KR20160141836A

KR20160141836A - 구강 케어 기구

Info

Publication number: KR20160141836A
Application number: KR1020167030959A
Authority: KR
Inventors: 노베르트 쉐퍼; 토마스 프리치; 요른 우트슈
Original assignee: 브라운 게엠베하
Priority date: 2014-05-07
Filing date: 2015-04-30
Publication date: 2016-12-09
Also published as: BR112016025130A2; ZA201607388B; AU2015257358A1; BR112016025130B1; CA2948101C; PL2942032T3; CA2948101A1; US20170296314A1; CN106456303B; US20150320529A1; JP6396497B2; CN106456303A; KR101844762B1; EP2942032B1; DK2942032T3; JP2017513654A; ES2606660T3; US10660733B2; US9724181B2; EP2942032A1

Abstract

본 개시는 구강 위생 기구로서, 종축, 피동 운동을 위해 장착된 캐리어 요소, 캐리어 요소에 구동력을 전달하기 위한 제1 단부를 갖는 동작 전달기로서, 제1 단부는 종축으로부터 오프셋된 위치에 제공되고, 동작 전달기는 본질적으로 종축 상에 위치된 또는 작동 동안에 본질적으로 종축 상에 위치되도록 배열된 제2 단부를 갖는, 동작 전달기를 구비하며, 동작 전달기는, 제1 단부를 포함하고 본질적으로 종축에 대해 경사져서 배열된 중심축을 따라 연장되는 제1 결합 부품, 및 제2 단부를 포함하는 제2 결합 부품을 갖고, 제1 결합 부품은 제1 결합 부품 및 제2 결합 부품이 적어도 종축에 의해 그리고 중심축에 의해 한정되는 제1 피벗 평면 내에서 서로에 대해 피벗할 수 있는 것을 허용하는 탄성 피벗 요소의 제1 연결 부분과 고정식으로 연결되며, 제1 결합 부품은 5000 MPa 이상의 영률을 갖는, 강화 플라스틱 재료를 비롯한, 플라스틱 재료로부터 또는 금속 재료로부터 제조되고, 적어도 제1 연결 부분, 특히 탄성 피벗 요소 전체는 3000 MPa 이하, 선택적으로 1000 MPa 이하, 더욱 선택적으로 500 MPa 이하의 영률을 갖는 플라스틱 재료로부터 제조되는, 구강 위생 기구에 관한 것이다.

Description

구강 케어 기구{ORAL CARE IMPLEMENT}

본 발명은 피동 운동(driven movement)을 위해 장착된 캐리어 요소와 결합된 동작 전달기(motion transmitter)를 포함하는 구강 케어 기구에 관한 것이다.

전동 칫솔과 같은 구강 위생 장치(oral hygiene device)를 위한 교체 브러시 헤드(brush head)와 같은 구강 위생 기구가, 하나의 단부에서 강모 터프트(bristle tuft)와 같은 세정 요소가 그것 상에 장착되는 브러시 디스크와 같은 캐리어 요소와 연결되고, 다른 단부에서 구강 위생 장치의 손잡이의 구동 장치의 구동 샤프트와 결합하도록 배열되는 동작 전달기를 포함하는 것이 알려져 있다. 유럽 특허 출원 제12177800.5호는 그러한 구강 위생 기구를 개괄적으로 기술한다.

종래 기술에 비해 개선된, 또는 적어도 알려진 구강 케어 기구에 대한 대안인 구강 케어 기구를 제공하는 것이 본 개시의 목적이다.

일 태양에 따르면, 구강 위생 기구로서, 종축, 피동 운동을 위해 장착된 캐리어 요소, 캐리어 요소에 구동력을 전달하기 위한 제1 단부를 갖는 동작 전달기로서, 제1 단부는 종축으로부터 오프셋된 위치에 제공되고, 동작 전달기는 본질적으로 종축 상에 위치된 또는 작동 동안에 본질적으로 종축 상에 위치되도록 배열된 제2 단부를 갖는, 동작 전달기를 구비하며, 동작 전달기는, 제1 단부를 포함하고 본질적으로 종축에 대해 경사져서 배열된 중심축을 따라 연장되는 제1 결합 부품, 및 제2 단부를 포함하는 제2 결합 부품을 갖고, 제1 결합 부품은 제1 결합 부품 및 제2 결합 부품이 적어도 종축에 의해 그리고 중심축에 의해 한정되는 제1 피벗 평면 내에서 서로에 대해 피벗할 수 있는 것을 허용하는 탄성 피벗 요소의 제1 연결 부분과 고정식으로 연결되며, 제1 결합 부품은 5000 MPa 이상의 영률(Young's modulus)을 갖는, 강화 플라스틱 재료를 비롯한, 플라스틱 재료로부터 또는 금속 재료로부터 제조되고, 적어도 제1 연결 부분, 특히 탄성 피벗 요소 전체는 3000 MPa 이하, 선택적으로 1000 MPa 이하, 더욱 선택적으로 500 MPa 이하의 영률을 갖는 플라스틱 재료로부터 제조되는, 구강 위생 기구가 제공된다.

본 개시가 도면을 참조하여 예시적인 실시예의 상세한 기술에 의해 추가로 설명될 것이다. 도면에서,
도 1은 예시적인 구강 위생 장치를 도시한 도면.
도 2는 예시적인 구강 위생 기구의 도면.
도 3은 동작 전달기를 포함하는 절개된 구강 위생 기구의 도면.
도 4a는 도 3에 도시된 동작 전달기의 사시도.
도 4b는 도 4a에 도시된 동작 전달기를 통해 절단된 단면도.

본 설명에 따르면, 앞서 언급된 바와 같은 구강 케어 기구는 3개의 부품을 포함하는 동작 전달기, 즉 동작 전달기를 캐리어 요소와 연결하기 위한 제1 결합 부품, 동작 전달기를 구동 샤프트와 연결하기 위한 제2 결합 부품, 및 제1 결합 부품과 제2 결합 부품을 연결하는 탄성 피벗 요소를 포함하는 동작 전달기를 구비한다. 탄성 피벗 요소는 제1 결합 부품이 제2 결합 부품에 대해 피벗점을 중심으로 피벗하도록 허용한다. 동작 전달기의 제1 부품이 그것 자체가 조인트에서 제2 부품과 피벗가능하게 결합되었던(제1 부품이 제2 부품에 제공된 보어 내에 피벗가능하게 지지되었음) 앞서 언급된 알려진 종래 기술의 기구와는 대조적으로, 여기에 제시된 동작 전달기는, 기계적 하용오차(tolerance)를 갖는 경향이 있고 이에 따라 작동 중에 소음을 발생시키는 그러한 기계적 연결부를 구비하지 않는다. 탄성 피벗 요소는 제1 결합 부품과 제2 결합 부품을 연결하고, 그것 자체가 기계적으로 상호작용하는 부품들을 갖지 않는 기다란 요소이다. 그것은 특히 리빙 힌지(living hinge)(또는 휨 베어링(flexure bearing)), 즉 특히 탄성 피벗 요소와 동일한 재료로부터 제조되는 얇은 가요성 힌지로서 실현될 수 있는 힌지 섹션을 포함한다. 특히, 탄성 피벗 요소는 사출 성형된 플라스틱 요소로서 실현된다. 몇몇 실시예에서, 탄성 피벗 요소는 제1 결합 부품을 탄성 피벗 요소와 견고하게 연결하는 제1 연결 부분, 및 제2 결합 부품을 피벗 요소와 견고하게 연결하는 제2 연결 부분을 구비한다. 특히, 제1 결합 부품 및 추가적으로 또는 대안적으로 제2 결합 부품은, 적어도 탄성 피벗 요소와 연결되는 부분에서, 금속으로부터 제조될 수 있거나, 그것들은 완전히 금속으로부터 제조될 수 있다. 제1 및/또는 제2 결합 부품은 억지 끼워맞춤(press fit), 글루잉(gluing), 핫 스탬핑(hot stamping), 또는 확고한 끼워맞춤 연결(positive fit connection)에 의해 탄성 피벗 부품과 연결될 수 있다. 탄성 피벗 요소는, 탄성 피벗 요소가 파괴 없이 반복적으로 변형되도록(휘어지도록) 허용하고 이에 따라 적어도 제1 피벗 평면 내에서의 제2 결합 부품에 대한 제1 결합 부품의 피벗 운동을 허용하는 탄성 특성을 갖는다. 몇몇 실시예에서, 탄성 피벗 요소는 또한 특히 제1 피벗 평면에 수직인 제2 피벗 평면 내에서의 제2 결합 부품에 대한 제1 결합 부품의 한정된 피벗 동작을 허용하도록 구조화된다. 탄성 피벗 요소가 그것으로부터 제조되는 재료는 탄성 피벗 요소가 변형될(휘어질) 때 탄성 변형 요소를 다시 그것의 휴지 위치(rest position)로 이동시키도록 작용하는 복원력(restoring force)을 제공하는 탄성 특성을 가질 수 있다. 탄성 피벗 요소(특히 그것의 힌지 섹션)는 제1 피벗 평면 내에서의 피벗이 약 0.15 N·mm/도(degree) 내지 약 0.5 N·mm/도의 범위인 복원력으로 일어나도록 배열되며, 선택적으로 이때 제1 피벗 평면에 수직인 제2 피벗 평면 내에서의 피벗은 약 2.5 N·mm/도 내지 약 4.0 N·mm/도의 범위의 복원력으로 일어난다.

본 개시가 재료의 영률에 대한 값을 한정하는 경우에, 그러한 값은 23℃의 실온에서, 50%의 상대 습도에서, 그리고 분당 측정 길이의 1%의 팽창률이 달성되게 하는 시험 속도(DIN EN ISO 527-1:2012의 섹션 9.6)에서 DIN EN ISO 527-1:2012 및 DIN EN ISO 527-2:2012에 따라 측정된 것으로 이해된다. 가능한 경우, 측정은 시험편 유형 1A(DIN EN ISO 527-2:2012의 섹션 6.1)에 따른 사출 성형된 시험편으로 수행되어야 한다.

탄성 피벗 요소는 약 2000 MPa 이하, 선택적으로 1000 MPa 이하, 더욱 선택적으로 500 MPa 이하의 영률을 갖는 플라스틱 재료로부터 제조된다. 몇몇 실시예에서, 탄성 피벗 요소를 형성하는 플라스틱 재료의 영률은 적어도 100 MPa이다. 적합한 재료는 약 2400 MPa의 영률을 갖는 폴리카르보네이트(PC), 1300 MPa 내지 1800 MPa의 범위의 영률을 갖는 폴리프로필렌(PP), 약 1350 MPa(PE-HD에 대해) 내지 200 MPa(PE-LD에 대해)의 영률을 갖는 폴리에틸렌(PE), 또는 하이르텔(Hyrtel)(등록상표) 유형에 따라 35 MPa 내지 1207 MPa의 범위의 영률을 갖는 듀폰(DuPont)으로부터의 하이르텔(등록상표)과 같은 열가소성 탄성중합체를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 대조적으로, 적어도 제1 결합 부품은 적어도 약 5000 MPa(5 kN/㎟), 특히 적어도 약 50 GPa의 영률을 갖는 플라스틱 재료로부터 제조되거나, 제1 결합 부품은 스테인레스강, 황동, 알루미늄 등과 같은 금속 재료로부터 제조될 수 있다. 약 5000 MPa 초과의 높은 영률을 갖는 플라스틱 재료는 특히 강화, 예컨대 유리 섬유 또는 탄소 섬유 강화 플라스틱 재료에 의해 실현될 수 있으며, 예컨대 30% 유리 섬유로 강화된 PP는 약 7000 MPa의 영률을 갖고 50% 유리 섬유로 강화된 폴리아미드 6(PA 6 GF50; 건조)는 약 15000 MPa의 영률을 갖는다. 독일 그로스마이샤이드 소재의 케른 게엠베하(Kern GmbH)는 매우 다양한 그러한 강화 플라스틱 재료를 제공한다. 몇몇 탄소 섬유 강화 플라스틱 재료는 약 30 GPa 내지 약 50 GPa의 범위의 영률을 갖는다. 강철 또는 철-기반 금속, 황동, 알루미늄, 청동, 티타늄, 구리 등과 같은 금속 재료는 50 GPa 초과, 특히 약 70 GPa 내지 약 200 GPa의 범위의 영률을 갖는다.

제안된 바와 같은 동작 전달기의 특별한 구조는 선형으로 진동하는 구동 샤프트로부터 기능 요소로의 비교적 에너지-효율적인 동작 전달을 허용하며, 여기서 기능 요소와의 연결부는 구동 샤프트가 그것을 따라 진동하는 축으로부터 오프셋된다. 동작 전달기 전체가 적합한 탄성 재료로부터 제조될 경우에, 작동 중에 변형되는 동작 전달기에 의해 너무 많은 에너지가 흡수될 것이다. 제안된 구조는 주로 변형이 비교적 작게 제조될 수 있는 탄성 피벗 요소에서(특히 힌지 섹션에서) 발생하는 것을 보장한다. 동작 전달기의 제1(및 제2) 결합 부품(들)이 훨씬 덜 탄성적인 재료로부터 제조되기 때문에, 이들 부품에서 훨씬 더 적은 변형이 발생한다.

탄성 피벗 요소가 그것으로부터 제조되는 재료는 또한 예컨대 소진폭 고주파 발진(또는 진동) 또는 충격파가 탄성 피벗 요소에 의해 적어도 어느 정도 흡수되고 제1 결합 부품으로부터 제2 결합 부품으로 또는 그 반대로 전달되지 않도록 감쇠 특성을 가질 수 있다. 언급된 바와 같은 탄성 피벗 요소의 특성들 중 적어도 일부는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌(그것들의 양호한 내피로성(fatigue resistance)으로 인해)과 같은 탄성 플라스틱 재료, 또는 천연 또는 인조 고무, 예를 들어 하이르텔(등록상표)과 같은 열가소성 탄성중합체(TPE)에 의해 충족될 수 있다. 첨가제를 이용한 재료의 미세 조정 외에, 탄성 피벗 요소의(특히 피벗점을 한정하는 힌지 섹션의) 정확한 기하학적 구조가 또한 아래에서 추가로 설명될 바와 같이 탄성 피벗 요소의 특성을 설정하는 데 사용될 수 있다. 탄성 피벗 요소가 그것으로부터 제조되는 재료는 약 40 쇼어(Shore) A 내지 약 80 쇼어 D의 범위의, 특히 약 50 쇼어 A 내지 약 65 쇼어 D의 범위의 경도를 가질 수 있다.

본 개시에 따른 구강 케어 기구는 특히 캐리어 요소가 (예컨대, 운동축을 한정하기 위한 적어도 하나의 액슬(axle)에 의해, 그리고/또는 의도된 피동 운동을 허용하면서, 캐리어 요소를 하우징과 연결하기 위한 고정 요소에 의해) 장착되는 중공형 하우징을 포함할 수 있다. 이어서 동작 전달기가 중공형 하우징 내에 적어도 부분적으로 배치될 것이다.

도 1은 여기서 전동 칫솔로서 실현된 예시적인 구강 위생 장치(1)의 도면이다. 구강 위생 장치(1)는 일반적으로 헤드 섹션(31) 및 손잡이 섹션(32)을 포함한다. 여기서, 헤드 섹션(31)은 특히 손잡이 섹션(32)에 부착가능하고 그것으로부터 탈착가능할 수 있는 브러시 섹션으로서 실현된다. 손잡이 섹션(32)은 구동 동작을 헤드 섹션(31)에 전달하기 위한 구동 샤프트를 갖춘 구동 장치를 포함할 수 있다. 본 개시에 따르면, 구강 위생 기구는 특히 구강 위생 장치의 교체가능한 헤드 섹션일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 구강 위생 기구는 헤드 섹션 및 손잡이 섹션을 포함하는 구강 위생 장치이고(여기서 헤드 섹션은 교체가능하지 않을 수 있지만, 교체가능성이 배제되지는 않을 것임), 손잡이 섹션은 구동 장치 및 구동 샤프트를 포함할 수 있다.

전동 칫솔로서 실현되는 것 대신에, 구강 위생 장치 또는 구강 위생 기구는 또한 플로싱(flossing) 장치, 잇몸 마사지 장치, 치간 세정 장치 등으로서 실현될 수 있다. 본 개시에 따르면, 구강 위생 기구는 대안적으로 플로싱 장치, 잇몸 마사징 장치, 치간 세정 장치 등의 (특히 탈착가능한) 헤드 섹션으로서 실현될 수 있다.

도 2는 여기서 구강 위생 장치의 손잡이 섹션에 대한 탈착가능한 부착을 위한 교체 브러시 헤드로서 실현된 예시적인 구강 위생 기구(10)의 사시도이다. 구강 위생 기구(10)는 강모 터프트 또는 탄성중합체 요소와 같은 세정 요소(210)가 그것 상에 장착되는 캐리어 요소(220)를 포함하는 헤드(200)를 구비한다. 캐리어 요소(220)는 피동 운동을 위해 구강 위생 기구(10)의 하우징(300)에 장착된다. 하우징은 특히 중공형일 수 있다.

도 3은 제1 단부(110A)에서 캐리어 요소(220)에 연결되고, 구강 위생 장치의 손잡이 섹션으로부터의 구동 샤프트와의 연결을 위해 제공된 제2 단부(120A)를 구비하는 동작 전달기(100)가 보이도록 절개된 도 2에 도시된 구강 위생 기구(10)의 도면이다. 하우징(300)은 중공형이고, 동작 전달기(100)는 하우징(300)의 중공 내에 배치된다(그러나, 몇몇 실시예에서, 동작 전달기의 일부가 중공형 하우징의 하부 에지를 넘어 연장됨).

도 4a는 도 3에 도시된 격리된 동작 전달기(100)의 사시도이다. 도 4b는 도 4a의 동작 전달기(100)를 통한 종단면도이다.

하기에서, 동작 전달기(100)가 논의될 때 도 3, 도 4a, 및 도 4b가 참조되고, 구강 케어 기구(10) 및 구강 케어 기구(10) 내의 동작 전달기(100)의 배열이 논의될 때 도 3이 참조된다.

동작 전달기(100)는 탄성 피벗 요소(150)에 의해 연결된 제1 결합 부품(110) 및 제2 결합 부품(120)을 포함하며, 이러한 탄성 피벗 요소는 제1 및 제2 결합 부품(110, 120)이 적어도 제1 피벗 평면 내에서 서로에 대해 피벗할 수 있는 것을 허용한다. 이는 변형 능력이 탄성 피벗 요소에 의해 제공되기 때문에 제1 및 제2 결합 부품이 비교적 높은 영률을 갖는 재료로부터 제조될 수 있음을 의미한다. 이러한 피벗은 탄성 피벗 요소(150)가 예컨대 동작 전달기(100)의 제1 단부(110A)에서 작용하는 인가된 힘하에서 탄성적으로 변형(또는 편향)될 것이기 때문에 허용된다. 몇몇 실시예에서, 제1 결합 부품(110)은 스테인레스강, 황동, 알루미늄 등과 같은 금속으로부터 적어도 부분적으로 제조된다. 도시된 실시예에서, 제2 결합 부품은 영구 자석 재료, 예를 들어 Al-Ni-Co 재료 또는 Nd-Fe-B 재료 또는 자화가능 재료, 예를 들어 철, 코발트, 또는 니켈로부터 적어도 부분적으로 제조된다(그러나 이것이 제2 결합 부품(120)이 또한 강철, 알루미늄, 황동 등으로부터 제조되는 것을 배제하지는 않을 것임). 탄성 피벗 요소(150)는 제1 결합 부품(110) 및 제2 결합 부품(120)이 피벗점(161)을 중심으로 (적어도 중심점을 중심으로 최대 ±1도, ±5도 또는 최대 ±10도 또는 최대 ±15도 등과 같은 소정의 각도 범위에 걸쳐) 서로에 대해 피벗할 수 있는 것을 허용하는 재료로부터 제조된다. 적합한 재료는 이전 단락에서 논의된 바와 같이 탄성 플라스틱 재료, 예를 들어 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 또는 탄성중합체 재료, 예를 들어 열가소성 탄성중합체(TPE) 또는 천연 고무일 수 있다. 탄성 피벗 요소(150)는 특히 몇몇 실시예에서 리빙 힌지를 형성하는 힌지 섹션(160)을 구비할 수 있다. 리빙 힌지가 필수 구조체가 아닐 수 있지만, 리빙 힌지는 휨하에서의 피벗 요소의 복원력 특성으로서의 소정 특징이 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이 설정될 수 있도록 (재료 선택에 더하여) 그것의 기하학적 치수에 있어서 미세하게 조정될 수 있다. 일반적으로, 탄성 피벗 요소(150) 또는 적어도 힌지 섹션(160)은 약 40 쇼어 A 내지 약 80 쇼어 D의 범위의 경도를 갖는 재료로부터 제조될 수 있으며, 특히 경도는 약 50 쇼어 A 내지 약 65 쇼어 D의 범위에 있을 수 있다. 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 재료는 전형적으로 약 55 쇼어 D 내지 약 75 쇼어 D의 범위의 쇼어 D 경도를 갖는다. 힌지 섹션에 적합한 중간 연질 또는 보다 경질의 고무 또는 TPE 재료는 약 40 쇼어 A 이상(최대 전형적으로 약 95 쇼어 A, 이는 약 45 쇼어 D와 동등함)의 경도를 갖는다. 탄성 피벗 요소를 형성하기에 적합한 하나의 재료가 미국 델라웨어주 윌밍턴 소재의 듀폰으로부터의 하이르텔(등록상표) 6359 FG NC010인 것으로 밝혀졌다. 하이르텔(등록상표)은 양호한 내구성 특성을 가진 열가소성 탄성중합체 재료들의 군이다. 언급된 하이르텔(등록상표) 종류는 260 MPa의 영률 및 63의 쇼어 D 경도(최대)를 갖는다. 하이르텔(등록상표) 6359 FG NC010은 이에 따라 전형적인 고무 재료에 대한 각자의 값(약 10 MPa 내지 약 100 MPa의 범위에 있음)보다 높지만 또한 몇몇 탄성 플라스틱 재료의 것보다 상당히 더 낮고(예컨대, 몇몇 PP 유형은 약 1300 내지 약 1800 MPa의 영률을 가짐) 저밀도 PE(약 110 내지 약 450 MPa의 범위의 값을 가짐)와 유사한 영률을 갖는다.

일반적으로, 제1 결합 부품(110)은 캐리어 요소(220)와의 연결을 위한 동작 전달기(100)의 제1 단부(110A)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 커넥터 요소(115)(여기서 T-유사 구조체가 형성되도록 여기서 긴 로드(rod) 요소로서 실현된 제1 결합 부품(110)의 용접된 부분인 짧은 로드 요소로서 실현됨)가 동작 전달기(100)의 제1 단부(110A)에 제공되며, 이러한 로드 요소(115)는 캐리어 요소(220)의 보어 내로 연장되며, 이러한 보어는 구동될 때 캐리어 요소(220)의 동작축(R)을 한정하는 액슬(240)에 대해 편심되어 배열된다. 제2 결합 부품(120)은, 또한 앞서 언급된 바와 같이 구강 위생 장치의 손잡이의 구동 샤프트와 결합하도록 의도된 동작 전달기(100)의 제2 단부(120A)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 제2 단부와 구동 샤프트 사이의 결합은 자기 결합이도록 의도된다(그것의 관련 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 유럽 특허 출원 제12177800.5호가 그러한 자기 결합을 기술함). 제2 결합 부품(120)은 그렇다면 예컨대 철로부터 제조되는 자화가능 요소로서 실현될 수 있고, 구동 샤프트 상의 결합 상대물(coupling partner)은 그렇다면 예컨대 NdFeB(네오디뮴) 재료로부터 제조되는 영구 자석으로서 실현될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 단부는 예컨대 스냅 상대물(snap partner)(스프링 래치 상대물)에 의해 기계적 결합을 위해 배열될 수 있으며, 여기서 제2 단부에는 하나의 기계적 결합 상대물이 제공되고, 구동 샤프트는 각자의 상호보완적인 결합 상대물을 구비한다.

탄성 피벗 요소(150)는 제1 결합 부품(110)과 제2 결합 부품(120)을 연결하고, 그들 2개의 결합 부품이 피벗점(161)을 중심으로 서로에 대해 피벗할 수 있는 것을 허용한다. 탄성 피벗 요소(150)는 탄성 피벗 요소(150)를 동작 전달기(100)의 제1 부품(110)과 견고하게 연결하는 제1 연결 부분(151), 및 탄성 피벗 요소(150)를 동작 전달기(100)의 제2 결합 부품(120)과 견고하게 연결하는 제2 연결 부분(155)을 포함한다. 여기서 탄성 피벗 요소(150)는 또한 제1 결합 부품(110)이 도 4b에 이중 화살표 P에 의해 표시된 바와 같이 피벗점(161)을 중심으로 제2 결합 부품(120)에 대해 피벗할 수 있도록 리빙 힌지로서 실현될 수 있는 힌지 부분(160)을 포함한다. 또한 특히 도 4b에서 볼 수 있는 바와 같이, 제1 결합 부품(110)의 중심축(L1)이 휴지 위치에서 구강 위생 기구의 종축(L)에 대해 각도 γ로 배열된다. 구강 위생 기구(10)의 종축(L)은 여기서 (이중 화살표 M에 의해 표시된 바와 같이) 손잡이 섹션의 구동 샤프트가 그것을 따라 진동하는 축과 일치한다. 따라서, 구동될 때, 구동 샤프트는 종축(L)을 따른 진동 동작 M을 제공하며, 이는 동작 전달기의 제2 결합 부품(120)이 특히 그것의 구동 샤프트와의 자기적 또는 기계적 결합으로 인해 이러한 동작 M을 따르게 하고, 종축(L) 상에 놓인 경로(C1)를 따라 진동 방식으로 이동하게 한다. 이어서 제1 부품(110)의 운동은 캐리어 요소(220)에 편심되어 장착된 제1 결합 부품(110)의 제1 단부(110A)에 의해 구속되고 한정되며(커넥터 요소(115)는 여기서 회전축(R)에 대해 거리 d를 두고 장착되며, 이러한 회전축(R)은 종축(L)과 교차함), 이러한 캐리어 요소(220) 그것 자체는 단지 회전축(R)을 중심으로 회전(또는 진동)할 수 있다. 이에 따라, 제1 단부(110A)(여기서, 커넥터 요소(115))는 이중 화살표 C2에 의해 표시된 바와 같이 회전축(R)을 중심으로 호를 따라 이동하여야 한다. 호 C2를 따른 이러한 운동 중에, 제1 결합 부품(110)은 힌지 섹션(160)에 의해 한정되는 피벗점(161)을 중심으로 제2 결합 부품(120)에 대해 피벗한다.

몇몇 실시예에서, 탄성 피벗 요소(150)는 사출 성형된 부품이다. 제1 결합 부품(110) 및 제2 결합 부품(120)은, 피벗 요소를 형성하기 위해 플라스틱 재료가 그것 내로 사출될 주형 공동(mold cavity)을 갖춘 주형 내에 제공될 수 있다. 제1 결합 부품(110) 및/또는 제2 결합 부품(120)을 사출 성형된 탄성 피벗 요소(150)와 고정식으로 연결하기 위해, 제1 결합 부품(110) 및/또는 제2 결합 부품(120)은 각각 제1 결합 부품(110) 및/또는 제2 결합 부품(120)과 탄성 피벗 요소(150)의 재료 사이의 확고한 끼워맞춤이 형성되어, 제1 결합 부품(110) 및/또는 제2 결합 부품(120)이 동작 전달기(100)를 손상시키지 않고서는 탄성 피벗 요소(150)로부터 분리될 수 없도록, 리세스(recess), 컷아웃(cutout), 관통-구멍, 만입부(indentation), 돌기부, 또는 돌출부를 포함할 수 있는 적어도 하나의 언더컷 섹션(undercut section)(112 및/또는 126)을 포함할 수 있다. 그러한 해법은 제1 결합 부품(110) 및/또는 제2 결합 부품(120)의 재료가 사출 성형 공정 중에 탄성 피벗 요소(150)의 재료와 화학 결합을 형성하지 않는 경우에 특히 적합하다.

몇몇 실시예에서, 제1 결합 부품(110)은 적어도 하나의 언더컷 섹션(112)을 구비하고, 탄성 피벗 요소(150)의 제1 연결 부분(151)은 언더컷 섹션(112)의 네거티브(negative)인 적어도 하나의 언더컷 섹션(152)을 구비하여, 그것들이 함께 제1 결합 부품(110)과 탄성 피벗 요소(150)를 견고하게 연결하기 위한 확고한 끼워맞춤 연결부를 형성한다. 유사하게, 몇몇 실시예에서, 제2 결합 부품(120)은 적어도 하나의 언더컷 섹션(126)을 구비하고, 제2 연결 부분(155)은 언더컷 섹션(126)의 네거티브인 적어도 하나의 언더컷 섹션(156)을 구비하여, 그것들이 함께 제2 결합 부품(120)과 탄성 피벗 요소(150)를 견고하게 연결하기 위한 확고한 끼워맞춤 연결부를 형성한다. 몇몇 실시예에서, 제1 결합 부품(110)은 금속(예컨대, 강철) 로드 요소를 포함할 수 있고, 적어도 하나의 언더컷 섹션(112)은 스탬핑에 의해 또는 로드 요소의 다른 기계적 또는 화학적 처리에 의해 형성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 또는 제2 결합 부품은 각자의 제1 또는 제2 결합 부품의 제조 중에 언더컷 섹션을 수용할 수 있는데, 예컨대 제1 또는 제2 결합 부품은 소결된 또는 주조된 또는 사출 성형된 요소로서 제조될 수 있다. 언급된 언더컷 섹션(들)은 리세스, 컷아웃, 관통-구멍, 만입부, 돌기부, 또는 돌출부 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

시뮬레이션에서, 제1 결합 부품을 제2 결합 부품에 대해 피벗(즉, 편향)시킬 때 적합한 복원력이 약 0.15 N·mm/편향의 도(degree of deflection) 내지 약 0.5 N·mm/편향의 도의 범위이어야 하는 것으로 밝혀졌다. 편향력은 힌지 섹션(160)이 그것으로부터 제조되는 재료의 영률, 힌지 섹션(160)의 최소 재료 두께 t, 및 힌지 섹션(160)의 최소 두께 부분의 반경 r과 같은 힌지 섹션(160)의 재료 특성에 좌우된다. 도 4b에 도시된 리빙 힌지 섹션이 앞서 언급된 바와 같은 하이르텔(등록상표) 6359 FG NC010으로 제조되면, 두께 t가 약 0.5 mm 내지 약 0.75 mm의 범위이어야 하고, 반경 r이 약 1.0 mm 내지 약 2.0 mm의 범위이어야 하는 것으로 밝혀졌다.

상기에 더하여, 탄성 피벗 요소는 또한 제1 피벗 평면 - 이러한 제1 피벗 평면은 도 4b의 도면 평면임 - 에 수직인 제2 피벗 평면 내에서의 제2 결합 부품(120)에 대한 제1 결합 부품(110)의 피벗 동작을 허용할 수 있다. 도면 평면이 종축(L)에 수직인 x 축 및 종축(L)과 일치하는 y 축(두 축은 피벗점(161)에서 서로 교차함)에 의해 한정될 것이면, 제2 피벗 평면은 제1 결합 부품의 중심축(L1) 및 중심축(L)에 수직이고 피벗점(161)과 교차하는 x1 축에 의해 한정될 것이다. 동작 전달기의 그러한 추가된 가요성은 동작 전달기의 다양한 부품, 캐리어 요소 및 구동 샤프트 사이의 오정렬을 상쇄시키는 경향이 있으며, 그 결과 구성요소의 마모가 효과적으로 감소된다. 수치 시뮬레이션은 제2 피벗 평면 내에서의 피벗이 약 2.5 N·mm/도 내지 약 4.0 N·mm/도의 복원력하에서 일어날 수 있음을 보여주었다. 일반적으로, 제2 피벗 평면 내에서 제공되는 복원력과 제1 피벗 평면 내에서의 복원력 사이의 비(ratio)는 약 5 내지 약 30의 범위일 수 있다.

본 명세서에 개시된 치수 및 값은 열거된 정확한 수치 값으로 엄격하게 제한되는 것으로 이해되어서는 안된다. 대신에, 달리 명시되지 않는 한, 각각의 그러한 치수는 열거된 값과, 그 값 부근의 기능적으로 등가인 범위 둘 모두를 의미하도록 의도된다. 예를 들어, "40 mm"로 개시된 치수는 "약 40 mm"를 의미하도록 의도된다.

Claims

구강 위생 기구(oral hygiene implement)로서,
종축;
피동 운동(driven movement)을 위해 장착된 캐리어 요소;
상기 캐리어 요소에 구동력을 전달하기 위한 제1 단부를 갖는 동작 전달기(motion transmitter)로서, 상기 제1 단부는 상기 종축으로부터 오프셋된 위치에 제공되고, 상기 동작 전달기는 본질적으로 상기 종축 상에 위치된 또는 작동 동안에 본질적으로 상기 종축 상에 위치되도록 배열된 제2 단부를 갖는, 동작 전달기를 구비하며,
상기 동작 전달기는, 상기 제1 단부를 포함하고 본질적으로 상기 종축에 대해 경사져서 배열된 중심축을 따라 연장되는 제1 결합 부품, 및 상기 제2 단부를 포함하는 제2 결합 부품을 갖고, 상기 제1 결합 부품은 상기 제1 결합 부품 및 상기 제2 결합 부품이 적어도 상기 종축에 의해 그리고 상기 중심축에 의해 한정되는 제1 피벗 평면 내에서 서로에 대해 피벗할 수 있는 것을 허용하는 탄성 피벗 요소의 제1 연결 부분과 고정식으로 연결되며,
상기 제1 결합 부품은 5000 MPa 이상의 영률(Young's modulus)을 갖는, 강화 플라스틱 재료를 비롯한, 플라스틱 재료로부터 또는 금속 재료로부터 제조되고, 적어도 상기 제1 연결 부분, 특히 상기 탄성 피벗 요소 전체는 3000 MPa 이하, 선택적으로 1000 MPa 이하, 더욱 선택적으로 500 MPa 이하의 영률을 갖는 플라스틱 재료로부터 제조되는, 구강 위생 기구.
제1항에 있어서, 상기 탄성 피벗 요소는 사출 성형된 탄성 피벗 요소인, 구강 위생 기구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 동작 전달기의 제1 결합 부품은 금속 재료로부터 제조되는, 구강 위생 기구.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 결합 부품은 상기 탄성 피벗 요소의 제2 연결 부분과 고정식으로 연결되는, 구강 위생 기구.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 결합 부품은 상기 탄성 피벗 요소의 제1 연결 부분과 확고한 끼워맞춤 연결(positive fit connection)되는 리세스(recess), 컷아웃(cut-out), 관통-구멍, 만입부(indentation), 돌기부, 또는 돌출부를 포함하는 언더컷 섹션(undercut section)을 포함하는, 구강 위생 기구.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성 피벗 요소는 상기 제1 결합 부품 및 상기 제2 결합 부품이 중심으로 하여 피벗할 수 있는 피벗점을 한정하는 힌지 섹션을 포함하며, 특히 이때 상기 힌지 섹션은 리빙 힌지(living hinge)로서 형성되는, 구강 위생 기구.
제6항에 있어서, 적어도 상기 탄성 피벗 요소의 리빙 힌지는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌과 같은 비-탄성중합체 플라스틱 재료로부터 제조되는, 구강 위생 기구.
제6항에 있어서, 적어도 상기 탄성 피벗 요소의 리빙 힌지는 하이르텔(Hyrtel)(등록상표)과 같은 열가소성 탄성중합체로부터 제조되는, 구강 위생 기구.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성 피벗 요소는 약 40 쇼어(Shore) A 내지 약 80 쇼어 D의 범위의 경도를 갖는 재료로부터 제조되며, 특히 이때 상기 경도는 약 50 쇼어 A 내지 약 65 쇼어 D의 범위인, 구강 위생 기구.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성 피벗 요소는 상기 제1 피벗 평면 내에서의 피벗이 약 0.15 N·mm/도(degree) 내지 약 0.5 N·mm/도의 범위인 복원력(restoring force)으로 일어나도록 배열되며, 선택적으로 이때 상기 제1 피벗 평면에 수직인 제2 피벗 평면 내에서의 피벗이 약 2.5 N·mm/도 내지 약 4.0 N·mm/도의 범위의 복원력으로 일어나는, 구강 위생 기구.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동작 전달기의 제1 단부는 상기 종축에 대해 경사진 선을 따라 또는 상기 종축에 대해 곡선 상에서 이동하도록 배열되고, 상기 동작 전달기의 제2 단부는 본질적으로 상기 종축을 따른 운동을 위해 배열되는, 구강 위생 기구.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구강 위생 기구는 중공형(hollow) 하우징을 추가로 포함하며, 상기 동작 전달기는 상기 중공형 하우징 내에 배치되는, 구강 위생 기구.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동작 전달기는, 상기 제2 단부에서, 손잡이 부분의 구동 샤프트에 연결되거나 상기 구동 샤프트와 연결가능한, 구강 위생 기구.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구강 위생 기구는 구강 위생 장치의 손잡이 부분에 부착가능하고 상기 손잡이 부분으로부터 탈착가능한 교체 부품, 특히 교체 브러시 헤드(brush head)로서 실현되는, 구강 위생 기구.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구강 위생 기구는 상기 동작 전달기와 연결된 구동 샤프트를 갖는 구동 장치(drive)를 포함하는 구강 위생 장치로서 실현되는, 구강 위생 기구.