  • the second seating area 236 is located on the opposite side of the first seating area 235 with respect to the pillar portion 232, and the bent portion 215 of the second electrode 212 is located in the base portion 231. ) is formed at the part where it is seated.
  • the second seating area 236 may have a shape corresponding to the bent portion 215 of the second electrode 212.
  • the bent portion 215 of the first electrode 211 and the bent portion 215 of the second electrode 212 are bent in opposite directions and form a first seating area 235 and a second seating area 236, respectively. can be settled in.
  • the head cover 230 may include a first pinhole 239a and a second pinhole 239b through which the connection pin 250 passes.
  • the first pinhole 239a may be formed in the first seating area 235
  • the second pinhole 239b may be formed in the second seating area 236.
  • the first pinhole 239a and the second pinhole 239b allow the connection pin 250 to pass through and be coupled to the first electrode 211 and the second electrode 212, respectively.
  • the upper end of the first connection pin (250A) penetrates the first pinhole (239a) and then passes through the connection hole of the bent portion 215 of the first electrode 211. It may be installed to penetrate (215a) and be fixedly coupled to the first electrode 211 through a soldering process, and the lower end may be positioned below the head cover 230.
  • the upper end of the second connection pin 250B is installed to penetrate the second pin hole 239b and then the connection hole 215b of the bent portion 215 of the second electrode 212 to perform a soldering process. It can be fixedly coupled to the second electrode 212 through, and the lower end can be positioned downward with respect to the head cover 230 like the first connection pin 250A. Accordingly, as shown in FIG. 4, when the handle unit 300 and the head unit 200 are coupled to each other, the lower ends of each of the first connection pin 250A and the second connection pin 250B are connected to the handle unit ( 300).
  • the protrusion 237 is disposed around each of the first seating area 235 and the second seating area 236 in the base portion 231.
  • the protrusion 237 limits the movement of the bent portion 215 of each of the first electrode 211 and the second electrode 212.
  • there are two protrusions 237 in FIG. 8, but the present invention is not limited thereto, and the number of protrusions 237 may be changed in various ways.
  • the support portion 238 is disposed around the first seating area 235 and the second seating area 236 and is formed to surround at least a portion of the lower area of the pillar portion 232. Accordingly, each of the first electrode 211 and the second electrode 212 can be more stably seated on the head cover 230 by the support portion 238 and the protrusion 237.
  • the height of the support part 238 may be lower than the height of the pillar part 232, but the height of the protrusion 237 and the shape of the support part 238 may vary depending on the design of the head cover 230, so it is limited to a specific value. I don't do it.
  • the lower ends and bent portions 215 of the extended portions 214 of each of the first electrode 211 and the second electrode 212 are stably seated on the head cover 230 by the support portion 238 and the protruding portion 237. Therefore, the combination of the electrode 210 and the head cover 230 can be maintained stably.
  • Figure 10 is a cross-sectional view showing the handle unit of Figure 3, and Figure 11 is an exploded perspective view showing the handle unit.
  • the handle unit 300 includes, for example, a handle housing 310, a frame 320, a battery 330, a circuit board 340, a bracket member 350, and an insertion member 360. ) and a connection terminal 370.
  • the handle housing 310 forms the outer shape of the handle unit 300 and includes an internal space.
  • the handle housing 310 can accommodate a frame 320, a battery 330, a circuit board 340, a bracket member 350, and a connection terminal 370, which will be described later, and protect them from external contact.
  • the handle housing 310 may include a pressing part 311 and an anti-slip part 312.
  • the pressing part 311 is a part that receives the user's input.
  • the user may start or stop the operation of the gum management device 100 according to an embodiment of the present invention by pressing the pressing part 311 with a finger.
  • a switch 341 may be installed on the circuit board 340, which will be described later, and the switch 341 may be positioned to sense the pressing of the pressing portion 311. That is, the user can turn on the power of the gum management device 100 by pressing the pressing part 311 when managing the gums, and thus the driving voltage generated from the handle unit 300 is connected to the head unit 200.
  • An electric field for gum care may be generated by being supplied to the first electrode 211 and/or the second electrode 212.
  • the anti-slip portion 312 is intended to provide a stable grip to the user, and may be designed with a structure and material to increase friction.
  • the anti-slip part 312 may be located on the outside of the handle housing 310 adjacent to the pressing part 311, but is not limited to this, and is located on the opposite side of the pressing part 311 in the handle housing 310. It may also be possible.
  • one push part 311 and one switch 341 are shown in FIG. 11, but a separate press part (not shown) and a corresponding switch (not shown) are additionally used to adjust the characteristics of the driving signal. It may also be possible to install it.
  • a switch for adjusting the characteristics of the driving signal may be provided so that the user can set each of the amplitude value and DC offset value, or the switch may be provided to select one of at least two or more modes. For example, when the first mode is selected through the switch, the amplitude value and DC offset value are preset corresponding to the first mode, and when the second mode is selected through the switch, the preset amplitude value and DC offset value are determined corresponding to the second mode. It may be provided to determine a set amplitude value and a DC offset value.
  • the frame 320 is installed in the inner space of the handle housing 310.
  • the frame 320 may be the framework of the handle unit 300.
  • the circuit board 340, bracket member 350, and insertion member 360, which will be described later, may be fixedly coupled to the frame 320.
  • the battery 330 is accommodated in the frame 320.
  • the battery 330 can supply power to the circuit board 340, which will be described later.
  • a space in which the battery 330 is accommodated may be formed in the lower part of the above-described frame 320.
  • the battery 330 may be electrically connected to the circuit board 340, which will be described later, through a separate terminal. Additionally, a sealing member 380 for replacement of the battery 330 may be coupled to the handle housing 310, but the present invention is not limited thereto.
  • the battery 330 may be, for example, a primary battery or a secondary battery. If the battery 330 is a primary battery, the user can replace the battery 330 periodically, and if the battery 330 is a secondary battery, charging can be performed through various charging methods. For example, the battery 330 may be charged through a wireless charging method or a wired charging method, and may also be separated from the handle housing 310 and charged through a separate charging device.
  • Circuit board 340 is installed on the frame 320.
  • the circuit board 340 may be fixed to the frame 320 through a fastening member (not shown) such as a bolt.
  • a signal supply unit (SG1, see FIG. 12) that generates a driving voltage using the voltage of the battery 330 is mounted on the circuit board 340. A detailed description of the signal supply unit (SG1, see FIG. 12) for this purpose will be described later.
  • the circuit board 340 is electrically connected to the battery 330 and may also be electrically connected to a connection terminal 370, which will be described later. Accordingly, the driving voltage generated by the circuit board 340 may be supplied to the head unit 200 through the connection terminal 370.
  • the bracket member 350 is installed at an end of the handle housing 310 adjacent to the head unit 200 and is installed to be in close contact with the frame 320.
  • the bracket member 350 may be made of a non-conductive material so that the connection terminals 370, which will be described later, do not conduct electricity to each other.
  • the insertion member 360 has a rod shape, and one end (lower end) penetrates the bracket member 350 and is fixedly coupled to the frame 320.
  • a coupling groove 321 may be formed in the frame 320. The lower end of the insertion member 360 may be coupled to the coupling groove 321 based on the direction shown in the drawing.
  • a groove is formed on the lower side of the insertion member 360, and a protrusion accommodated in the groove of the insertion member 360 is formed in the coupling groove 321 to improve the coupling force between the insertion member 360 and the frame 320. You can.
  • an adhesive material is applied to the inside of the coupling groove 321 or the bottom of the insertion member 360 to increase the coupling force between the insertion member 360 and the frame 320. It may also be possible to improve .
  • the other end (top) of the insertion member 360 is inserted into the head unit 200 to couple the handle unit 300 and the head unit 200.
  • the method of coupling the insertion member 360 and the head unit 200 may be, for example, an interference fitting method, but is not limited thereto.
  • a through hole H1 through which the insertion member 360 passes may be formed in the center of the bracket member 350. Based on the direction shown in the drawing, the upper side of the insertion member 360 may be installed to be exposed to the outside through the through hole H1, and the lower side may be fixedly coupled to the frame 320.
  • the insertion member 360, the bracket member 350, and the frame 320 are strongly coupled to each other, so that when the insertion member 360 is coupled to the head unit 200, the head unit 200 and the handle unit 300 ) can also be strongly combined with each other.
  • the material of the insertion member 360 for this may be, for example, metal or reinforced plastic.
  • connection terminal 370 electrically connects the handle unit 300 and the head unit 200. To this end, the lower end of the connection terminal 370 is electrically connected to the circuit board 340 based on the direction shown in the drawing.
  • the connection terminal 370 may be directly connected to the circuit board 340 through a soldering process, or may be indirectly connected to the circuit board 340 through a separate connection module (not shown). However, since various methods can be used to connect the connection terminal 370 and the circuit board 340, it is not limited to a specific method.
  • connection terminal 370 as described above may be formed of a conductive material such as metal or electrically conductive plastic, and may have a rod or rod shape with a predetermined length.
  • connection terminal 370 The other end (top) of the connection terminal 370 is installed to penetrate the bracket member 350 and be exposed to the outside.
  • an exposure hole H2 may be formed in the bracket member 350 to expose the connection terminal 370 to the outside.
  • connection terminal 370 may be located inside the exposure hole H2. Accordingly, as shown in FIG. 4, when the head unit 200 and the handle unit 300 are coupled, the connection pin 250 of the head unit 200 is received in the exposed hole H2 and the connection terminal ( 370). At this time, since the connection pin 250 may be a pogo pin, the end portion may be pushed by the connection terminal 370 and retracted inward. The electrical connection between the head unit 200 and the handle unit 300 can be stably maintained by the pogo pin due to its elastic force to be restored to its initial form. However, although not shown in the drawing, unlike the above, the connection terminal 370 may be positioned to protrude outward from the exposure hole H2.
  • the lower end located inside the handle housing 310 at the connection terminal 370 penetrates the upper side of the frame 320 and is a circuit board on which the signal supply unit (SG1, see FIG. 12) is mounted. It can be connected to (340).
  • connection terminal 370 is electrically connected to the electrode 210 of the head unit 200.
  • connection terminals 370 may contact the electrodes 210 one by one. That is, the first electrode 211 may be in contact with one connection terminal 370, and the second electrode 212 may be in contact with the remaining connection terminal 370.
  • This connection terminal 370 may serve to transmit the driving signal generated from the signal supply unit (SG1, see FIG. 12) to the head unit 200.
  • the handle unit 300 and the head unit 200 are coupled to each other and mechanically fastened, and the head unit 200 and the handle unit are electrically connected to each other ( 300) Since each has been explained in detail, its description will be omitted.
  • a driving signal is generated by the above-described signal supply unit (SG1, see FIG. 12) with reference to the drawings, and the effect of removing biofilm by the generated driving signal will be described in detail.
  • Figure 12 is a diagram showing a signal supply unit included in the main circuit board
  • Figures 13 to 15 are diagrams showing the waveform of a signal according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 13 shows a filtered AC signal (Sac')
  • Figure 14 shows a DC signal (Sdc)
  • Figure 15 shows a mixture of the filtered AC signal (Sac') and DC signal (Sdc).
  • the driving signal is shown.
  • Figures 16 and 17 are diagrams for explaining the biofilm removal effect of a driving signal generated by mixing AC signals and DC signals.
  • the signal supply unit (SG1) is mounted on the circuit board (340, see FIG. 11) and generates a driving signal (Vd) using the battery voltage (Vb) supplied from the battery (330, see FIG. 11). can be created.
  • the signal supply unit SG1 may generate a driving signal Vd by mixing an Alternating Current (AC) signal and a Direct Current (DC) signal.
  • AC Alternating Current
  • DC Direct Current
  • the driving signal (Vd) contains both AC and DC components, and synergistic effects and resonance occur due to simultaneous application of AC and DC components, causing biofilm that causes tongue stains and bacterial film on the palate.
  • the removal effect of biofilm may be increased.
  • the electric field due to the DC component increases the structural stress of the biofilm by inducing an imbalance in the local charge distribution, and the electric field due to the AC component increases the permeability of the external protector through specific vibration generation. You can do it.
  • the electric field due to the DC component and the electric field due to the AC component are provided to the user's gums through the electrode 210 (see FIG. 1). Therefore, an amplified removal effect related to the biofilm described above can be achieved.
  • the driving signal (Vd) is set as an overlap of alternating current and direct current voltages as described above, the risk of electric shock to the body and the pain that may be caused to the body can be reduced compared to the case where only direct current voltage is applied. .
  • the above-described signal supply unit (SG1) may include, for example, a DC-DC converter (SG1a), a signal generator (SG1b), a filter (SG1c), and a calibration unit (SG1d), and additionally a voltage divider (SG1e). ) may further be included.
  • SG1a DC-DC converter
  • SG1b signal generator
  • SG1c filter
  • SG1d calibration unit
  • SG1e voltage divider
  • the DC-DC converter (SG1a) can receive battery voltage (Vb), convert the battery voltage (Vb) into an output voltage (Vo) at a predetermined level, and output it.
  • the signal generator (SG1b) operates based on the voltage supplied from the DC-DC converter (SG1a), and generates an AC signal (Sac) with a predetermined frequency using the output voltage (Vo) of the DC-DC converter (SG1a). can be created.
  • the signal generator SG1b may be implemented using a known configuration capable of generating an AC signal, such as an oscillator or a function generator.
  • the AC signal (Sac) can be set to a frequency of 1KHz to 1000MHz. This is because when the AC signal (Sac) is set to a low frequency of less than 1 KHz, the biofilm removal effect is reduced, and even when the AC signal (Sac) is set to an ultra-high frequency exceeding 1000 MHz, the biofilm removal effect is reduced. Meanwhile, the frequency of the AC signal (Sac) can be set to a frequency of 5 MHz to 15 MHz suitable for removal of biofilm.
  • the amplitude of the AC signal (Sac) can be set to 0.1mv to 3V. If the amplitude of the AC signal (Sac) is less than 0.1 mV, it is difficult to expect a biofilm removal effect, and if the amplitude of the AC signal (Sac) exceeds 3V, there is a risk of generating toxic substances due to electrolysis of body fluids. .
  • the filter SG1c may perform a filtering operation on the AC signal Sac generated by the signal generator SG1b.
  • the filter (SG1c) includes a band pass filter and can convert an AC signal (Sac) in the form of a sawtooth wave into an AC signal (Sac') in the form of a sine wave.
  • the type of filter (SG1c) is not limited to this, and various types of filters may be employed depending on the design structure.
  • the calibration unit SG1d may generate the driving signal Vd by mixing the DC signal Sdc with the AC signal Sac' supplied through the filter SG1c.
  • the calibration unit SG1d may be implemented as an operating amplifier capable of summing (or overlapping) the AC signal Sac' and the DC signal Sdc, but is not limited thereto.
  • an offset corresponding to the DC signal Sdc is generated in the AC signal Sac', and a driving signal Vd having both AC and DC components can be generated.
  • the driving signal (Vd) contains all the characteristics of the AC signal (Sac)
  • the driving signal (Vd) can be set to a frequency of 1KHz to 1000MHz, and can also be set to a frequency of 5MHz to 15MHz, which is more suitable for biofilm removal. can be set. Additionally, the amplitude of the driving signal (Vd) can be set to 0.1mv to 3V.
  • the calibration unit (SG1d) can receive an AC signal (Sac') having an amplitude of A volt (V) from the filter (SG1c), and the AC signal (Sac') shown in FIG. 14
  • the final driving signal as shown in FIG. 15 can be generated by superimposing the DC signal (Sdc) of B volts (V) as shown.
  • the voltage value of the DC signal (Sdc) may be set to be greater than or equal to the amplitude of the AC signal (Sac'). Accordingly, the voltage value of the driving signal can be set to 0 or more.
  • the DC offset value of the driving signal may be set to be equal to or greater than the amplitude of the driving signal.
  • the DC offset value of the driving signal is less than the amplitude value of the driving signal, a section occurs where the voltage of the driving signal has a negative value, and as the voltage has a negative value in this section, a loss of electrical energy occurs. I do it.
  • the DC offset value of the driving signal is set to be equal to or greater than the amplitude of the driving signal, the loss of electrical energy can be minimized because the voltage of the driving signal is always greater than '0'.
  • the DC signal Sdc may be generated by the voltage divider SG1e.
  • the voltage divider (SG1e) can receive the output voltage (Vo) of the DC-DC converter (SG1a) and perform voltage division on the output voltage (Vo) to generate a DC signal (Sdc). You can.
  • the voltage divider SG1e may be composed of a resistor string to distribute the output voltage Vo, but is not limited thereto.
  • the output voltage (Vo) of the DC-DC converter (SG1a) is suitable to be directly used to generate a driving signal
  • the corresponding output voltage (Vo) can serve as a DC signal (Sdc).
  • the voltage divider (SG1e) can be omitted, and the output voltage (Vo) of the DC-DC converter (SG1a) can be input to the calibration unit (SG1d).
  • FIGS 18 and 19 are diagrams showing modified examples of the signal supply unit.
  • the signal supply unit (SG2) includes a DC-DC converter (SG2a), a signal generator (SG2b), a voltage drop unit (SG2e), a filter (SG2c), and an offset adjuster. (SG2d) may be included.
  • SG2a DC-DC converter
  • SG2b signal generator
  • SG2e voltage drop unit
  • SG2c filter
  • SG2d offset adjuster
  • the DC-DC converter (SG2a) receives the battery voltage (Vb) from the battery 330 (see FIG. 11), converts the battery voltage (Vb) into an output voltage (Vo) at a predetermined level, and outputs it.
  • the signal generator (SG2b) operates based on the voltage supplied from the DC-DC converter (SG2a), and uses the output voltage (Vo) of the DC-DC converter (SG2a) to generate a first AC signal ( Sa1) can be generated.
  • the signal generator SG2b may be implemented using a known configuration capable of generating an AC signal, such as an oscillator or function generator.
  • the first AC signal Sa1 may be set to a frequency of 1 KHz to 1000 MHz.
  • the first AC signal (Sa1) is set at a low frequency of less than 1 KHz, the biofilm removal effect is reduced, and even when the first AC signal (Sa1) is set at an ultra-high frequency exceeding 1000 MHz, the biofilm removal effect is reduced. Because. Meanwhile, the frequency of the first AC signal Sa1 may be set to a frequency of 5 MHz to 15 MHz suitable for removal of biofilm.
  • the voltage drop unit SG2e may be used to reduce the magnitude (eg, peak-to-peak voltage, etc.) of the first AC signal Sa1 output from the signal generator SG2b.
  • the voltage drop portion (SG2e) may be implemented as a resistance element (R), through which the second AC signal (Sa2), whose size is reduced compared to the first AC signal (Sa1), is converted to the voltage drop portion (SG2e). ) can be supplied from.
  • the filter SG2c may perform a filtering operation on the second AC signal Sa2 output from the voltage drop unit SG2e.
  • the filter (SG2c) can be set as a low pass filter including a capacitor element (C), and the second AC signal (Sa2) in the form of a sawtooth wave is converted to a sine wave. It can be converted into a third AC signal (Sa3) in the form of.
  • the precision of the driving signal can be improved by removing the unexpected DC offset of the second AC signal Sa2 through the filter SG2c.
  • the offset adjuster SG2d may generate a driving signal by mixing the DC signal with the third AC signal Sa3 output from the filter SG2c.
  • the offset adjuster (SG2d) may be configured to include a plurality of resistance elements (R1, R2), and performs voltage distribution on the output voltage (Vo) of the DC-DC converter (SG2a) to a predetermined level.
  • a DC signal can be generated.
  • the third AC signal (Sa3) supplied through the filter (SG2c) is overlapped with the DC signal generated at the common node (N) of the first and second resistor elements (R1) and R2, resulting in a final driving signal. can be created.
  • the amplitude of the driving signal can be set to 0.1mv to 3V. If the amplitude of the drive signal is less than 0.1mV, it is difficult to expect a biofilm removal effect, and if the amplitude of the drive signal exceeds 3V, there is a risk of generating toxic substances due to electrolysis of body fluids.

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Abstract

본 발명은 구동 신호를 공급받는 하나 이상의 전극이 외부로 노출되도록 설치되는 헤드 유닛, 상기 헤드 유닛과 탈착 가능하게 결합되며, 사용자가 파지 가능한 형태로 형성된 핸들 유닛 및 상기 핸들 유닛 내에 설치되며, AC 신호와 DC 신호를 혼합하여 상기 구동 신호를 생성하고, 상기 구동 신호를 상기 전극에 공급하는 신호 공급부를 포함하는 잇몸 관리 장치에 관한 것이다.

Description

잇몸 관리 장치
본 발명은 잇몸 관리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잇몸의 염증이나 통증을 완화시킬 수 있는 잇몸 관리 장치에 관한 것이다.
플라크(dental plaque)란 치아 표면에 들러붙어서 생기는 끈끈하고 투명한 막으로, 입안에 살고 있는 수많은 세균(박테리아)들이 타액 내의 특정 성분과 서로 엉겨 붙어 만들어지고 치아와 그 주변 뿐만 아니라 보철물, 교정장치 주변, 틀니에도 생기게 된다.
아주 얇고 투명한 막 형태의 플라크가 만들어지면 내부의 세균들이 번식하는데, 음식물 섭취 시 공급되는 당분을 이용해 플라크 내 세균들은 기하급수적으로 늘어나고 그 양도 많아지게 된다. 플라크 내 세균들이 만들어 내는 산성물질은 치아의 석회성분을 녹게 하여 충치를 일으키고 독소는 잇몸에 염증을 일으키는 원인으로 작용하게 된다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 구강 내 바이오필름을 효과적으로 제거하여 잇몸에 염증이 발생되는 것을 방지할 수 있는 잇몸 관리 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 잇몸 관리 장치는, 구동 신호를 공급받는 하나 이상의 전극이 외부로 노출되도록 설치되는 헤드 유닛, 상기 헤드 유닛과 탈착 가능하게 결합되며, 사용자가 파지 가능한 형태로 형성된 핸들 유닛 및 상기 핸들 유닛 내에 설치되며, AC 신호와 DC 신호를 혼합하여 상기 구동 신호를 생성하고, 상기 구동 신호를 상기 전극에 공급하는 신호 공급부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 하나 이상의 전극은 서로 이격되게 배치되며, 대칭되는 형상으로 이루어진 제1 전극과 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 전극과 제2 전극 각각은, 상기 헤드 유닛에서 외부로 노출되도록 설치되어 잇몸과 접촉되는 접촉부, 일단은 상기 접촉부와 연결되고, 타단은 상기 헤드 유닛의 말단부에 위치되는 연장부 및 상기 연장부로부터 절곡되게 형성되는 절곡부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 헤드 유닛은, 상기 두 개의 전극의 일부분이 외부로 노출되는 헤드부와, 상기 헤드부와 연통되는 몸체부를 포함하는 헤드 하우징, 상기 몸체부의 말단부를 폐쇄하고, 상기 핸들 유닛의 일부분이 수용되도록 인입되게 형성되는 수용부를 포함하는 헤드 커버, 절연 소재로 이루어지고, 상기 헤드 하우징의 몸체부의 내부에 설치되며, 상기 두 개의 전극 각각의 위치를 고정하는 위치 고정 부재 및 상기 헤드 커버를 관통하도록 설치되고, 일단은 상기 두 개의 전극 각각과 결합되며, 타단은 상기 헤드 커버로부터 상기 핸들 유닛을 향하도록 노출되고, 상기 헤드 유닛과 상기 핸들 유닛이 결합되는 경우, 상기 핸들 유닛과 전기적으로 연결되는 연결핀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 헤드부는, 상기 제1 전극의 접촉부가 노출되도록 형성되는 제1 개구부 및 상기 제1 개구부에 대해 이격되고, 상기 제2 전극의 접촉부가 노출되도록 형성되는 제2 개구부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 헤드 커버는, 상기 헤드 유닛의 말단부에 결합되는 베이스부, 기둥 형상으로 이루어지고, 내부에 상기 수용부가 형성되며, 상기 베이스부로부터 상기 헤드 하우징의 헤드부를 향하도록 배치되고, 상기 제1 전극의 연장부의 일부가 삽입되는 제1 가이드홈 및 상기 제2 전극의 연장부의 일부가 삽입되는 제2 가이드홈이 길이 방향을 따라 형성되는 기둥부, 상기 베이스부에서 상기 제1 전극의 절곡부가 안착되는 부분에 형성되는 제1 안착 영역, 상기 기둥부를 기준으로 상기 제1 안착 영역의 반대측에 위치되고, 상기 베이스부에서 상기 제2 전극의 절곡부가 안착되는 부분에 형성되는 제2 안착 영역, 상기 베이스부에서 상기 제1 안착 영역과 상기 제2 안착 영역 각각의 주변에 배치되고, 상기 제1 전극와 상기 제2 전극 각각의 절곡부의 이동을 제한하는 돌출부 및 상기 제1 안착 영역과 상기 제2 안착 영역 주위에 배치되고, 상기 기둥부의 하단 영역의 적어도 일부를 감싸도록 형성되는 지지부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 핸들 유닛은, 내부 공간을 포함하는 핸들 하우징, 상기 핸들 하우징의 내부 공간에 설치되는 프레임, 상기 프레임에 수용되는 배터리, 상기 프레임에 설치되고, 상기 배터리의 전압을 이용하여 구동 전압을 생성하는 신호 공급부가 실장된 회로 기판, 비도전성 소재로 이루어지고, 상기 핸들 하우징에서 상기 헤드 유닛과 인접한 단부에 설치되고, 상기 프레임과 밀착되도록 설치되는 브라켓 부재, 막대 형상으로 이루어지고, 일단은 상기 브라켓 부재를 관통하여 상기 프레임에 고정 결합되고, 타단은 상기 헤드 유닛에 삽입되어 상기 핸들 유닛과 상기 헤드 유닛을 결합시키는 삽입 부재, 일단은 상기 회로 기판과 전기적으로 연결되고, 타단은 상기 브라켓 부재를 관통하여 외부로 노출되도록 설치되며, 상기 헤드 유닛의 전극과 전기적으로 연결되는 연결 단자를 포함할 수 있다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 전기장을 생성하고 잇몸으로 미세 전류를 제공하여, 잇몸의 염증이나 통증을 완화시킬 수 있다. 그리고, 전기장은 잇몸에 축적되는 바이오필름의 구조를 약화시킬 수 있으므로, 사용자는 잇몸 관리 장치를 이용하여 구강 내에 축적될 수 있는 바이오필름을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 헤드 유닛의 교체가 필요한 경우, 헤드 유닛을 핸들 유닛으로부터 분리하여 새로운 헤드 유닛으로 용이하게 교체하여 사용이 가능한 잇몸 관리 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 잇몸 관리 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 잇몸 관리 장치를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 잇몸 관리 장치에 포함된 헤드 유닛과 핸들 유닛이 결합되는 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1의 잇몸 관리 장치를 도시한 단면도이다.
도 5는 도 3의 헤드 유닛을 도시한 단면도이다.
도 6은 헤드 유닛을 도시한 분해사시도이다.
도 7은 헤드 유닛의 내부를 도시한 정면도이다.
도 8은 도 6의 헤드 유닛에 포함된 헤드 커버를 발췌하여 도시한 사시도이다.
도 9는 헤드 커버에 전극과 연결핀이 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 10은 도 3의 핸들 유닛을 도시한 단면도이다.
도 11은 핸들 유닛을 도시한 분해사시도이다.
도 12는 메인 회로 기판에 실장된 신호 공급부를 나타낸 도면이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 실시예에 의한 신호의 파형을 나타낸 도면이다.
도 16 및 도 17은 AC 신호와 DC 신호가 혼합되어 생성된 구동 신호의 바이오필름 제거 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 18 및 도 19는 신호 공급부의 변형예를 나타낸 도면이다.
이하에서는 본 발명과 관련된 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 본 명세서에서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. "연결", "결합" 또는 "접속"의 경우, 물리적으로 "연결", "결합" 또는 "접속"되는 것뿐만 아니라 필요에 따라 전기적으로 "연결", "결합" 또는 "접속"되는 것으로 이해될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들과 관련된 도면들을 참고하여, 본 발명의 실시예에 의한 잇몸 관리 장치에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 잇몸 관리 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 잇몸 관리 장치를 도시한 정면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 잇몸 관리 장치에 포함된 헤드 유닛과 핸들 유닛이 결합되는 상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 1의 잇몸 관리 장치를 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 잇몸 관리 장치(100)는 헤드 유닛(200), 핸들 유닛(300), 신호 공급부(SG1, 도 12 참조)를 포함할 수 있다.
헤드 유닛(200)은 적어도 일부분이 사용자의 구강 내에 삽입되어 잇몸의 관리 기능을 수행할 수 있다. 이러한 헤드 유닛(200)에는 구동 신호를 공급받아 상기 구동 신호에 대응하는 전기장을 생성하는 하나 이상의 전극(210)이 외부로 노출되도록 설치된다. 전극(210)은 헤드 유닛(200)으로부터 외부로 돌출되지 않는 형태를 가질 수도 있고, 돌출되는 형태를 가질 수도 있다.
전극(210)은 후술할 신호 공급부(SG1, 도 12 참조)와 전기적으로 연결되고, 신호 공급부(SG1, 도 12 참조)로부터 구동 신호를 공급받을 수 있다. 전극(210)은 구동 신호의 전기 에너지를 기초로 전기장을 형성할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 의한 잇몸 관리 장치(100)는 전극(210)을 통해 잇몸으로 미세 전류를 제공하여, 잇몸의 염증이나 통증을 완화시킬 수도 있다. 또한, 이러한 전기장은 잇몸에 축적되는 바이오필름의 구조를 약화시킬 수 있으므로, 사용자는 잇몸 관리 장치(100)를 이용하여 구강 내에 축적될 수 있는 바이오필름을 효과적으로 제거할 수 있다.
전극(210)이 헤드 유닛(200)에 복수 개 배치되는 경우, 그 중 일부의 전극(210)은 구동 신호를 공급받을 수 있으며, 나머지 일부의 전극(210)은 접지 전극의 역할을 수행할 수 있다.
이와 같은 전극(210)의 소재는 일례로 황동(brass), 알루미늄(Aluminum), 전도성 고분자(Conducting polymer), 전도성 실리콘(Conducting Silicon), 스테인리스 스틸(stainless steel) 등의 물질로 형성될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 전도성을 가진 물질이라면 어느 것이든 사용이 가능하다.
핸들 유닛(300)은 사용자가 파지 가능한 형태로 형성된다. 사용자는 핸들 유닛(300)을 파지한 상태에서 핸들 유닛(300)을 조작하여 잇몸 관리 장치(100)를 동작시키거나 동작을 중단할 수 있다. 즉, 핸들 유닛(300)은 사용자의 제어에 따라 상기 헤드 유닛(200)으로 구동 전압을 공급할 수 있다.
핸들 유닛(300)은 상기 헤드 유닛(200)과 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 구체적으로, 핸들 유닛(300)의 일부분이 상기 헤드 유닛(200)에 길이 방향으로 삽입되는 경우, 상기 헤드 유닛(200)과 전기적으로 연결되면서 기계적으로 체결될 수 있다. 이에 따라, 노후화 또는 파손 등에 의해 헤드 유닛(200)의 교체가 필요한 경우, 사용자는 기존의 헤드 유닛(200)을 새로운 헤드 유닛(200)으로 간편히 교체하여 사용할 수 있다. 이를 위한 핸들 유닛(300)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
상기와 다르게 핸들 유닛과 헤드 유닛이 일체형으로 이루어진 잇몸 관리 장치는 반복적인 사용에 의해 헤드 유닛이 손상되면, 잇몸 관리 장치 전체를 교체하여야 한다. 그러나, 본 발명의 실시예에 의한 잇몸 관리 장치(100)는 반복적인 사용에 의해 헤드 유닛(200)이 손상되는 경우, 기존의 헤드 유닛(200)을 핸들 유닛(300)으로부터 분리시키고, 새로운 헤드 유닛(200)을 핸들 유닛(300)에 결합시켜서 사용할 수 있다.
신호 공급부(SG1, 도 12 참조)는 상기 핸들 유닛(300) 내에 설치되며, AC 신호와 DC 신호를 혼합하여 상기 구동 신호를 생성하고, 상기 구동 신호를 상기 전극(210)에 공급한다. 신호 공급부(SG1, 도 12 참조)는 핸들 유닛(300)에 내장된 배터리로부터 공급되는 전압을 이용하여 구동 신호를 생성할 수 있다.
특히, 신호 공급부(SG1, 도 12 참조)는 AC(Alternating Current) 신호와 DC(Direct Current) 신호를 혼합하여 구동 신호를 생성한다. 이에 따라, 구동 신호에는 AC 성분과 DC 성분이 모두 포함되어 있으며, AC 성분과 DC 성분의 동시 적용에 따른 시너지 효과 및 공진이 발생하여 치아 플라크의 원인이 되는 바이오필름(biofilm)의 제거 효과가 상승될 수 있다.
신호 공급부(SG1, 도 12 참조)가 공급하는 구동 신호에 따라 DC 성분에 의한 전기장과 AC 성분에 의한 전기장이 전극(210)으로부터 동시 제공될 수 있으므로, 상술한 바이오필름과 관련한 증폭된 제거 효과를 달성할 수 있다. 또한, 구동 신호는 교류 전압과 직류 전압이 중첩된 형태로 설정됨으로써, 직류 전압만을 인가시키는 경우와 비교하여 신체의 감전 위험과 신체에 유발할 수 있는 통증을 줄여줄 수 있다. 이러한 신호 공급부(SG1, 도 12 참조)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 의한 잇몸 관리 장치(100)는 전극(210)에서 전기장을 생성하고 잇몸으로 미세 전류를 제공하여, 잇몸의 염증이나 통증을 완화시킬 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 의한 잇몸 관리 장치(100)에 포함된 헤드 유닛(200)과 핸들 유닛(300) 각각에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
도 5는 도 3의 헤드 유닛을 도시한 단면도이고, 도 6은 헤드 유닛을 도시한 분해사시도이며, 도 7은 헤드 유닛의 내부를 도시한 정면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 상기 헤드 유닛(200)은 일례로, 전극(210), 헤드 하우징(220), 헤드 커버(230), 위치 고정 부재(240) 및 연결핀(250)을 포함할 수 있다.
전극(210)은 핸들 유닛(300)과 헤드 유닛(200)이 서로 결합되는 경우, 신호 공급부(SG1, 도 12 참조)와 전기적으로 연결되어 구동 신호를 공급받을 수 있다. 전극(210)은 구동 신호의 전기 에너지를 기초로 전기장을 형성할 수 있다. 이러한 전기장은 전극(210)을 통해 잇몸으로 미세 전류를 제공하여, 잇몸의 염증이나 통증을 완화시킬 수 있다. 또한, 전기장은 플라크의 구조를 약화시킬 수 있으므로, 사용자는 잇몸 관리 장치(100)를 이용하여 구강 내 치아 플라크를 효과적으로 제거할 수 있다.
상기와 같은 전극(210)은 일례로 서로 이격되게 배치되며, 대칭되는 형상으로 이루어진 제1 전극(211)과 제2 전극(212)을 포함할 수 있다. 다만, 제1 전극(211)과 제2 전극(212)의 형상은 이에 제한되지 않으며, 다양한 형태로 변화될 수 있다. 또한, 제1 전극(211)은 구동 신호를 인가받는 양의 전극으로 설정되고, 제2 전극(212)은 접지 전극의 역할을 수행하는 음의 전극으로 설정될 수 있다.
상기 제1 전극(211)과 제2 전극(212) 각각은 일례로 접촉부(213), 연장부(214) 및 절곡부(215)를 포함할 수 있다.
접촉부(213)는 상기 헤드 유닛(200)에서 외부로 노출되도록 설치되어 잇몸과 접촉된다. 접촉부(213)의 형상은 일례로 판 형상일 수 있다. 제1 전극(211)과 제2 전극(212) 각각의 접촉부(213)의 형상은 서로 대칭일 수 있다. 제1 전극(211)과 제2 전극(212) 각각의 접촉부(213)에서 서로 인접하는 부분은 직선으로 이루어지고, 나머지 부분은 원호 형상으로 이루어질 수 있다.
한편, 접촉부(213)의 넓이 및 형상은 잇몸을 효과적으로 관리할 수 있도록 잇몸의 크기와 대응되는 넓이 및 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 의한 잇몸 관리 장치(100)가 성인용 및 아동용으로 각각 제조되는 경우, 접촉부(213)의 넓이 및 형상은 사용자 각각의 잇몸의 평균적인 크기에 대응되도록 형성될 수 있다.
연장부(214)는 일단은 상기 접촉부(213)와 연결되고, 타단은 상기 헤드 유닛(200)의 말단부에 위치된다. 즉, 연장부(214)는 라인 형상으로 이루어질 수 있으며, 접촉부(213)와 후술할 절곡부(215)를 연결할 수 있다.
헤드 유닛(200)의 내부의 형상에 따라 연장부(214)는 일부분이 휘어질 수 있으며, 이러한 연장부(214)의 형상은 헤드 유닛(200)의 설계에 따라 가변될 수 있다. 연장부(214)에는 후술할 위치 고정 부재(240)가 설치될 수 있고, 연장부(214)와 위치 고정 부재(240)의 결합 방법에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
절곡부(215)는 상기 연장부(214)의 말단으로부터 절곡되게 형성된다. 절곡부(215)는 연장부(214)에 대해 대략 90도로 절곡될 수 있다. 절곡부(215)는 후술할 헤드 유닛(200)에 포함되는 헤드 커버(230)와 밀착되고, 연결핀(250)에 고정 결합되어 서로 통전될 수 있다.
상기와 같은 전극(210)에서 접촉부(213)는 사용자의 잇몸에 접촉되고, 절곡부(215)는 핸들 유닛(300)으로부터 구동 신호를 전달받으며, 연장부(214)는 구동 신호를 접촉부(213)로 전달하여 사용자의 잇몸이 관리될 수 있게 한다.
헤드 하우징(220)은 상기 두 개의 전극(211, 212)의 일부분이 외부로 노출되는 헤드부(221)와, 상기 헤드부(221)와 연통되는 몸체부(222)를 포함한다. 헤드부(221)와 몸체부(222)는 일체로 이루어질 수 있다. 몸체부(222)는 핸들 유닛(300)과 결합될 수 있다.
상기 헤드부(221)는 일례로 제1 개구부(222) 및 제2 개구부(223)를 포함할 수 있다. 제1 개구부(222)는 상기 제1 전극(211)의 접촉부(213)가 노출되도록 형성된다. 제2 개구부(223)는 상기 제1 개구부(222)에 대해 이격되고, 상기 제2 전극(212)의 접촉부(213)가 노출되도록 형성된다. 제1 개구부(222)와 제2 개구부(223)는 서로 면대칭 형상일 수 있다.
한편, 헤드부(221)에서 제1 개구부(222) 및 제2 개구부(223)의 반대측 부분에는 설태 제거부재(260)가 결합될 수 있다. 사용자가 혀의 설태를 제거하기를 원하는 경우, 설태 제거부재(260)로 혀를 긁어서 설태를 제거할 수 있다.
헤드 커버(230)는 상기 몸체부(222)의 말단부를 폐쇄하고, 상기 핸들 유닛(300)의 일부분이 수용되도록 인입되게 형성되는 수용부(230a)를 포함한다. 헤드 커버(230)에는 전술한 전극(210)이 결합되고, 후술할 연결핀(250)이 설치된다. 헤드 커버(230)는 전극(210)과 연결핀(250)을 서로 결합한다. 이를 위한 헤드 커버(230)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
위치 고정 부재(240)는 절연 소재로 이루어지고, 상기 헤드 하우징(220)의 몸체부(222)의 내부에 설치되며, 상기 두 개의 전극(211, 212) 각각의 위치를 고정한다. 위치 고정 부재(240)에는 제1 전극(211)의 연장부(214)와 제2 전극(212)의 연장부(214)의 위치를 고정하기 위한 한 쌍의 고정홈(241)이 각각 길이 방향을 따라 길게 형성될 수 있다. 제1 전극(211)과 제2 전극(212) 각각의 연장부(214)가 한 쌍의 고정홈(241)에 삽입될 수 있다.
위치 고정 부재(240)는 제1 전극(211)의 연장부(214)와 제2 전극(212)의 연장부(214)의 위치를 고정할 뿐만 아니라 제1 전극(211)의 연장부(214)와 제2 전극(212)의 연장부(214)가 서로 접촉하여 전기적으로 단락되는 것을 방지하는 기능을 수행하며, 이를 위하여 위치 고정 부재(240)는 절연 물질로 형성될 수 있다.
위치 고정 부재(240)에 제1 전극(211)의 연장부(214)와 제2 전극(212)의 연장부(214)의 삽입이 용이하도록 위치 고정 부재(240)의 전면은 개구된 형상을 갖되, 제1 전극(211)의 연장부(214)와 제2 전극(212)의 연장부(214)가 위치 고정 부재(240)로부터 이탈되지 않도록 위치 고정 부재(240)의 측면은 제1 전극(211)의 연장부(214)와 제2 전극(212)의 연장부(214)를 감싸는 형상을 갖고, 위치 고정 부재(240)의 후면은 적어도 일부가 폐쇄된 형상을 가질 수 있다.
연결핀(250)은 상기 헤드 커버(230)를 관통하도록 설치된다. 연결핀(250)의 일단은 상기 두 개의 전극(211, 212) 각각과 결합되며, 타단은 상기 헤드 커버(230)로부터 상기 핸들 유닛(300)을 향하도록 노출된다.
연결핀(250)은 일례로 포고핀(Pogo Pin)일 수 있다. 포고핀은 스프링을 내장하여 단부의 길이가 가변될 수 있는 것으로, 전기전도성과 내구성이 우수하여 반복적인 사용에도 동작 신뢰성이 보장될 수 있다. 이에 따라, 헤드 유닛(200)과 핸들 유닛(300)이 반복적으로 결합되더라도 헤드 유닛(200)과 핸들 유닛(300)의 전기적인 연결이 항상 안정적으로 구현될 수 있다.
한편, 전술한 전극(210)이 제1 전극(211)과 제2 전극(212)을 포함하는 경우, 연결핀(250)도 전극(210)의 개수와 동일하게 두 개일 수 있으며, 설명의 편의를 위하여 제1 전극(211)과 연결되는 연결핀(250)은 제1 연결핀(250A)이라고 지칭하고, 제2 전극(212)과 연결되는 연결핀(250)은 제2 연결핀(250B)이라고 지칭한다.
한편, 상기 헤드 유닛(200)과 상기 핸들 유닛(300)이 서로 결합되는 과정에서, 연결핀(250)에 의해 헤드 유닛(200)과 핸들 유닛(300)이 전기적으로 연결되는 것에 대한 설명은 후술할 헤드 커버(230) 및 핸들 유닛(300)을 설명하면서 상세하게 설명하기로 한다.
도 8은 도 6의 헤드 유닛에 포함된 헤드 커버를 발췌하여 도시한 사시도이고, 도 9는 헤드 커버에 전극과 연결핀이 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 헤드 커버(230)는 일례로, 베이스부(231), 기둥부(232), 제1 안착 영역(235), 제2 안착 영역(236), 돌출부(237) 및 지지부(238)를 포함할 수 있다.
베이스부(231)는 상기 헤드 유닛(200)의 말단부에 결합된다. 베이스부(231)는 헤드 유닛(200)의 개구되게 형성된 말단부와 대응되는 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 베이스부(231)는 헤드 유닛(200)의 말단부로 수분이나 이물질의 유입을 제한할 수 있도록 둘레면이 다단 형상으로 이루어질 수 있다.
기둥부(232)는 기둥 형상으로 이루어지고, 베이스부(231)의 중앙 부분에 상하 방향으로 배치될 수 있다. 기둥부(232)는 내부에 수용부(230a)가 형성된다. 수용부(230a)에는 핸들 유닛(300)의 일부분이 삽입되어 헤드 유닛(200)과 핸들 유닛(300)이 기계적으로 결합될 수 있다.
기둥부(232)는 베이스부(231)로부터 상기 헤드 하우징(220)의 헤드부(221)를 향하도록 배치되며, 상기 제1 전극(211)의 연장부(214)의 일부가 삽입되는 제1 가이드홈(233) 및 상기 제2 전극(212)의 연장부(214)의 일부가 삽입되는 제2 가이드홈(234)이 길이 방향을 따라 형성될 수 있다. 제1 가이드홈(233)과 제2 가이드홈(234)에 의해 제1 전극(211)과 제2 전극(212)이 헤드 커버(230)에 안정적으로 위치될 수 있다.
제1 안착 영역(235)은 상기 베이스부(231)에서 상기 제1 전극(211)의 절곡부(215)가 안착되는 부분에 형성된다. 이를 위하여 제1 안착 영역(235)은 제1 전극(211)의 절곡부(215)와 대응되는 형상일 수 있다.
제2 안착 영역(236)은 상기 기둥부(232)를 기준으로 상기 제1 안착 영역(235)의 반대측에 위치되고, 상기 베이스부(231)에서 상기 제2 전극(212)의 절곡부(215)가 안착되는 부분에 형성된다. 이를 위하여 제2 안착 영역(236)은 제2 전극(212)의 절곡부(215)와 대응되는 형상일 수 있다. 제1 전극(211)의 절곡부(215)와 제2 전극(212)의 절곡부(215)는 서로 반대방향으로 절곡된 상태로 각각 제1 안착 영역(235)과 제2 안착 영역(236)에 안착될 수 있다.
한편, 헤드 커버(230)는 연결핀(250)이 관통되는 제1 핀홀(239a)과 제2 핀홀(239b)을 포함할 수 있다. 제1 핀홀(239a)은 제1 안착 영역(235)에 형성될 수 있으며, 제2 핀홀(239b)은 제2 안착 영역(236)에 형성될 수 있다. 제1 핀홀(239a)과 제2 핀홀(239b)은 연결핀(250)이 관통하여 각각 제1 전극(211)과 제2 전극(212)에 결합되게 한다.
더욱 상세하게 설명하면, 도면에 도시된 방향을 기준으로 제1 연결핀(250A)의 상단은 제1 핀홀(239a)을 관통한 다음, 제1 전극(211)의 절곡부(215)의 연결홀(215a)을 관통하도록 설치되어 납땜(soldering) 공정을 통해 제1 전극(211)과 고정 결합될 수 있고, 하단은 헤드 커버(230)에 대해 하방에 위치될 수 있다.
그리고, 상기 제2 연결핀(250B)의 상단은 제2 핀홀(239b)을 관통한 다음, 제2 전극(212)의 절곡부(215)의 연결홀(215b)을 관통하도록 설치되어 납땜 공정을 통해 제2 전극(212)과 고정 결합될 수 있고, 하단은 제1 연결핀(250A)과 같이 헤드 커버(230)에 대해 하방에 위치될 수 있다. 이에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 핸들 유닛(300)과 헤드 유닛(200)이 서로 결합되는 경우, 제1 연결핀(250A)과 제2 연결핀(250B) 각각의 하단은 핸들 유닛(300)에 접촉될 수 있다.
돌출부(237)는 상기 베이스부(231)에서 상기 제1 안착 영역(235)과 상기 제2 안착 영역(236) 각각의 주변에 배치된다. 돌출부(237)는 상기 제1 전극(211)과 상기 제2 전극(212) 각각의 절곡부(215)의 이동을 제한한다. 도 8에서는 돌출부(237)가 두 개인 것으로 도시하였으나, 본 발명이 이에 제한되지 않으며, 돌출부(237)의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
지지부(238)는 상기 제1 안착 영역(235)과 상기 제2 안착 영역(236) 주위에 배치되고, 상기 기둥부(232)의 하단 영역의 적어도 일부를 감싸도록 형성된다. 따라서 제1 전극(211)과 제2 전극(212) 각각은 지지부(238) 및 돌출부(237)에 의해 헤드 커버(230)에 더욱 안정적으로 안착될 수 있다. 지지부(238)의 높이는 기둥부(232)의 높이보다 낮을 수 있으나, 돌출부(237)의 높이와 지지부(238)의 형상은 헤드 커버(230)의 설계에 따라 가변될 수 있으므로, 특정 수치로 한정하지는 않는다.
이러한 지지부(238) 및 돌출부(237)에 의해 제1 전극(211)과 제2 전극(212) 각각의 연장부(214)의 하단 및 절곡부(215)가 헤드 커버(230)에 안정적으로 안착될 수 있으므로, 전극(210)과 헤드 커버(230)의 결합이 안정적으로 유지될 수 있다.
도 10은 도 3의 핸들 유닛을 도시한 단면도이고, 도 11은 핸들 유닛을 도시한 분해사시도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 핸들 유닛(300)은 일례로 핸들 하우징(310), 프레임(320), 배터리(330), 회로 기판(340), 브라켓 부재(350), 삽입 부재(360) 및 연결 단자(370)를 포함할 수 있다.
핸들 하우징(310)은 핸들 유닛(300)의 외형을 형성하는 것으로, 내부 공간을 포함한다. 핸들 하우징(310)은 후술할 프레임(320), 배터리(330), 회로 기판(340), 브라켓 부재(350) 및 연결 단자(370)를 수용하고, 외부의 접촉으로부터 보호할 수 있다.
한편, 핸들 하우징(310)은 누름부(311) 및 미끄럼 방지부(312)를 포함할 수 있다.
누름부(311)는 사용자의 입력을 받는 부분이다. 사용자가 손가락으로 누름부(311)를 눌러서 본 발명의 일 실시예에 따른 잇몸 관리 장치(100)의 동작을 시작하거나 정지할 수 있다. 이를 위하여 후술할 회로 기판(340)에는 스위치(341)가 설치될 수 있고, 스위치(341)는 누름부(311)의 눌림을 감지하도록 위치될 수 있다. 즉, 사용자는 잇몸의 관리 시 누름부(311)를 눌러서 잇몸 관리 장치(100)의 전원을 온(on) 시킬 수 있으며, 이에 따라 핸들 유닛(300)으로부터 발생된 구동 전압이 헤드 유닛(200)의 제1 전극(211) 및/또는 제2 전극(212)으로 공급되어 잇몸 관리를 위한 전기장이 발생될 수 있다.
미끄럼 방지부(312)는 사용자에게 안정적인 그립감을 부여하기 위한 것으로, 마찰력 증대를 위한 구조 및 재질로 설계될 수 있다. 미끄럼 방지부(312)는 핸들 하우징(310)의 외부에서 누름부(311)와 인접한 부분에 위치될 수 있으나, 이에 한정하지는 않으며, 핸들 하우징(310)에서 누름부(311)의 반대측에 위치되는 것도 가능할 수 있다.
한편, 도 11에는 하나의 누름부(311)와 하나의 스위치(341)가 도시되었으나, 구동 신호의 특성을 조절하기 위한 별도의 누름부(미도시)와 이에 대응하는 스위치(미도시)가 추가적으로 설치되는 것도 가능할 수 있다.
구동 신호의 특성을 조절하기 위한 스위치는, 사용자가 진폭 값 및 DC 오프셋 값 각각을 설정할 수 있도록 구비될 수 있으며, 또는 스위치는 적어도 두 개 이상의 모드 중 어느 하나를 선택할 수 있도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 스위치를 통해 제1 모드가 선택되면, 제1 모드에 대응하여 기 설정된 진폭 값과 DC 오프셋 값으로 결정되고, 스위치를 통해 제2 모드가 선택되면, 제2 모드에 대응하여 기 설정된 진폭 값과 DC 오프셋 값이 결정되도록 구비될 수 있다.
프레임(320)은 상기 핸들 하우징(310)의 내부 공간에 설치된다. 프레임(320)은 핸들 유닛(300)의 뼈대가 될 수 있다. 후술할 회로 기판(340), 브라켓 부재(350) 및 삽입 부재(360)가 프레임(320)에 고정 결합될 수 있다.
배터리(330)는 상기 프레임(320)에 수용된다. 배터리(330)는 후술할 회로 기판(340)으로 전원을 공급할 수 있다.
전술한 프레임(320)의 하부에는 배터리(330)가 수용되는 공간이 형성될 수 있다. 배터리(330)는 후술할 회로 기판(340)과 별도의 단자에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 핸들 하우징(310)에는 배터리(330)의 교체 등을 위한 밀폐 부재(380)가 결합될 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.
배터리(330)는 일례로 1차 전지(Primary Battery) 또는 2차 전지(Secondary Battery)일 수 있다. 배터리(330)가 1차 전지인 경우 사용자는 배터리(330)를 주기적으로 교체할 수 있으며, 배터리(330)가 2차 전지인 경우 다양한 충전 방식을 통해 충전이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 배터리(330)는 무선 충전 방식 또는 유선 충전 방식을 통해 충전될 수 있으며, 또한 핸들 하우징(310)으로부터 분리되어 별도의 충전 장치를 통해 충전되는 것도 가능할 수 있다.
회로 기판(340)은 상기 프레임(320)에 설치된다. 회로 기판(340)은 볼트와 같은 체결 부재(미도시)를 통하여 프레임(320)에 고정될 수 있다. 회로 기판(340)에는 상기 배터리(330)의 전압을 이용하여 구동 전압을 생성하는 신호 공급부(SG1, 도 12 참조)가 실장된다. 이를 위한 신호 공급부(SG1, 도 12 참조)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
회로 기판(340)은 배터리(330)와 전기적으로 연결되고, 후술할 연결 단자(370)와도 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 회로 기판(340)에서 생성되는 구동 전압이 연결 단자(370)를 통하여 헤드 유닛(200)으로 공급될 수 있다.
브라켓 부재(350)는 상기 핸들 하우징(310)에서 상기 헤드 유닛(200)과 인접한 단부에 설치되고, 상기 프레임(320)과 밀착되도록 설치된다. 브라켓 부재(350)는 후술할 연결 단자(370)가 서로 통전되지 않도록 비도전성 소재로 이루어질 수 있다.
삽입 부재(360)는 막대 형상으로 이루어지고, 일단(하단)은 상기 브라켓 부재(350)를 관통하여 상기 프레임(320)에 고정 결합된다. 이를 위하여 프레임(320)에는 결합홈(321)이 형성될 수 있다. 도면에 도시된 방향을 기준으로 삽입 부재(360)의 하단은 결합홈(321)에 결합될 수 있다.
여기서, 삽입 부재(360)의 하측에 홈을 형성하고, 결합홈(321)에는 삽입 부재(360)의 홈에 수용되는 돌기를 형성하여 삽입 부재(360)와 프레임(320)의 결합력을 향상시킬 수 있다. 이와 다르게 삽입 부재(360)가 결합홈(321)에 결합되기 전에 결합홈(321)의 내부나 삽입 부재(360)의 하단에 접착 물질을 도포하여 삽입 부재(360)와 프레임(320)의 결합력을 향상시키는 것도 가능할 수 있다.
이러한 삽입 부재(360)의 타단(상단)은 상기 헤드 유닛(200)에 삽입되어 상기 핸들 유닛(300)과 상기 헤드 유닛(200)을 결합시킨다. 삽입 부재(360)와 헤드 유닛(200)의 결합 방법은 일례로 억지끼움 방법일 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.
한편, 브라켓 부재(350)의 중심 부분에는 삽입 부재(360)가 관통되는 관통홀(H1)이 형성될 수 있다. 도면에 도시된 방향을 기준으로 삽입 부재(360)의 상측은 관통홀(H1)을 통과하여 외부로 노출되도록 설치되고, 하측은 프레임(320)에 고정 결합될 수 있다.
이와 같이 삽입 부재(360), 브라켓 부재(350) 및 프레임(320)이 서로 강하게 결합됨으로써, 삽입 부재(360)가 헤드 유닛(200)과 결합되는 경우, 헤드 유닛(200)과 핸들 유닛(300)도 서로 강하게 결합될 수 있다. 이를 위한 삽입 부재(360)의 소재는 일례로 금속 또는 강화 플라스틱일 수 있다.
연결 단자(370)는 핸들 유닛(300)과 헤드 유닛(200)을 전기적으로 연결한다. 이를 위하여 도면에 도시된 방향을 기준으로 연결 단자(370)의 하단은 상기 회로 기판(340)과 전기적으로 연결된다. 연결 단자(370)는 회로 기판(340)과 남땝 공정에 의해 직접 연결되는 것도 가능할 수 있고, 별도의 연결 모듈(미도시)에 의해 회로 기판(340)과 간접적으로 연결될 수 있다. 다만, 연결 단자(370)와 회로 기판(340)과의 연결 방법은 다양한 방법이 적용될 수 있으므로, 특정 방법으로 한정하지는 않는다.
상기와 같은 연결 단자(370)는 금속이나 전기전도성 플라스틱 등과 같은 도전성 소재로 형성될 수 있으며, 소정의 길이를 갖는 봉 또는 막대 형상을 가질 수 있다.
연결 단자(370)의 타단(상단)은 상기 브라켓 부재(350)를 관통하여 외부로 노출되도록 설치된다. 이를 위하여 브라켓 부재(350)에는 연결 단자(370)가 외부로 노출될 수 있게 하는 노출홀(H2)이 형성될 수 있다. 노출홀(H2)은 두 개일 수 있고, 두 개의 노출홀(H2)은 관통홀(H1)을 기준으로 서로 반대 방향에 이격되게 위치될 수 있다.
상기 연결 단자(370)의 상단이 노출홀(H2)의 내부에 위치될 수 있다. 이에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 헤드 유닛(200)과 핸들 유닛(300)이 결합되는 경우, 헤드 유닛(200)의 연결핀(250)이 노출홀(H2)에 수용되면서 연결 단자(370)와 접촉된다. 이때, 연결핀(250)은 포고핀일 수 있으므로, 끝부분이 연결 단자(370)에 의해 밀려지면서 내부로 후퇴될 수 있다. 포고핀은 초기 형태로 복원되려는 탄성력에 의해 헤드 유닛(200)과 핸들 유닛(300)의 전기적인 연결이 안정적으로 유지될 수 있다. 다만, 도면에 도시하지는 않았으나, 상기와 다르게 연결 단자(370)는 노출홀(H2)보다 외부로 돌출되도록 위치되는 것도 가능할 수 있다.
도면에 도시된 방향을 기준으로, 연결 단자(370)에서 핸들 하우징(310)의 내부에 위치하는 하단은 프레임(320)의 상측을 관통하여 신호 공급부(SG1, 도 12 참조)가 실장된 회로 기판(340)과 연결될 수 있다.
상기와 같은 핸들 유닛(300)과 전술한 헤드 유닛(200)이 결합되는 경우, 연결 단자(370)는 상기 헤드 유닛(200)의 전극(210)과 전기적으로 연결된다. 헤드 유닛(200)에 포함된 전극(210)이 두 개인 경우, 연결 단자(370)도 두 개일 수 있다. 연결 단자(370)는 전극(210)과 서로 하나씩 접촉될 수 있다. 즉, 제1 전극(211)은 어느 하나의 연결 단자(370)와 접촉되고, 제2 전극(212)은 나머지 연결 단자(370)와 접촉될 수 있다. 이러한 연결 단자(370)는 신호 공급부(SG1, 도 12 참조)에서 발생된 구동 신호를 헤드 유닛(200)으로 전달하는 역할을 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 의한 잇몸 관리 장치(100)에서 핸들 유닛(300)과 헤드 유닛(200)이 서로 결합되어 기계적으로 체결되면서, 전기적으로 연결되는 것은 헤드 유닛(200)과 핸들 유닛(300) 각각을 설명하면서 상세하게 설명하였으므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 전술한 신호 공급부(SG1, 도 12 참조)에 의해 구동 신호가 생성되고, 생성된 구동 신호에 의하여 바이오필름이 제거되는 효과에 대하여 상세하게 설명한다.
도 12는 메인 회로 기판에 포함되는 신호 공급부를 나타낸 도면이고, 도 13 내지 도 15은 본 발명의 실시예에 의한 신호의 파형을 나타낸 도면이다. 특히, 도 13에서는 필터링된 AC 신호(Sac')를 도시하였고, 도 14에서는 DC 신호(Sdc)를 도시하였으며, 도 15에서는 필터링된 AC 신호(Sac')와 DC 신호(Sdc)가 혼합되어 생성된 구동 신호를 도시하였다. 또한, 도 16 및 도 17은 AC 신호와 DC 신호가 혼합되어 생성된 구동 신호의 바이오필름 제거 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 신호 공급부(SG1)는 회로 기판(340, 도 11 참조) 상에 실장되어 배터리(330, 도 11 참조)로부터 공급되는 배터리 전압(Vb)을 이용하여 구동 신호(Vd)를 생성할 수 있다.
특히, 신호 공급부(SG1)는 AC(Alternating Current) 신호와 DC(Direct Current) 신호를 혼합하여 구동 신호(Vd)를 생성할 수 있다.
이에 따라, 구동 신호(Vd)에는 AC 성분과 DC 성분이 모두 포함되어 있으며, AC 성분과 DC 성분의 동시 적용에 따른 시너지 효과 및 공진이 발생하여 혀의 설태나 입천장의 세균막의 원인이 되는 바이오필름(biofilm)의 제거 효과가 상승될 수 있다.
도 16를 참조하면, DC 성분에 의한 전기장은 국소적인 전하량 분포의 불균형을 유도하여 바이오필름의 구조적인 스트레스를 증가시키고, AC 성분에 의한 전기장은 특이적인 진동 발생을 통해 외부 보호체의 투과성을 증가시킬 수 있다.
이러한 AC 성분과 DC 성분의 시너지 효과는 도 17에서 확인할 수 있다. 즉, AC 성분에 의한 전기장과 DC 성분에 의한 전기장을 각각 단독으로 제공하였을 때의 바이오필름 제거 효과에 비해, AC 성분에 의한 전기장과 DC 성분에 의한 전기장을 중첩하여 동시에 제공하는 경우 바이오필름의 제거 효과가 월등히 우세함을 알 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 신호 공급부(SG1)가 공급하는 구동 신호(Vd)로 인하여, DC 성분에 의한 전기장과 AC 성분에 의한 전기장이 전극(210, 도 1 참조)을 통해 사용자의 잇몸에 제공될 수 있으므로, 상술한 바이오필름과 관련한 증폭된 제거 효과를 달성할 수 있다.
또한, 구동 신호(Vd)가 앞서 설명한 바와 같이 교류 전압과 직류 전압이 중첩된 형태로 설정됨으로써, 직류 전압만을 인가시키는 경우와 비교하여 신체의 감전 위험과 신체에 유발할 수 있는 통증을 줄여줄 수 있다.
한편, 전술한 신호 공급부(SG1)는 일례로 DC-DC 컨버터(SG1a), 신호 발생부(SG1b), 필터(SG1c), 및 캘리브레이션부(SG1d)를 포함할 수 있으며, 추가적으로 전압 분배부(SG1e)를 더 포함할 수 있다.
DC-DC 컨버터(SG1a)는 배터리 전압(Vb)을 공급받고, 배터리 전압(Vb)을 소정 레벨의 출력 전압(Vo)으로 변환시켜 출력할 수 있다.
신호 발생부(SG1b)는 DC-DC 컨버터(SG1a)로부터 공급되는 전압을 기초로 동작하며, DC-DC 컨버터(SG1a)의 출력 전압(Vo)을 이용하여 소정의 주파수를 갖는 AC 신호(Sac)를 생성할 수 있다.
신호 발생부(SG1b)는 오실레이터(Oscillator), 함수 발생기(Function Generator) 등과 같은 AC 신호를 생성 가능한 기 공지된 구성을 이용하여 구현될 수 있다.
예를 들어, AC 신호(Sac)는 1KHz ~ 1000MHz의 주파수로 설정될 수 있다. AC 신호(Sac)가 1KHz 미만의 저주파로 설정되는 경우에는 바이오필름의 제거 효과가 떨어지며, AC 신호(Sac)가 1000MHz를 넘는 초고주파로 설정되는 경우에도 바이오필름의 제거 효과가 떨어지기 때문이다. 한편, AC 신호(Sac)의 주파수는 바이오필름의 제거에 적합한 5MHz ~ 15MHz의 주파수로 설정될 수 있다.
또한, AC 신호(Sac)의 진폭은 0.1mv ~ 3V로 설정될 수 있다. AC 신호(Sac)의 진폭이 0.1mV 미만인 경우 바이오필름 제거 효과를 기대하기 어려우며, AC 신호(Sac)의 진폭이 3V를 초과하는 경우에는 체액의 전기분해로 인한 독소물질이 발생할 우려가 있기 때문이다.
필터(SG1c)는 신호 발생부(SG1b)에 의해 생성된 AC 신호(Sac)에 대한 필터링 동작을 수행할 수 있다. 일례로, 필터(SG1c)는 대역 통과 필터(Band Pass Filter)를 포함하여, 톱니파(Sawtooth Wave) 형태의 AC 신호(Sac)를 사인파(Sine Wave) 형태의 AC 신호(Sac')로 변환할 수 있다. 다만, 필터(SG1c)의 종류는 이에 제한되지 않으며, 설계 구조에 따라 다양한 종류의 필터가 채용될 수 있다.
캘리브레이션부(SG1d)는 필터(SG1c)를 통해 공급된 AC 신호(Sac')에 DC 신호(Sdc)를 혼합하여 구동 신호(Vd)를 생성할 수 있다. 일례로, 캘리브레이션부(SG1d)는 AC 신호(Sac')와 DC 신호(Sdc)의 합산(또는 중첩)이 가능한 연산 증폭기(operating amplifier)로 구현될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이에 따라, AC 신호(Sac')에는 DC 신호(Sdc)에 해당하는 오프셋(offset)이 발생되며, AC 성분과 DC 성분을 모두 보유한 구동 신호(Vd)가 생성될 수 있다.
구동 신호(Vd)는 AC 신호(Sac)의 특성을 모두 포함하고 있으므로, 구동 신호(Vd)는 1KHz ~ 1000MHz의 주파수로 설정될 수 있으며, 또한 바이오필름의 제거에 보다 적합한 5MHz ~ 15MHz의 주파수로 설정될 수 있다. 또한, 구동 신호(Vd)의 진폭은 0.1mv ~ 3V로 설정될 수 있다.
도 13을 참조하면 캘리브레이션부(SG1d)는 A 볼트(V)의 진폭을 갖는 AC 신호(Sac')를 필터(SG1c)로부터 공급받을 수 있으며, 해당 AC 신호(Sac')에 도 14에 도시된 바와 같은 B 볼트(V)의 DC 신호(Sdc)를 중첩함으로써 도 15에 도시된 바와 같은 최종 구동 신호를 생성할 수 있다.
이때, DC 신호(Sdc)의 전압값은 AC 신호(Sac')의 진폭 이상으로 설정될 수 있다. 이에 따라, 구동 신호의 전압값은 0 이상으로 설정될 수 있다.
결국, 구동 신호의 DC 오프셋 값은 구동 신호의 진폭과 동일하거나 그보다 크게 설정될 수 있다.
구동 신호의 DC 오프셋 값이 구동 신호의 진폭 값 미만인 경우, 구동 신호의 전압이 음의 값을 갖게 되는 구간이 발생하게 되고, 상기 구간에서 전압이 음의 값을 갖게 됨에 따라 전기 에너지의 손실이 발생하게 된다.
다만 본 발명의 실시예와 같이, 구동 신호의 DC 오프셋 값을 구동 신호의 진폭과 동일하거나 그보다 크게 설정하게 되면, 구동 신호의 전압이 항상 '0' 이상이므로 전기 에너지의 손실을 최소화할 수 있다.
한편, DC 신호(Sdc)는 전압 분배부(SG1e)에 의해 생성될 수 있다. 예를 들어, 전압 분배부(SG1e)는 DC-DC 컨버터(SG1a)의 출력 전압(Vo)을 전달받을 수 있으며, 출력 전압(Vo)에 대한 전압 분배를 수행하여 DC 신호(Sdc)를 생성할 수 있다.
전압 분배부(SG1e)는 출력 전압(Vo)을 분배하기 위한 저항 스트링으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
DC-DC 컨버터(SG1a)의 출력 전압(Vo)이 구동 신호 생성에 바로 사용되기에 적합한 경우, 해당 출력 전압(Vo)이 DC 신호(Sdc)의 역할을 수행할 수 있다. 이 경우 전압 분배부(SG1e)는 생략될 수 있으며, DC-DC 컨버터(SG1a)의 출력 전압(Vo)이 캘리브레이션부(SG1d)로 입력될 수 있다.
도 18 및 도 19는 신호 공급부의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 변형예에 따른 신호 공급부(SG2)는 DC-DC 컨버터(SG2a), 신호 발생부(SG2b), 전압 강하부(SG2e), 필터(SG2c), 및 오프셋 조절부(SG2d)를 포함할 수 있다.
DC-DC 컨버터(SG2a)는 배터리(330, 도 11 참조)로부터 배터리 전압(Vb)을 공급받고, 배터리 전압(Vb)을 소정 레벨의 출력 전압(Vo)으로 변환시켜 출력할 수 있다.
신호 발생부(SG2b)는 DC-DC 컨버터(SG2a)로부터 공급되는 전압을 기초로 동작하며, DC-DC 컨버터(SG2a)의 출력 전압(Vo)을 이용하여 소정의 주파수를 갖는 제1 AC 신호(Sa1)를 생성할 수 있다.
신호 발생부(SG2b)는 오실레이터(Oscillator), 함수 발생기(Function Generator) 등과 같은 AC 신호를 생성 가능한 기 공지된 구성을 이용하여 구현될 수 있다.
예를 들어, 제1 AC 신호(Sa1)는 1KHz ~ 1000MHz의 주파수로 설정될 수 있다. 제1 AC 신호(Sa1)가 1KHz 미만의 저주파로 설정되는 경우에는 바이오필름의 제거 효과가 떨어지며, 제1 AC 신호(Sa1)가 1000MHz를 넘는 초고주파로 설정되는 경우에도 바이오필름의 제거 효과가 떨어지기 때문이다. 한편, 제1 AC 신호(Sa1)의 주파수는 바이오필름의 제거에 적합한 5MHz ~ 15MHz의 주파수로 설정될 수 있다.
전압 강하부(SG2e)는 신호 발생부(SG2b)로부터 출력된 제1 AC 신호(Sa1)의 크기(예를 들어, 피크 투 피크 전압 등)를 감소시키기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 전압 강하부(SG2e)는 저항 소자(R)로 구현될 수 있으며, 이를 통해 제1 AC 신호(Sa1)에 비해 크기가 감소된 제2 AC 신호(Sa2)가 전압 강하부(SG2e)로부터 공급될 수 있다.
필터(SG2c)는 전압 강하부(SG2e)로부터 출력된 제2 AC 신호(Sa2)에 대한 필터링 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 필터(SG2c)는 커패시터 소자(C)를 포함한 저역 통과 필터(Low Pass Filter)로 설정될 수 있으며, 톱니파(Sawtooth Wave) 형태의 제2 AC 신호(Sa2)를 사인파(Sine Wave) 형태의 제3 AC 신호(Sa3)로 변환할 수 있다.
또한, 필터(SG2c)를 통해 예기치 않은 제2 AC 신호(Sa2)의 DC 오프셋(DC offset)를 제거하여, 구동 신호의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
오프셋 조절부(SG2d)는 DC 신호에 필터(SG2c)로부터 출력된 제3 AC 신호(Sa3)를 혼합하여 구동 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 오프셋 조절부(SG2d)는 다수의 저항 소자(R1, R2)을 포함하여 구성될 수 있으며, DC-DC 컨버터(SG2a)의 출력 전압(Vo)에 대한 전압 분배를 수행하여 소정 레벨의 DC 신호를 생성할 수 있다.
즉, 제1 저항 소자(R1)와 제2 저항 소자(R2)의 공통 노드(N)에 생성된 DC 신호에 필터(SG2c)를 통해 공급된 제3 AC 신호(Sa3)가 중첩되어 최종 구동 신호가 생성될 수 있다.
이 경우, 구동 신호의 진폭은 0.1mv ~ 3V로 설정될 수 있다. 구동 신호의 진폭이 0.1mV 미만인 경우 바이오필름 제거 효과를 기대하기 어려우며, 구동 신호의 진폭이 3V를 초과하는 경우에는 체액의 전기분해로 인한 독소물질이 발생할 우려가 있기 때문이다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이지 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (6)

  1. 구동 신호를 공급받는 하나 이상의 전극이 외부로 노출되도록 설치되는 헤드 유닛;
    상기 헤드 유닛과 탈착 가능하게 결합되며, 사용자가 파지 가능한 형태로 형성된 핸들 유닛; 및
    상기 핸들 유닛 내에 설치되며, AC 신호와 DC 신호를 혼합하여 상기 구동 신호를 생성하고, 상기 구동 신호를 상기 전극에 공급하는 신호 공급부; 를 포함하는 잇몸 관리 장치.
  2. 제2항에 있어서,
    상기 하나 이상의 전극은 서로 이격되게 배치되며, 대칭되는 형상으로 이루어진 제1 전극과 제2 전극을 포함하고,
    상기 제1 전극과 제2 전극 각각은,
    상기 헤드 유닛에서 외부로 노출되도록 설치되어 잇몸과 접촉되는 접촉부;
    일단은 상기 접촉부와 연결되고, 타단은 상기 헤드 유닛의 말단부에 위치되는 연장부; 및
    상기 연장부로부터 절곡되게 형성되는 절곡부; 를 포함하는 잇몸 관리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 헤드 유닛은,
    상기 두 개의 전극의 일부분이 외부로 노출되는 헤드부와, 상기 헤드부와 연통되는 몸체부를 포함하는 헤드 하우징;
    상기 몸체부의 말단부를 폐쇄하고, 상기 핸들 유닛의 일부분이 수용되도록 인입되게 형성되는 수용부를 포함하는 헤드 커버;
    절연 소재로 이루어지고, 상기 헤드 하우징의 몸체부의 내부에 설치되며, 상기 두 개의 전극 각각의 위치를 고정하는 위치 고정 부재; 및
    상기 헤드 커버를 관통하도록 설치되고, 일단은 상기 두 개의 전극 각각과 결합되며, 타단은 상기 헤드 커버로부터 상기 핸들 유닛을 향하도록 노출되고, 상기 헤드 유닛과 상기 핸들 유닛이 결합되는 경우, 상기 핸들 유닛과 전기적으로 연결되는 연결핀; 을 포함하는 잇몸 관리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 헤드부는,
    상기 제1 전극의 접촉부가 노출되도록 형성되는 제1 개구부; 및
    상기 제1 개구부에 대해 이격되고, 상기 제2 전극의 접촉부가 노출되도록 형성되는 제2 개구부; 를 포함하는 잇몸 관리 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 헤드 커버는,
    상기 헤드 유닛의 말단부에 결합되는 베이스부;
    기둥 형상으로 이루어지고, 내부에 상기 수용부가 형성되며, 상기 베이스부로부터 상기 헤드 하우징의 헤드부를 향하도록 배치되고, 상기 제1 전극의 연장부의 일부가 삽입되는 제1 가이드홈 및 상기 제2 전극의 연장부의 일부가 삽입되는 제2 가이드홈이 길이 방향을 따라 형성되는 기둥부;
    상기 베이스부에서 상기 제1 전극의 절곡부가 안착되는 부분에 형성되는 제1 안착 영역;
    상기 기둥부를 기준으로 상기 제1 안착 영역의 반대측에 위치되고, 상기 베이스부에서 상기 제2 전극의 절곡부가 안착되는 부분에 형성되는 제2 안착 영역;
    상기 베이스부에서 상기 제1 안착 영역과 상기 제2 안착 영역 각각의 주변에 배치되고, 상기 제1 전극와 상기 제2 전극 각각의 절곡부의 이동을 제한하는 돌출부; 및
    상기 제1 안착 영역과 상기 제2 안착 영역 주위에 배치되고, 상기 기둥부의 하단 영역의 적어도 일부를 감싸도록 형성되는 지지부; 를 포함하는 잇몸 관리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 핸들 유닛은,
    내부 공간을 포함하는 핸들 하우징;
    상기 핸들 하우징의 내부 공간에 설치되는 프레임;
    상기 프레임에 수용되는 배터리;
    상기 프레임에 설치되고, 상기 배터리의 전압을 이용하여 구동 전압을 생성하는 신호 공급부가 실장된 회로 기판;
    비도전성 소재로 이루어지고, 상기 핸들 하우징에서 상기 헤드 유닛과 인접한 단부에 설치되고, 상기 프레임과 밀착되도록 설치되는 브라켓 부재;
    막대 형상으로 이루어지고, 일단은 상기 브라켓 부재를 관통하여 상기 프레임에 고정 결합되고, 타단은 상기 헤드 유닛에 삽입되어 상기 핸들 유닛과 상기 헤드 유닛을 결합시키는 삽입 부재; 및
    일단은 상기 회로 기판과 전기적으로 연결되고, 타단은 상기 브라켓 부재를 관통하여 외부로 노출되도록 설치되며, 상기 헤드 유닛의 전극과 전기적으로 연결되는 연결 단자; 를 포함하는 잇몸 관리 장치.
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