WO2018079913A1 - 음파 진동 칫솔 - Google Patents

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WO2018079913A1
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head
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손재훈
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주식회사 원스타인터내셔널
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    • A46B2200/10—For human or animal care
    • A46B2200/1066—Toothbrush for cleaning the teeth or dentures

Definitions

  • the present invention relates to a sonic vibration toothbrush, and more particularly to a sonic vibration toothbrush that vibrates bristles by sonic vibration to clean teeth and oral cavity.
  • Toothbrushes generally consist of plastic handles and bristles. Such a conventional toothbrush is used as a function of removing foreign matter or tartar, etc. in the teeth by using the movement of a person's wrist or arm.
  • the conventional electric toothbrush has a problem of damaging teeth or gums when the rotational force is strong as a device for moving the bristles by the rotation of the motor.
  • the conventional electric toothbrush has a limitation in properly cleaning the teeth because the brush head rotates in a certain direction.
  • the problem to be solved by the present invention is to propose a sonic vibration toothbrush that is easy to clean teeth, which can be conveniently used by the user.
  • Another problem to be solved by the present invention is to provide a sonic vibration toothbrush that can prevent the user's teeth and gums from being damaged by adjusting the vibration intensity as requested by the user.
  • Another problem to be solved by the present invention is to propose a shape of the bristles that can efficiently clean the teeth.
  • Another object of the present invention is to propose a method for minimizing vibration generated during cleaning.
  • Another problem to be solved by the present invention is to propose a method for preventing the bristles of the toothbrush head in which the bristles are planted.
  • a sonic vibration toothbrush includes a head portion extending in an axial direction and having a plurality of bristles implanted in an axially perpendicular direction around an outer circumferential surface thereof;
  • a head arm having an inner space for transmitting sound waves to the head and having a truncated conical shape in which the inner space becomes narrower from the lower portion to the upper portion, and the upper portion of which the inner space narrows;
  • a motor accommodating part configured to receive a motor therein and transmit sound waves generated through rotation of the motor to the head arm;
  • a handle portion formed in a streamlined shape and having a space for accommodating a battery;
  • An input means in the form of a button provided in the motor accommodating portion;
  • Display means provided on the handle part and including at least two lamps; And it may include a control circuit for controlling the motor in accordance with the input information provided from the input means.
  • the input means may include a first input button located at the center and second to fifth input buttons located on the top, bottom, left, and right sides of the first input button, and the first input button.
  • the sound wave oscillating toothbrush is turned on / off or switched to a user setting mode for setting a rotational speed of the motor according to an operation of the sound wave oscillating toothbrush, and a second input button or the second input button above the first input button in the user setting mode.
  • the rotation speed of the motor is adjusted in units of a first rotation speed according to an operation by a third input button located below the first input button, and a fourth input button for the left side of the first input button in the user setting mode.
  • the rotational speed of the motor is adjusted in a second rotational speed unit different from the first rotational speed unit according to an operation by a fifth input button located to the right of the first input button. Can.
  • At least one of the second input button to the fifth input button is a button that is equipped with a pressure sensor for providing a different value according to the magnitude of the pressure, the motor according to the magnitude of the input pressure The rotation speed of can be adjusted.
  • the length of the bristles implanted into the head portion may be longer as far from the head arm side, and shorter as it gets closer to the head arm side.
  • control circuit if the difference between the current rotational speed of the motor and the rotational speed according to the input information is greater than a set value, the rotational speed of the motor according to the current rotational speed and the input information rotation After changing to a predetermined rotational speed between speeds and maintaining a predetermined time, it can be changed back to the rotational speed according to the input information.
  • the head portion is formed of a transparent material, the surface may be coated so that the light irradiated from the head arm side in the longitudinal direction of the head portion.
  • the head portion the portion is coupled in a state that is drawn into the head arm, the diameter of the portion that is drawn into the head arm is relatively larger than the diameter of the portion that is not drawn into the head arm, A portion drawn into the head arm and a portion not drawn into the head arm may be inclinedly connected.
  • the head portion includes a head portion body extending in the axial direction and a plurality of washers fitted to the head portion body, the plurality of wash rings, at least one of the bristles The washer and at least one washer without bristles, wherein the washer with the bristles and the washer without bristles may be alternately fitted to the head body.
  • the sonic vibration toothbrush according to the present invention vibrates the head part implanted on the outer circumferential surface of the bristles in the axially perpendicular direction through the sound wave generation, so that the user can remove foreign substances or tartar in the teeth or gums.
  • the sonic vibration toothbrush according to the present invention by controlling the sound wave intensity according to the user's tooth brushing targets such as molar, gum, incisor, etc., can prevent the user's teeth or gums from being damaged, and also optimal brushing according to the brushing target There is an advantage in providing a solution.
  • the present invention minimizes the noise generated by the sonic vibration toothbrush by preventing a rapid change in the rotational speed of the motor, and prevents the toothbrush head from being broken.
  • the present invention is to have a bristle trapezoidal shape to facilitate brushing to molar teeth.
  • FIG. 1 is a view showing a sonic vibration toothbrush according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an exploded perspective view showing a sonic vibration toothbrush in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a view showing a coupling structure of the head arm and the head of the acoustic vibration toothbrush according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a view showing the shape of the bristles planted in the head portion of the sonic vibration toothbrush according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of an input unit and a display unit of a sound wave vibrating toothbrush according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a block diagram showing the configuration of a sonic vibration toothbrush according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1 and 2 are views showing a sonic vibration toothbrush according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an exploded perspective view of the sonic vibration toothbrush according to an embodiment of the present invention.
  • a sound wave vibrating toothbrush according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the sonic vibration toothbrush includes a head portion, a head arm, a joint ring, a motor receiving portion, a handle portion and a support portion.
  • a head portion a head arm, a joint ring, a motor receiving portion, a handle portion and a support portion.
  • the head unit 110 is a means for cleaning the teeth or gums, extends in the axial direction, a plurality of bristles can be planted in the axially perpendicular direction around the outer peripheral surface. That is, the head 110 may be planted in the direction of the shaft perpendicular to the entire outer circumferential surface over 360 ° around the axis.
  • the head unit 110 may be formed of a transparent PET material, and the surface may be coated so that light emitted from the head arm 120, which will be described later, travels in the longitudinal direction of the head unit 110.
  • the surface of the head portion 110 is coated, the light irradiated from the head arm 120 side proceeds in the longitudinal direction of the head portion 110.
  • the third party can check the oral state of the user. That is, in the present invention, the surface of the head 110 is coated to allow light to be irradiated only in the longitudinal direction of the head 110.
  • the bristle 110a has the same diameter and may be ultrasonically welded to the outer circumferential surface of the head 110 to be planted on the outer circumferential surface of the head 110.
  • the head unit 110 may be separated and coupled to the upper portion of the head arm 120. That is, when the bristles 110a are worn or pinched, the existing head portion may be detached from the head arm and the new head portion may be combined with the upper portion of the head arm, resulting in replacement of the bristles of the acoustic vibration toothbrush.
  • the head arm 120 is coupled to the head unit 110 and the motor accommodating unit 140, and has an internal space for transmitting sound waves generated from the vibrating element to the head unit 110.
  • the head arm 120 may be formed in a truncated cone shape in which the inner space is narrowed from the bottom to the top.
  • an upper portion of the head arm 120 in which the internal space is narrowed is coupled with the head portion 110, and a lower portion of the head arm 120 is coupled with the motor receiving portion 140 through the joint ring 130.
  • Sound waves generated by the vibration of the vibrating element are amplified by the truncated head arm 120 and transmitted to the head unit 110.
  • the sound wave generated by the vibrating element passes through the inner space of the head arm 120, the inner space of which is narrowed toward the upper side, and the sound pressure is amplified and transmitted to the head unit 110.
  • the head arm 120 and the head unit 110 may be manufactured in one piece, or may be manufactured in a detachable structure.
  • the head arm 120 is preferably made of transparent plastic so that the light emitted from the display means to be described later can be emitted to the outside.
  • Figure 3 illustrates a coupling structure of the head arm and the head portion of the acoustic vibration toothbrush according to an embodiment of the present invention.
  • the coupling structure of the head arm and the head of the sonic vibration toothbrush according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.
  • the present invention proposes a solution for solving the above-mentioned problems.
  • the head part 110 may include a head body extending in the axial direction and a plurality of washer rings 110b fitted to the head body.
  • the plurality of washers 110b may include at least one washer with bristles and at least one washer without bristles. Washers with the bristles planted and washers without the bristles planted alternately can be fitted to the head body. That is, the bristles may be directly planted on the outer surface of the head body, or may be planted in the washer ring 110b fitted to the head body as shown in FIG.
  • the body of the head unit 110 may not have the same diameter as a whole, but may have a different diameter for each part. That is, the head 110 is a portion of the body is inserted into the head arm 120 is coupled to the head arm 120, the diameter of the portion to be inserted into the head arm 120 is drawn into the head arm 120 Relatively larger than the diameter of the portion that is not, the portion that is drawn into the head arm 120 and the portion that is not drawn into the head arm 120 may be connected to be inclined. As such, by forming the diameter of the portion of the head portion 110 introduced into the head arm 120 to be larger than the diameter of the other portion, it is possible to prevent the portion from being broken.
  • the through hole is formed in the center of the washer ring 110b fitted to the body of the head 110.
  • the through hole of the washer ring 110b fitted to the inclined body portion of the head 110 may have an inclined shape to match the corresponding portion.
  • the through holes formed in the respective washers 110b may be fitted to the head body 110. Have different shapes. That is, the through hole of the washer ring fitted to the head portion having a relatively large diameter has a relatively large diameter compared to the through hole of the washer ring fitted to the head portion having a relatively small diameter.
  • the washer ring bristled with the bristles and the washer without bristles are alternately fitted to the head portion, and the washer ring fitted to the inclined portion of the head portion may have an inwardly inclined shape.
  • the motor accommodating part 140 may receive a motor therein and transmit sound waves generated through the rotation of the motor to the head arm 120.
  • the upper portion of the motor receiving portion 140 is coupled to the lower portion of the head arm 120 through the joint ring 130, the lower portion is coupled to the handle portion 150.
  • a protruding member may be formed at an upper portion of the motor accommodating part 140 to easily transmit sound waves to the head arm 120. Projections are formed on the outer circumferential surface of the protruding member at regular intervals along the circumference, and the protrusions contact the lower inner side of the head arm 120 to increase the coupling force between the motor accommodating part 140 and the head arm 120 to decompose by impact. Can be prevented.
  • the motor accommodating part 140 is preferably made of transparent plastic and may emit light emitted from the display means described below to the outside.
  • the motor may be accommodated in the motor accommodating part 140, and optionally a control circuit may be accommodated.
  • a light source for irradiating light in the longitudinal direction of the head unit 110 through the head arm 120 may be accommodated in the motor accommodating part 140.
  • the control circuit may be housed inside the handle portion 150.
  • the motor can rotate in a specific direction and operate according to the on / off of the operation switch.
  • the motor includes a vibration element, and when the motor rotates, the vibration element generates vibration sound waves.
  • the motor controls its rotation speed according to the operating mode of the toothbrush, and the vibrating element generates sound waves having different frequencies according to the operating mode of the toothbrush.
  • the sound wave is a frequency of the sound region generated as the vibrating element vibrates and is transmitted to the head unit 110 through the head arm 120 to vibrate the bristles of the head unit 110.
  • the control circuit is a means for determining whether the motor is operating and the rotational speed and controlling the output of the display means, and is electrically connected to the motor, the input means and the display means.
  • the control circuit rotates the motor when the drive switch is turned on.
  • the control circuit checks the operating state of the sonic vibration toothbrush and controls the rotational speed of the motor based on the confirmed result.
  • the handle part 150 is formed in a streamlined shape and may have a space for accommodating a battery.
  • the handle portion 150 is coupled to the upper portion of the motor receiving portion 140, the lower portion is coupled to the support portion 160.
  • a waterproof ring is interposed between the handle part 150 and the support part 160 to prevent water from flowing into the inside.
  • the interior of the handle portion 150 is provided with a space for accommodating the battery.
  • a control circuit may be included in the handle part 150.
  • the battery accommodated in the handle part 150 supplies power to a motor, a control circuit and a display means.
  • the battery may be a conventional replaceable battery or a rechargeable lithium ion battery.
  • a silicone cover is formed on the outer surface of the handle 150 to prevent the user from sliding when brushing using a sonic vibration toothbrush according to the present invention.
  • the handle portion 150 is formed in a streamlined shape can improve the stability and comfort when the user is holding the sound wave vibrating toothbrush.
  • the handle part 150 and the motor accommodating part 140 may be manufactured in an integrated shape.
  • the handle unit 150 may be provided with a battery charging terminal.
  • the display means may be provided on the surface of the handle portion 150.
  • the display means may be composed of a lamp or the like.
  • the display means may comprise at least two lamps, each of which may indicate the state of the sonic vibration toothbrush.
  • the color of the lamp may be used to indicate the current state of the sonic vibration toothbrush.
  • the color of the lamp is blue, the operation mode of the acoustic vibration toothbrush may indicate an oral cleaning mode, and if the color of the lamp is red, it may indicate that the charging is in progress.
  • the color of the lamp is green, it may indicate that the charging is completed.
  • the color of the lamp may indicate that the operation mode of the sonic vibration toothbrush is the gum massage mode.
  • the present invention may display the current state of the sonic vibration toothbrush using a lamp.
  • Figure 4 shows the shape of the bristles planted in the head portion of the sonic vibration toothbrush according to an embodiment of the present invention.
  • the shape of the bristles implanted into the head portion of the sonic vibration toothbrush according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4.
  • the lengths of the plurality of bristles 110a implanted into the head 110 may be configured differently.
  • the bristles 110a may be directly planted on the outer circumferential surface of the head unit 110 or planted on the washer ring 110b fitted to the head unit 110.
  • the lengths of the bristles planted in the head unit 110 may be configured to be longer as far from the head arm 120 side, and as short as closer to the head arm 120 side. That is, as shown in FIG. 4, the length of the bristles positioned at the upper end may be relatively longer than the length of the bristles positioned at the lower end. That is, the overall shape of the bristles planted in the head portion may have an inverted trapezoid in a vertical cross section.
  • the length of the bristles planted in the head is the same, when the user cleans the molars among the teeth, not all the bristles planted in the head are equally in contact with the molar surface, but only some of the bristles mainly located at the bottom of the head. It comes into contact with the surface. This is because during molar cleaning, the head portion does not enter the user's mouth, at an angle parallel to the molar surface, but at an inclined angle toward the top of the head portion. Therefore, only some of the bristles are cleaned, thereby reducing the cleaning efficiency, and in particular, only some of the bristles located at the bottom are first worn or bent.
  • the present invention may not be configured to have the same length of the bristles implanted on the surface of the head or the washer, but may have a different length depending on the position on the head.
  • the present invention can be relatively long relative to the length of the bristle located on the top of the head portion relatively relative to the length of the bristle located on the bottom of the head portion so that the overall shape of the bristles has an inverted trapezoidal shape in the vertical section.
  • Figure 5 illustrates the shape of the input portion and the display portion of the acoustic vibration toothbrush according to an embodiment of the present invention.
  • the shape of the display unit and the input unit of the acoustic vibration toothbrush according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 5.
  • the input unit 510 may be provided in the motor accommodating part 140 of the acoustic vibration toothbrush and may be configured in the form of a button.
  • the display unit 520 may be provided in the handle 150 of the acoustic vibration toothbrush, and may be configured as a lamp such as an LED.
  • other configurations may be included in the display unit and the input unit of the acoustic vibration toothbrush proposed by the present invention.
  • the input unit 510 may be configured as a five-point button. That is, the input unit 510 may include a first input button located at the center and second to fifth input buttons located on the top, bottom, left, and right sides based on the first input button.
  • the second input button located above the first input button and the third input button located below the first input button may be switches for adjusting the rotational speed of the motor.
  • the second input button located above may be a switch for increasing the rotational speed of the motor
  • the third input button located below may be a switch for decreasing the rotational speed of the motor.
  • the second input button and the third input button may adjust the rotational speed of the motor in units of a first rotational speed according to a user's manipulation.
  • the fourth input button on the left side of the first input button and the fifth input button located on the right side of the first input button may adjust the rotational speed of the motor according to a user's operation to a second rotation different from the first rotational speed unit. It may be a switch for adjusting the speed unit.
  • at least one of the second input button to the fifth input button has a built-in pressure sensor that provides a different value according to the magnitude of the pressure, it is possible to adjust the rotational speed of the motor in accordance with the magnitude of the input pressure have.
  • the fourth input button and the fifth input button located at the left and right sides of the first input button may include a piezoelectric sensor, and the rotation speed of the motor may be adjusted according to the applied pressure.
  • the user may adjust the rotational speed of the motor by using the second and third input buttons located on the upper and lower sides, and the fourth and fifth input buttons located on the left and right sides and built in piezoelectric sensors. For example, the user adjusts the rotational speed of the motor using the fourth and fifth input buttons located at the left and right sides, and then finely adjusts the rotational speed of the motor using the second and third input buttons located at the upper and lower sides. Can be. In other words, if the fourth and fifth input buttons with the piezoelectric sensor adjust the rotational speed of the motor by ten (10) units, the second and third input buttons may adjust the rotational speed of the motor per minute (1). Can be adjusted in units. Therefore, the user may finely adjust the rotational speed of the motor by using the second and third input buttons after adjusting the rotational speed of the motor by using the fourth and fifth input buttons having the piezoelectric sensor.
  • the first input button located at the center may be a switch that performs power on / off and mode change functions. That is, according to the operation by the first input button, the sound wave vibrating toothbrush may be turned on / off or the operation mode may be switched to a user setting mode for setting the rotational speed of the motor. For example, when the user manipulates the first input button sequentially, the sonic vibration toothbrush is powered on, the first mode in which the motor rotates at the first rotational speed, the second mode in which the motor rotates at the second rotational speed, and the rotation of the motor. The state may be sequentially changed in the order of the third mode in which the speed is variable, the fourth mode in which the user sets the rotational speed of the motor, and the power-off.
  • the first mode may be referred to as a normal mode, the second mode as a super mode, the third mode as a massage mode, and the fourth mode as a user setting mode.
  • the user may set the rotation speed of the motor by manipulating the second to fifth input buttons located on the top, bottom, left, and right sides of the first input button.
  • the subsequent sonic vibration toothbrush may rotate the motor at the rotational speed set by the user in the power-on mode.
  • the user may set the rotation speed of the motor to a desired rotation speed by using the second to fifth input buttons in the user setting mode.
  • the display unit 520 may include a plurality of lamps, and lamps 520a to 520c for displaying the first to third modes, and lamps 520d and 520e for indicating whether the second and third input buttons are operated. ), A lamp 520f indicating whether the fourth and fifth input buttons including the piezoelectric sensor are operated, a lamp 520g indicating the state of charge, and the like. In addition to the lamp described above, other lamps may be included in the display unit 520 proposed in the present invention.
  • the rotation speed of the motor may be adjusted in various forms.
  • the present invention may include an input button incorporating a piezoelectric sensor, and the user may adjust the rotational speed of the motor by using one input button incorporating the piezoelectric sensor.
  • a sonic vibration toothbrush according to an embodiment of the present invention stores a stepwise rotational speed of a motor corresponding to each stepped pressure value applied to a piezoelectric sensor, and at a rotational speed corresponding to a pressure value applied to an actual piezoelectric sensor. It can be configured to rotate the motor.
  • the sonic vibration toothbrush when the user who needs to adjust the rotational speed of the motor while using the sonic vibration toothbrush presses the input button with the piezoelectric sensor to a value higher than the preset pressure value or presses for a time longer than the preset pressure time, the sonic vibration The toothbrush may be configured to enter the motor speed adjustment mode. In this case, when the user presses the input button containing the piezoelectric sensor again, the sonic vibration toothbrush calculates a value corresponding to the difference between the preset maximum pressure value and the pressurized pressure value again, and the rotation speed corresponding to the calculated value. To rotate the motor.
  • the sonic vibration toothbrush may increase the rotational speed of the motor if the calculated value is small, and decrease the rotational speed of the motor if the calculated value is large. That is, the user may press the piezoelectric sensor relatively strongly to increase the rotational speed of the motor, or press the piezoelectric sensor relatively weakly to reduce the rotational speed of the motor. In this way, the user can adjust the rotational speed of the motor in real time using a single input button with a piezoelectric sensor.
  • the present invention stores a specific pressure value, and when the piezoelectric sensor is pressurized to a pressure that is relatively smaller than the stored pressure value, the rotational speed of the motor is gradually reduced, and when the piezoelectric sensor is pressurized to a pressure larger than the stored pressure value, the motor The speed of rotation can be increased gradually.
  • FIG. 6 is a view showing the configuration of a sonic vibration toothbrush according to an embodiment of the present invention.
  • the configuration of the sonic vibration toothbrush according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 6.
  • the sonic vibration toothbrush may include an input unit 510, a display unit 520, a power supply unit 530, a motor 540, a motor driver 550, and a controller 560.
  • an input unit 510 may include an input unit 510, a display unit 520, a power supply unit 530, a motor 540, a motor driver 550, and a controller 560.
  • other configurations may be included in the sonic vibration toothbrush proposed in the present invention.
  • the power supply unit 530 supplies power to each component of the acoustic wave toothbrush.
  • the power supply unit 530 may include a battery, and may supply power required for each component of the sound wave vibrating toothbrush using the power charged in the battery.
  • the motor 540 may rotate in a specific direction and operate according to on / off of the operation switch.
  • the motor 540 includes a vibration element, and when the motor 540 rotates, the vibration element generates vibration sound waves.
  • the rotation speed of the motor 540 is changed according to the operating mode of the toothbrush, and the vibrating element may generate sound waves having different frequencies according to the operating mode of the toothbrush.
  • the motor driver 550 may control the rotation speed of the motor 540 according to the control command of the controller 560.
  • the controller 560 may control the operation of each component constituting the sonic vibration toothbrush. That is, the controller 560 may control the rotation speed of the motor 540 according to the input information provided from the input unit 510.
  • the present invention may perform various additional functions.
  • the present invention proposes a method for reducing vibration generated when using a sonic vibration toothbrush. That is, the present invention can be controlled so that the amount of change in the rotational speed of the motor which changes in one operation is less than or equal to a predetermined set value.
  • the controller 560 rotates the motor rotational speed according to the current rotational speed and the input information when the difference between the current rotational speed of the motor and the rotational speed according to the input information provided from the input unit 510 is equal to or greater than a predetermined reference value.
  • the amount of change in the rotational speed of the motor is limited to a predetermined set value or less, thereby reducing the vibration generated in the acoustic vibration toothbrush.
  • the present invention proposes a method for preventing overheating of the motor.
  • the sonic vibration toothbrush (particularly the motor driving unit) may be configured to include a temperature sensor to check the temperature of the motor and automatically cut off the power supply when the motor is overheated.

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Abstract

본 발명은 음파 진동 칫솔에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음파 진동에 의해 강모를 진동시켜 치아 및 구강을 세정하는 음파 진동 칫솔에 관한 것이다. 본 발명 일 실시예에 따른 음파 진동 칫솔은, 축 방향으로 연장되고, 외주면 둘레에 축직각 방향으로 복수의 강모가 식모된 헤드부; 상기 헤드부로 음파를 전달하기 위한 내부 공간을 가지며 하부에서 상부로 갈수록 상기 내부 공간이 좁아지는 원뿔대 형상으로 형성되고, 상기 내부 공간이 좁아지는 상부가 상기 헤드부와 결합되는 헤드암; 내부에 모터가 수용되고, 모터의 회전을 통하여 발생하는 음파를 상기 헤드암으로 전달하는 모터 수용부; 유선형으로 형성되며, 배터리를 수용하는 공간을 가지는 손잡이부; 상기 모터 수용부에 마련되는 버튼 형태의 입력수단; 상기 손잡이부에 마련되며 적어도 2개의 램프를 포함하는 표시수단; 및 상기 입력수단으로부터 제공받은 입력정보에 따라 상기 모터를 제어하는 제어회로를 포함할 수 있다.

Description

음파 진동 칫솔
본 출원은 2016년 10월 26일에 출원된 한국 특허출원 제10-2016-0140024호를 기초로 한 우선권 주장을 수반하며, 해당 한국 특허출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 본 출원에 원용된다.
본 발명은 음파 진동 칫솔에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음파 진동에 의해 강모를 진동시켜 치아 및 구강을 세정하는 음파 진동 칫솔에 관한 것이다.
일반적으로 칫솔은 플라스틱 재질의 손잡이부와 칫솔모로 구성되어 있다. 이와 같은 통상적인 칫솔은 사람의 손목이나 팔의 움직임을 이용하여 치아에 있는 이물질이나 치석 등을 제거하는 기능으로 사용된다.
이에 더 나아가 전기의 힘으로 칫솔모를 자동으로 움직이면서 이를 닦는 전동 칫솔이 개발되었다.
그런데 종래의 전동 칫솔은 모터의 회전에 의하여 칫솔모를 움직이는 장치로서 회전력이 강한 경우 치아 또는 잇몸을 손상시키는 문제점이 있다. 또한, 종래의 전동 칫솔은 칫솔모를 일정한 방향으로 회전시키기 때문에 치아를 제대로 닦는데 한계점이 있었다.
관련 선행기술문헌으로는 한국 공개특허공보 제10-2008-0025764호와 한국 공개실용신안공보 제20-2013-0006243호가 개시되어 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는 치아 세정이 용이하며, 사용자가 편리하게 이용할 수 있는 음파 진동 칫솔을 제안함에 있다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는 사용자가 요청에 따라 진동 세기를 조절하여 사용자의 치아와 잇몸이 손상되는 것을 방지할 수 있는 음파 진동 칫솔을 제공함에 있다.
본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 효율적으로 치아를 세정할 수 있는 강모의 형상을 제안함에 있다.
본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 세정 시 발생하는 진동을 최소화하는 방안을 제안함에 있다.
본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 강모가 식모된 칫솔헤드의 부러짐을 방지하는 방안을 제안함에 있다.
이를 위해 본 발명 일 실시예에 따른 음파 진동 칫솔은, 축 방향으로 연장되고, 외주면 둘레에 축직각 방향으로 복수의 강모가 식모된 헤드부; 상기 헤드부로 음파를 전달하기 위한 내부 공간을 가지며 하부에서 상부로 갈수록 상기 내부 공간이 좁아지는 원뿔대 형상으로 형성되고, 상기 내부 공간이 좁아지는 상부가 상기 헤드부와 결합되는 헤드암; 내부에 모터가 수용되고, 모터의 회전을 통하여 발생하는 음파를 상기 헤드암으로 전달하는 모터 수용부; 유선형으로 형성되며, 배터리를 수용하는 공간을 가지는 손잡이부; 상기 모터 수용부에 마련되는 버튼 형태의 입력수단; 상기 손잡이부에 마련되며 적어도 2개의 램프를 포함하는 표시수단; 및 상기 입력수단으로부터 제공받은 입력정보에 따라 상기 모터를 제어하는 제어회로를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 입력수단은, 중앙에 위치한 제1 입력버튼과, 상기 제1 입력버튼을 기준으로 상하좌우에 위치한 제2 입력버튼 내지 제5 입력버튼을 포함하고, 상기 제1 입력버튼에 의한 조작에 따라 상기 음파 진동 칫솔이 온/오프되거나 또는 상기 모터의 회전속도를 설정하는 사용자 설정 모드로 전환되며, 상기 사용자 설정 모드에서 상기 제1 입력버튼의 상측에 위한 제2 입력버튼 또는 상기 제1 입력버튼의 하측에 위치한 제3 입력버튼에 의한 조작에 따라 상기 모터의 회전속도가 제1 회전속도 단위로 조절되며, 상기 사용자 설정 모드에서 상기 제1 입력버튼의 좌측에 위한 제4 입력버튼 또는 상기 제1 입력버튼의 우측에 위치한 제5 입력버튼에 의한 조작에 따라 상기 모터의 회전속도가 제1 회전속도 단위와 상이한 제2 회전속도 단위로 조절될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 입력버튼 내지 제5 입력버튼 중 적어도 하나의 입력버튼은, 압력의 크기 따라 상이한 값을 제공하는 압력센서가 내장된 버튼이며, 입력된 압력의 크기에 따라 상기 모터의 회전속도를 조절할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 헤드부에 식모된 강모의 길이는, 전체적으로 상기 헤드암 측에서 멀수록 길고, 상기 헤드암 측에 가까울수록 짧을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어회로는, 상기 모터의 현재 회전속도와 상기 입력정보에 따른 회전속도의 차이가 설정된 값 이상이면, 상기 모터의 회전속도를 상기 현재 회전속도와 상기 입력정보에 따른 회전속도 사이의 소정 회전속도로 변경하여 일정 시간 유지한 후, 다시 상기 입력정보에 따른 회전속도로 변경할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 헤드부는, 투명한 재질로 형성되며, 상기 헤드암 측으로부터 조사된 광이 상기 헤드부의 종단방향으로 진행하도록 표면이 코팅 처리될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 헤드부는, 일 부분이 상기 헤드암에 인입된 상태로 결합되며, 상기 헤드암에 인입되는 부분의 직경이 상기 헤드암에 인입되지 않는 부분의 직경보다 상대적으로 크고, 상기 헤드암에 인입되는 부분과 상기 헤드암에 인입되지 않는 부분이 경사지게 연결될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 헤드부는, 상기 축 방향으로 연장된 헤드부 몸체와, 상기 헤드부 몸체에 끼워지는 복수의 워셔링을 포함하고, 상기 복수의 워셔링은, 강모가 식모된 적어도 하나의 워셔링과, 강모가 식모되지 않은 적어도 하나의 워셔링을 포함하고, 상기 강모가 식모된 워셔링과 강모가 식모되지 않은 워셔링은, 상기 헤드부몸체에 교대로 끼워질 수 있다.
본 발명에 따른 음파 진동 칫솔은 축직각 방향으로 강모가 360도에 걸쳐 외주면에 식모된 헤드부를 음파 발생을 통하여 진동시킴으로써, 사용자가 치아 또는 잇몸에 있는 이물질 또는 치석을 제거하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 음파 진동 칫솔은 사용자의 어금니, 잇몸, 앞니 등의 칫솔질 대상에 따라 음파 세기를 조절함으로써, 사용자의 치아 또는 잇몸이 손상되는 것을 예방할 수 있으며, 또한 칫솔질 대상에 따라 최적의 칫솔질 솔루션을 제공하는 장점이 있다.
이외에도 본 발명은 모터의 회전속도가 급격하게 변하는 것을 차단함으로써 음파 진동 칫솔에서 발생하는 소음을 최소화하였으며, 칫솔헤드가 부러지는 것을 방지하였다.
또한, 본 발명은 어금니에 대한 칫솔질이 용이하도록 강모가 역사다리꼴 형상을 갖도록 하였다.
나아가, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명에 따른 실시예들이 상기 언급되지 않은 여러 기술적 과제들을 해결할 수 있음을 이하의 설명으로부터 자명하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 진동 칫솔을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 진동 칫솔을 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 진동 칫솔의 헤드암과 헤드부의 결합 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 진동 칫솔의 헤드부에 식모된 강모의 형상을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 진동 칫솔의 입력부 및 표시부의 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 진동 칫솔의 구성을 도시한 블록도이다.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 다양한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 진동 칫솔을 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 진동 칫솔의 분해 사시도이다. 이하, 도 1과 도 2를 이용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 진동 칫솔에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
도 1 내지 도 2에 의하면, 음파 진동 칫솔은 헤드부, 헤드암, 조인트 링, 모터 수용부, 손잡이부 및 지지부를 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명에서 제안하는 음파 진동 칫솔에 포함될 수 있다.
헤드부(110)는 치아 또는 잇몸을 세정하는 수단으로서, 축 방향으로 연장되고, 그 외주면 둘레에 축직각 방향으로 복수의 강모가 식모될 수 있다. 즉, 헤드부(110)는 축을 중심으로 360°에 걸쳐 외주면 전체에 강모가 축직각 방향으로 식모될 수 있다.
헤드부(110)는 투명 PET 재질로 형성될 수 있으며, 후술되는 헤드암(120) 측으로부터 조사된 광이 상기 헤드부(110)의 종단방향으로 진행하도록 표면이 코팅 처리될 수 있다. 이와 같이, 헤드부(110)의 표면을 코팅 처리하는 경우, 헤드암(120) 측으로부터 조사된 광은 헤드부(110)의 종단방향으로 진행된다. 헤드부(110)의 종단방향으로 광이 조사되는 경우, 제3자는 사용자의 구강 상태를 확인할 수 있게 된다. 즉, 본 발명은 헤드부(110)의 표면을 코팅 처리하여 광이 헤드부(110)의 종단방향으로만 조사되도록 한다.
강모(110a)는 동일한 직경을 가지며, 헤드부(110)의 외주면에 초음파 용접되어 헤드부(110) 외주면에 식모될 수 있다. 헤드부(110)는 헤드암(120)의 상부와 분리 결합이 가능할 수 있다. 즉, 강모(110a)가 마모되거나 휜 경우, 기존의 헤드부가 헤드암에서 분리되고 새로운 헤드부가 헤드암의 상부와 결합되어 결과적으로 음파 진동 칫솔의 강모가 교체될 수 있다.
헤드암(120)은 헤드부(110) 및 모터 수용부(140)와 결합되며, 진동소자에서 발생한 음파를 헤드부(110)로 전달하기 위한 내부 공간을 가진다. 헤드암(120)은 하부에서 상부로 갈수록 내부 공간이 좁아지는 원뿔대 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 내부 공간이 좁아지는 헤드암(120)의 상부는 헤드부(110)와 결합되고, 헤드암(120)의 하부는 조인트 링(130)을 통해서 모터 수용부(140)와 결합된다. 진동소자의 진동에 의해 발생한 음파는 원뿔대 형상의 헤드암(120)을 통해 증폭되어 헤드부(110)로 전달된다. 부연하면, 진동소자에 의해 발생된 음파는 내부 공간이 상부 쪽으로 갈수록 좁아지는 헤드암(120)의 내부 공간을 통과하며 음압이 증폭되어 헤드부(110)로 전달된다.
헤드암(120)과 헤드부(110)는 일체형으로 제작될 수 있고, 분리 가능한 구조로 제작될 수도 있다. 헤드암(120)은 바람직하게는 투명 플라스틱으로 제조되어 후술할 표시수단에서 방출되는 빛을 외부로 방출될 수 있도록 한다.
이하에서는 헤드암(120)과 헤드부(110)의 결합 구조에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 진동 칫솔의 헤드암과 헤드부의 결합 구조를 도시하고 있다. 이하, 도 3을 이용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 진동 칫솔의 헤드암과 헤드부의 결합 구조에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
일반적으로 헤드부를 동일한 직경으로 형성할 경우, 헤드부와 헤드암이 체결되는 부위는 음파 진동 칫솔 사용시 다른 부위에 상대적으로 많은 힘을 받게 되며, 이로 인해 해당 부위가 부러지는 문제점이 발생한다. 이에 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 방안을 제안한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 헤드부(110)는 축 방향으로 연장된 헤드부 몸체와 상기 헤드부 몸체에 끼워지는 복수의 워셔링(Washer ring)(110b)를 포함할 수 있다. 이 경우, 복수의 워셔링(110b)은 강모가 식모된 적어도 하나의 워셔링과 강모가 식모되지 않은 적어도 하나의 워셔링을 포함할 수 있다. 강모가 식모된 워셔링과 강모가 식모되지 않은 워셔링은 헤드부 몸체에 교대로 끼워질 수 있다. 즉, 강모는 헤드부 몸체의 외부면에 직접 식모되거나, 도 3과 같이 헤드부 몸체에 끼워지는 워셔링(110b)에 식모될 수 있다.
헤드부(110)의 몸체는 전체적으로 동일한 직경을 가지는 것이 아니라 부분별로 상이한 직경을 가질 수 있다. 즉, 헤드부(110)는 그 몸체의 일 부분이 헤드암(120)에 인입되어 헤드암(120)과 결합되며, 헤드암(120)에 인입되는 부분의 직경이 헤드암(120)에 인입되지 않는 부분의 직경보다 상대적으로 크고, 헤드암(120)에 인입되는 부분과 헤드암(120)에 인입되지 않는 부분이 경사지게 연결될 수 있다. 이와 같이, 헤드암(120)에 인입되는 헤드부(110) 부분의 직경을 타 부분의 직경보다 상대적으로 크게 형성함으로써 해당 부분이 부러지는 것을 방지할 수 있다.
한편, 헤드부(110)의 몸체에 끼워지는 워셔링(110b)의 중심부에는 통공이 형성된다. 이 경우, 헤드부(110)의 경사진 몸체 부분에 끼워지는 워셔링(110b)의 통공은 해당 부분과 형합하는 경사진 형상을 가질 수 있다. 또한, 헤드부(110)의 경사진 몸체 부분에 끼워지는 워셔링(110b)이 적어도 2개 이상인 경우, 각각의 워셔링(110b)에 형성된 통공은 헤드부 몸체(110)에 끼워지는 위치에 따라 상이한 형상을 가진다. 즉, 상대적으로 큰 직경을 가진 헤드부 부분에 끼워지는 워셔링의 통공은 상대적으로 작은 직경을 가진 헤드부 부분에 끼워지는 워셔링의 통공에 비해 상대적으로 큰 직경을 가진다.
이와 같이 본 발명은 강모가 식모된 워셔링과 강모가 식모되지 않은 워셔링이 교대로 헤드부에 끼워지며, 헤드부의 경사진 부분에 끼워지는 워셔링은 내부 통공 역시 경사진 형상을 가질 수 있다.
모터 수용부(140)는 내부에 모터가 수용되고, 모터의 회전을 통하여 발생하는 음파를 헤드암(120)으로 전달할 수 있다. 이 경우, 모터 수용부(140)는 그 상부가 조인트 링(130)을 통해 헤드암(120)의 하부와 결합되고, 그 하부가 손잡이부(150)와 결합된다. 모터 수용부(140)의 상부에는 음파를 헤드암(120)으로 용이하게 전달하기 위하여, 돌출부재가 형성될 수 있다. 돌출부재의 외주면에는 둘레를 따라 일정한 간격으로 돌기가 형성되며 해당 돌기가 헤드암(120)의 하단 내측에 맞닿아 모터 수용부(140)와 헤드암(120) 간의 결합력을 증대시킴으로써 충격에 의한 분해를 방지할 수 있다. 모터 수용부(140)는 바람직하게는 투명 플라스틱으로 제조되어 아래에서 설명하는 표시수단에서 방출되는 빛을 외부로 방출할 수 있다.
모터 수용부(140)의 내부에는 모터가 수용되고, 선택적으로 제어회로가 수용될 수 있다. 또한, 모터 수용부(140)의 내부에는 헤드암(120)을 통해 헤드부(110)의 종단방향으로 광을 조사하는 광원이 수용될 수 있다. 다른 실시형태로서, 제어회로는 손잡이부(150)의 내부에 수용될 수도 있다.
모터는 특정 방향으로 회전이 가능하며, 동작 스위치의 온/오프에 따라 작동한다. 모터는 진동소자를 포함하고 있으며, 모터가 회전하는 경우 진동소자는 진동 음파를 발생시킨다.
또한, 모터는 칫솔의 동작 모드에 따라 그 회전속도를 제어하며, 진동소자는 칫솔의 동작 모드에 따라 상이한 주파수를 가지는 음파를 발생시킨다. 음파는 진동소자가 진동함에 따라 발생되는 음역영역의 주파수로서, 헤드암(120)을 통해서 헤드부(110)로 전달되어 헤드부(110)의 강모를 진동시킨다.
제어회로는 모터의 작동 여부와 회전속도를 결정하고, 표시수단의 출력을 제어하기 위한 수단으로서, 모터, 입력수단 및 표시수단과 전기적으로 연결된다. 제어회로는 구동 스위치가 턴온되면, 모터를 회전시킨다. 제어회로는 음파 진동 칫솔의 동작 상태를 확인하고, 확인한 결과를 기반으로 모터의 회전속도를 제어한다.
손잡이부(150)는 유선형으로 형성되며, 배터리를 수용하는 공간을 가질 수 있다. 손잡이부(150)는 그 상부가 모터 수용부(140)와 결합되고, 그 하부가 지지부(160)와 결합된다. 손잡이부(150)와 지지부(160) 사이에는 방수링이 개재되어, 물기가 내부에 유입되는 것을 방지할 수 있다. 손잡이부(150)의 내부에는 배터리를 수용할 수 있는 공간이 마련된다. 다른 실시형태로서 손잡이부(150)의 내부에는 제어회로가 포함될 수 있다. 손잡이부(150)에 수용된 배터리는 모터, 제어회로 및 표시수단 등으로 전원을 공급한다. 배터리는 일반적인 교체형 건전지이거나 충전식 리튬이온 배터리일 수 있다.
또한, 손잡이부(150)의 외면에는 실리콘 커버가 형성되어 사용자가 본 발명에 따른 음파 진동 칫솔을 이용하여 칫솔질할 때 미끄러지는 현상을 방지할 수 있다. 게다가 손잡이부(150)는 유선형으로 형성되어 사용자가 음파 진동 칫솔을 잡고 칫솔질할 때에 안정감과 편안함을 향상시킬 수 있다.
손잡이부(150)와 모터 수용부(140)는 일체화된 형상으로 제작될 수 있다.
손잡이부(150)에는 배터리 충전단자가 마련될 수 있다.
손잡이부(150)의 표면에는 표시수단이 마련될 수 있다. 표시수단은 램프 등으로 구성될 수 있다. 예컨대, 표시수단은 적어도 2개의 램프를 포함할 수 있으며, 각 램프는 음파 진동 칫솔의 상태를 표시할 수 있다. 본 발명과 관련하여 램프가 하나로 구성되는 경우, 램프의 색상을 이용하여 음파 진동 칫솔의 현재 상태를 표시할 수 있다. 일 예로 램프의 색상이 청색이면 음파 진동 칫솔의 동작 모드가 구강 세정 모드임을 표시하고, 램프의 색상이 적색이면 충전 중임을 표시할 수 있다. 또한, 램프의 색상이 녹색이면 충전이 완료된 상태임을 표시할 수 있다. 이외에도 램프의 색상을 이용하여 음파 진동 칫솔의 동작 모드가 잇몸 마사지 모드임을 표시할 수 있다. 이와 같이 본 발명은 램프를 이용하여 음파 진동 칫솔의 현재 상태를 표시할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 진동 칫솔의 헤드부에 식모된 강모의 형상을 도시하고 있다. 이하, 도 4를 이용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 진동 칫솔의 헤드부에 식모된 강모의 형상에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
도 4에 의하면, 헤드부(110)에 식모된 복수의 강모(110a)의 길이는 서로 다르게 구성될 수 있다. 상술한 바와 같이 강모(110a)는 헤드부(110)의 외주면에 직접 식모되거나 헤드부(110)에 끼워지는 워셔링(110b)에 식모될 수 있다. 이와 같이 헤드부(110)에 식모된 강모들의 길이는, 전체적으로 헤드암(120) 측에서 멀수록 길고, 헤드암(120) 측에 가까울수록 짧게 구성될 수 있다. 즉, 도 4와 같이 상대적으로 상단에 위치한 강모의 길이가 상대적으로 하단에 위치한 강모의 길이에 비해 길게 구성될 수 있다. 즉, 헤드부에 식모된 강모들의 전체적인 형상은 수직 단면상 역사다리꼴을 가질 수 있다.
헤드부에 식모된 강모들의 길이가 동일하다면, 사용자가 치아들 중 어금니를 세정할 경우 헤드부에 식모된 모든 강모들이 어금니 표면에 동일하게 접촉하는 것이 아니라, 주로 헤드부 하단에 위치한 일부 강모들만 어금니 표면에 접촉하게 된다. 이는 어금니 세정시 헤드부가 사용자의 구강에, 어금니 표면과 평행한 각도로 들어가는 것이 아니라, 헤드부 상단이 상방을 향하는 기울어진 각도로 들어가기 때문이다. 따라서, 일부 강모들로만 세정이 이루어지게 되어 세정 효율이 감소되며, 특히 하단에 위치한 일부 강모들만 먼저 마모되거나 휘게 된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 헤드부 표면 또는 워셔링에 식모된 강모의 길이를 동일하게 구성하는 것이 아니라, 헤드부 상의 위치에 따라 상이한 길이를 가지도록 구성할 수 있다. 특히, 본 발명은 상대적으로 헤드부 상단에 위치한 강모의 길이가 상대적으로 헤드부의 하단에 위치한 강모의 길이에 비해 상대적으로 길게 하여 강모들이 이루는 전체적인 형상이 수직 단면상 역사다리꼴을 가지도록 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 진동 칫솔의 입력부 및 표시부의 형상을 도시하고 있다. 이하, 도 5를 이용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 진동 칫솔의 표시부 및 입력부의 형상에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
도 5에 의하면, 입력부(510)는 음파 진동 칫솔의 모터 수용부(140)에 마련될 수 있으며, 버튼 형태로 구성될 수 있다. 표시부(520)는 음파 진동 칫솔의 손잡이부(150)에 마련될 수 있으며, LED 등과 같은 램프로 구성될 수 있다. 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명에서 제안하는 음파 진동 칫솔의 표시부 및 입력부에 포함될 수 있음은 물론이다.
일 예로, 입력부(510)는 5점식 버튼으로 구성될 수 있다. 즉, 상기 입력부(510)는, 중앙에 위치한 제1 입력버튼과, 상기 제1 입력버튼을 기준으로 상하좌우에 위치한 제2 입력버튼 내지 제5 입력버튼을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 입력버튼의 상측에 위치한 제2 입력버튼과 제1 입력버튼의 하측에 위치한 제3 입력버튼은 모터의 회전속도를 조절하는 스위치일 수 있다. 예컨대, 상측에 위치한 제2 입력버튼은 모터의 회전속도를 증가시키는 스위치이고, 하측에 위치한 제3 입력버튼은 모터의 회전속도를 감소시키는 스위치일 수 있다. 이 경우, 제2 입력버튼과 제3 입력버튼은 사용자의 조작에 따라 모터의 회전속도를 제1 회전속도 단위로 조절할 수 있다.
또한, 제1 입력버튼의 좌측에 위한 제4 입력버튼과 제1 입력버튼의 우측에 위치한 제5 입력버튼은, 사용자의 조작에 따라 모터의 회전속도를, 제1 회전속도 단위와 상이한 제2 회전속도 단위로 조절하는 스위치일 수 있다. 이 경우, 상기 제2 입력버튼 내지 제5 입력버튼 중 적어도 하나의 입력버튼은, 압력의 크기 따라 상이한 값을 제공하는 압력센서를 내장하며, 입력된 압력의 크기에 따라 모터의 회전속도를 조절할 수 있다. 예컨대, 제1 입력버튼의 좌·우측에 위치한 제4 입력버튼과 제5 입력버튼은 압전 센서를 내장할 수 있으며, 가해지는 압력에 따라 모터의 회전속도를 조절할 수 있다. 사용자는 상·하측에 위치한 제2 및 제3 입력버튼과, 좌·우측에 위치하고 압전 센서를 내장한 제4 및 제5 입력버튼을 이용하여 모터의 회전속도를 조절할 수 있다. 일 예로 사용자는 좌·우측에 위치한 제4 및 제5 입력버튼을 이용하여 모터의 회전속도를 조절한 후, 상·하측에 위치한 제2 및 제3 입력버튼을 이용하여 모터의 회전속도를 미세 조절할 수 있다. 부연하여 설명하면, 압전 센서를 내장한 제4 및 제5 입력버튼이 모터의 분당 회전속도를 십(10) 단위로 조절한다면, 제2 및 제3 입력버튼은 모터의 분당 회전속도를 일(1) 단위로 조절할 수 있다. 따라서, 사용자는 압전 센서를 내장한 제4 및 제5 입력버튼을 이용하여 모터의 분당 회전속도를 조절한 후, 제2 및 제3 입력버튼을 이용하여 모터의 회전속도를 미세 조절할 수 있다.
중앙에 위치한 제1 입력버튼은 파워 온/오프 및 모드 변경 기능을 수행하는 스위치일 수 있다. 즉, 제1 입력버튼에 의한 조작에 따라 음파 진동 칫솔은 온/오프되거나 또는 모터의 회전속도를 설정하는 사용자 설정 모드 등으로 동작 모드가 전환될 수 있다. 예컨대, 사용자가 제1 입력버튼을 순차적으로 조작하면, 음파 진동 칫솔은 파워 온, 모터가 제1 회전속도로 회전하는 제1 모드, 모터가 제2 회전속도로 회전하는 제2 모드, 모터의 회전속도가 가변하는 제3 모드, 사용자가 모터의 회전속도를 설정하는 제4 모드 및 파워 오프 순으로 그 상태가 순차적으로 변경될 수 있다.
일 예로, 제1 모드는 노멀(Normal) 모드, 제2 모드는 슈퍼(Super) 모드, 제3 모드는 마사지(Massage) 모드, 제4 모드는 사용자 설정 모드 등으로 명명될 수 있다.
사용자 설정 모드에서 사용자는 제1 입력버튼의 상하좌우 측에 위치한 제2 내지 제5 입력버튼을 조작하여 모터의 회전속도를 설정할 수 있다. 사용자 설정 모드에서 사용자에 의해 모터의 회전속도가 설정되면, 차후 음파 진동 칫솔은 파워 온 모드에서 사용자에 의해 설정된 회전속도로 모터를 회전시킬 수 있다. 상술한 바와 같이 사용자는 사용자 설정 모드에서 제2 내지 제5 입력버튼을 이용하여 모터의 회전속도를 원하는 회전속도로 설정할 수 있다.
표시부(520)는 다수의 램프로 구성될 수 있으며, 제1 모드 내지 제3 모드를 각각 표시하는 램프(520a 내지 520c), 제2 및 제3 입력버튼의 조작 여부를 표시하는 램프(520d, 520e), 압전 센서를 내장한 제4 및 제5 입력버튼의 조작 여부를 표시하는 램프(520f), 및 충전 상태를 표시하는 램프(520g) 등으로 구성될 수 있다. 상술한 램프 이외에 다른 램프가 본 발명에서 제안하는 표시부(520)에 포함될 수 있음은 물론이다.
실시예에 따라 본 발명은 다양한 형태로 모터의 회전속도를 조절할 수 있다. 상술한 바와 같이 본 발명은 압전센서를 내장한 입력버튼을 포함할 수 있으며, 사용자는 압전센서를 내장한 하나의 입력버튼을 이용하여 모터의 회전속도를 조절할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 진동 칫솔은, 압전센서에 가해지는 단계별 압력값에 각각 대응하는 모터의 단계별 회전속도를 저장하고, 실제 압전센서에 가해지는 압력값에 대응하는 회전속도로 모터를 회전시키도록 구성될 수 있다.
또한, 음파 진동 칫솔의 사용 중 모터의 회전속도를 조절할 필요가 있는 사용자가 압전센서를 내장한 입력버튼을 기 설정된 압력값 이상의 값으로 가압하거나, 기 설정된 가압시간 이상의 시간동안 가압하는 경우, 음파 진동 칫솔이 모터 회전속도 조절 모드로 진입하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 사용자가 압전센서를 내장한 입력버튼을 재차 가압하면, 음파 진동 칫솔은 기 설정된 최대 압력값과 재차 가압된 압력값의 차이에 해당하는 값을 산출하며, 산출된 값에 대응되는 회전속도로 모터를 회전시킬 수 있다. 예컨대, 음파 진동 칫솔은 산출된 값이 작으면 모터의 회전속도를 증가시키고, 산출된 값이 크면 모터의 회전속도를 감소시킬 수 있다. 즉, 사용자는 압전센서를 상대적으로 강하게 가압하여 모터의 회전속도를 증가시키거나, 압전센서를 상대적으로 약하게 가압하여 모터의 회전속도는 감소시킬 수 있다. 이와 같이 함으로써 사용자는 압전센서를 내장한 하나의 입력버튼을 이용하여 실시간으로 모터의 회전속도를 조절할 수 있다.
이외에도 본 발명은 특정 압력값을 저장하며, 저장된 압력값보다 상대적으로 작은 압력으로 압전센서가 가압되면 모터의 회전속도를 점진적으로 감소시키며, 저장된 압력값보다 상대적으로 큰 압력으로 압전센서가 가압되면 모터의 회전속도를 점진적으로 증가시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 진동 칫솔의 구성을 도시한 도면이다. 이하, 도 6을 이용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 진동 칫솔의 구성에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
본 발명의 일 실시예 따른 음파 진동 칫솔은 입력부(510), 표시부(520), 전원부(530), 모터(540), 모터 구동부(550) 및 제어부(560)를 포함할 수 있다. 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명에서 제안하는 음파 진동 칫솔에 포함될 수 있음은 물론이다.
입력부(입력수단: 510)와 표시부(표시수단: 520)에 관한 설명은 도 5에 설명한 바와 동일하므로 생략하기로 한다. 전원부(530)는 음파 진동 칫솔을 구성하는 각 구성에 전원을 공급한다. 일 예로 전원부(530)는 배터리를 포함하며, 배터리에 충전된 전원을 이용하여 음파 진동 칫솔의 각 구성에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
모터(540)는 특정 방향으로 회전이 가능하며, 동작 스위치의 온/오프에 따라 작동할 수 있다. 모터(540)는 진동소자를 포함하고 있으며, 모터(540)가 회전하는 경우 진동소자는 진동 음파를 발생시킨다. 모터(540)는 칫솔의 동작 모드에 따라 회전속도가 변경되며, 진동소자는 칫솔의 동작 모드에 따라 상이한 주파수를 가지는 음파를 발생시킬 수 있다.
모터 구동부(550)는 제어부(560)의 제어 명령에 따라 모터(540)의 회전속도를 제어할 수 있다.
제어부(560)는 음파 진동 칫솔을 구성하는 각 구성의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 제어부(560)는 입력부(510)로부터 제공받은 입력정보에 따라 모터(540)의 회전속도 등을 제어할 수 있다.
이외에도 본 발명은 다양한 추가 기능을 수행할 수 있다.
모터의 회전속도가 급격히 변화하여 모터의 가속이 빨라지는 경우, 음파 진동 칫솔에서 불필요한 진동이 발생하게 된다. 본 발명은 음파 진동 칫솔 사용시 발생하는 진동을 감소시키는 방안을 제안한다. 즉, 본 발명은 한 번의 조작으로 변화하는 모터의 회전속도 변화량이 소정 설정값 이하가 되도록 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어부(560)는 모터의 현재 회전속도와, 입력부(510)로부터 제공받은 입력정보에 따른 회전속도 간의 차이가 소정 기준값 이상이면, 모터의 회전속도를 현재 회전속도와 입력정보에 따른 회전속도 사이의 소정 회전속도로 변경하여 일정 시간 유지한 후, 다시 상기 입력정보에 따른 회전속도로 변경할 수 있다. 이와 같이, 모터의 회전속도 변화량이 소정 설정값 이하로 제한되도록 함으로써, 음파 진동 칫솔에서 발생하는 진동을 감소시킬 수 있다.
또한, 사전 테스트를 통해 발진 및 진동이 적은 것으로 검증된 모터 회전속도 값을 사용자가 설정할 수 있는 값으로 음파 진동 칫솔에 미리 등록해 놓음으로써, 음파 진동 칫솔에서 발생하는 진동을 감소시킬 수 있다.
이외에도 본 발명은 모터의 과열을 방지하는 방안을 제안한다. 음파 진동 칫솔(특히 모터 구동부)는 온도센서를 포함하여 모터의 온도를 체크하고, 모터 과열시 자동으로 전원 공급을 차단하도록 구성될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상과 동일 또는 균등한 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. 축 방향으로 연장되고, 외주면 둘레에 축직각 방향으로 복수의 강모가 식모된 헤드부;
    상기 헤드부로 음파를 전달하기 위한 내부 공간을 가지며 하부에서 상부로 갈수록 상기 내부 공간이 좁아지는 원뿔대 형상으로 형성되고, 상기 내부 공간이 좁아지는 상부가 상기 헤드부와 결합되는 헤드암;
    내부에 모터가 수용되고, 모터의 회전을 통하여 발생하는 음파를 상기 헤드암으로 전달하는 모터 수용부;
    유선형으로 형성되며, 배터리를 수용하는 공간을 가지는 손잡이부;
    상기 모터 수용부에 마련되는 버튼 형태의 입력수단;
    상기 손잡이부에 마련되며 적어도 2개의 램프를 포함하는 표시수단; 및
    상기 입력수단으로부터 제공받은 입력정보에 따라 상기 모터를 제어하는 제어회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 음파 진동 칫솔.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입력수단은, 중앙에 위치한 제1 입력버튼과, 상기 제1 입력버튼을 기준으로 상하좌우에 위치한 제2 입력버튼 내지 제5 입력버튼을 포함하고,
    상기 제1 입력버튼에 의한 조작에 따라 상기 음파 진동 칫솔이 온/오프되거나 또는 상기 모터의 회전속도를 설정하는 사용자 설정 모드로 전환되며,
    상기 사용자 설정 모드에서 상기 제1 입력버튼의 상측에 위치한 제2 입력버튼 또는 상기 제1 입력버튼의 하측에 위치한 제3 입력버튼에 의한 조작에 따라 상기 모터의 회전속도가 제1 회전속도 단위로 조절되며,
    상기 사용자 설정 모드에서 상기 제1 입력버튼의 좌측에 위치한 제4 입력버튼 또는 상기 제1 입력버튼의 우측에 위치한 제5 입력버튼에 의한 조작에 따라 상기 모터의 회전속도가 제1 회전속도 단위와 상이한 제2 회전속도 단위로 조절되는 것을 특징으로 하는 음파 진동 칫솔.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 입력버튼 내지 제5 입력버튼 중 적어도 하나의 입력버튼은, 압력의 크기 따라 상이한 값을 제공하는 압력센서를 내장하며, 입력된 압력의 크기에 따라 상기 모터의 회전속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 음파 진동 칫솔.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 헤드부에 식모된 강모의 길이는, 전체적으로 상기 헤드암 측에서 멀수록 길고, 상기 헤드암 측에 가까울수록 짧은 것을 특징으로 하는 음파 진동 칫솔.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어회로는, 상기 모터의 현재 회전속도와 상기 입력정보에 따른 회전속도의 차이가 소정 기준값 이상이면, 상기 모터의 회전속도를 상기 현재 회전속도와 상기 입력정보에 따른 회전속도 사이의 소정 회전속도로 변경하여 일정 시간 유지한 후, 다시 상기 입력정보에 따른 회전속도로 변경하는 것을 특징으로 하는 음파 진동 칫솔.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 헤드부는, 투명한 재질로 형성되며, 상기 헤드암 측으로부터 조사된 광이 상기 헤드부의 종단방향으로 진행하도록 표면이 코팅 처리된 것을 특징으로 하는 음파 진동 칫솔.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 헤드부는, 일 부분이 상기 헤드암에 인입되어 상기 헤드암과 결합되며, 상기 헤드암에 인입되는 부분의 직경이 상기 헤드암에 인입되지 않는 부분의 직경보다 상대적으로 크고, 상기 헤드암에 인입되는 부분과 상기 헤드암에 인입되지 않는 부분이 경사지게 연결되는 것을 특징으로 하는 음파 진동 칫솔.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 헤드부는, 상기 축 방향으로 연장된 헤드부 몸체와, 상기 헤드부 몸체에 끼워지는 복수의 워셔링을 포함하고,
    상기 복수의 워셔링은, 강모가 식모된 적어도 하나의 워셔링과, 강모가 식모되지 않은 적어도 하나의 워셔링을 포함하고,
    상기 강모가 식모된 워셔링과 강모가 식모되지 않은 워셔링은, 상기 헤드부몸체에 교대로 끼워지는 것을 특징으로 하는 음파 진동 칫솔.
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