WO2019208846A1 - 진동 칫솔 및 편심축 - Google Patents

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WO2019208846A1
WO2019208846A1 PCT/KR2018/004805 KR2018004805W WO2019208846A1 WO 2019208846 A1 WO2019208846 A1 WO 2019208846A1 KR 2018004805 W KR2018004805 W KR 2018004805W WO 2019208846 A1 WO2019208846 A1 WO 2019208846A1
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weight
eccentric
motor
shaft
rotating shaft
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PCT/KR2018/004805
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English (en)
French (fr)
Inventor
이정용
이종훈
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주식회사 엘지생활건강
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16Power-driven cleaning or polishing devices
    • A61C17/22Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
    • A61C17/32Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating
    • A61C17/34Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating driven by electric motor
    • A61C17/3409Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating driven by electric motor characterized by the movement of the brush body
    • A61C17/3481Vibrating brush body, e.g. by using eccentric weights
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    • A46B13/00Brushes with driven brush bodies or carriers
    • A46B13/02Brushes with driven brush bodies or carriers power-driven carriers
    • A46B13/023Brushes with driven brush bodies or carriers power-driven carriers with means for inducing vibration to the bristles
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    • A46B9/00Arrangements of the bristles in the brush body
    • A46B9/02Position or arrangement of bristles in relation to surface of the brush body, e.g. inclined, in rows, in groups
    • A46B9/04Arranged like in or for toothbrushes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/10Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy
    • B06B1/16Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy operating with systems involving rotary unbalanced masses
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
    • H02K7/061Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa using rotary unbalanced masses
    • H02K7/063Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa using rotary unbalanced masses integrally combined with motor parts, e.g. motors with eccentric rotors
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    • A46B2200/00Brushes characterized by their functions, uses or applications
    • A46B2200/10For human or animal care
    • A46B2200/1066Toothbrush for cleaning the teeth or dentures

Definitions

  • the present invention relates to a vibrating toothbrush and an eccentric shaft, and more particularly, to a vibrating toothbrush and an eccentric shaft capable of producing a eccentric shaft that generates vibration.
  • the toothbrush is formed of a plastic material is composed of a head portion in which the bristles are planted, and a handle portion extending to the head portion to allow the user to grip.
  • the user was used as a function to remove the foreign matter or tartar by holding the handle portion by hand and the bristles planted in the head portion to stimulate the tooth surface, interdental, gum and the like.
  • the brushing time of the recommended time can cause a strain on the wrist of the person, give fatigue to the arm, and Unstable control caused a wound in the gum or mouth.
  • the toothbrush product has been developed to rotate the brush head by rotating the power of the battery or battery by the electric motor is applied, convert the rotational force by the electric motor into vibration or generate ultrasonic vibration. These products have been used effectively to remove debris from the teeth and oral cavity by rotating the bristles or vibrating the bristles.
  • the conventional eccentric shaft is made of a synthetic resin such as plastic, there is a problem that the eccentric shaft is broken during strong rotation. Or, if the thickness is thick to prevent the problem of breaking, the elasticity is not secured, the vibration is not properly transmitted, and the noise is increased. When the elastic force is insufficient, the eccentric shaft rotation is forcibly stopped due to external impact. .
  • the conventional vibrating toothbrush has a problem of failing to secure durability and elasticity at the same time in materials and shapes, and in the situation where the demand of the vibrating toothbrush is gradually increasing, The need is increasing.
  • the present invention was created to improve the prior art, and an object of the present invention is to provide an oscillating toothbrush and an eccentric shaft capable of ensuring elasticity and resilience while ensuring durability, at least in part by using an eccentric shaft made of metal. will be.
  • a toothbrush having a bristled head portion and a head portion of the toothbrush detachable head protruding in the toothbrush, the electric motor accommodated in the handle portion to generate a rotational force; And an eccentric shaft which is connected to the electric motor and rotates, at least a portion of which is eccentric to generate vibration, thereby transmitting vibration to the head coupling portion, wherein the eccentric shaft comprises: a motor fixing part connected to the electric motor; An eccentric weight that is offset from the rotation center of the electric motor; And it characterized in that it comprises a rotating shaft of a metal material for connecting the motor fixing portion and the eccentric weight.
  • the rotating shaft may have a diameter of 0.4 to 1.0mm.
  • the center line of the eccentric weight, the distance shifted from the rotation center of the electric motor may be within 2.0mm.
  • the eccentric shaft further includes a weight fixing unit connecting the eccentric weight and the rotation shaft, and the motor fixing unit and the weight fixing unit may have a cross section relatively larger than the rotation shaft.
  • the eccentric shaft may further include a shock absorbing portion provided between the motor fixing portion and the rotating shaft or between the weight fixing portion and the rotating shaft.
  • the shock absorbing part may have a form in which a cross section of the shock absorbing part extends from the rotation shaft toward the motor fixing part or the weight fixing part.
  • the shock absorbing portion may have at least one groove on the surface.
  • the groove may be relatively larger toward the motor fixing part or the weight fixing part in the rotation shaft.
  • the impact absorbing portion may have a height within 35% of the length between the motor fixing portion and the weight fixing portion.
  • the shock absorbing part provided between the motor fixing part and the rotating shaft may have a height that is relatively smaller than the shock absorbing part provided between the rotating shaft and the weight fixing part.
  • the rotation shaft may be indirectly connected to the motor fixing part or the weight fixing part by the shock absorbing part.
  • the shock absorbing unit may be provided so as to surround one end or the other end of the rotating shaft directly connected to the motor fixing unit or the weight fixing unit.
  • the eccentric shaft is made of a synthetic resin material, except for the rotation axis, the weight fixing portion and the eccentric weight is provided integrally, the rotary shaft, one end is coupled to the weight fixing portion and the other end is the motor fixing portion Is coupled to, can connect the motor fixing portion and the eccentric weight.
  • the eccentric weight may be provided adjacent to or in the head coupling portion.
  • the eccentric shaft may further include a bearing fixing part protruding from the eccentric weight and rotatably coupled to a bearing provided in the head coupling part.
  • the bearing fixing part may have a cross section relatively larger than the rotation shaft, and may have a cross section relatively smaller than the motor fixing part or the weight fixing part.
  • An eccentric shaft in the eccentric shaft used in the vibration toothbrush for embedding the electric motor and imparting vibration to the bristles, the motor fixing portion connected to the electric motor;
  • An eccentric weight that is offset from the rotation center of the electric motor; And it characterized in that it comprises a rotating shaft of a metal material for connecting the motor fixing portion and the eccentric weight.
  • the weight fixing unit for connecting the eccentric weight and the rotating shaft; And an impact absorbing part provided between the motor fixing part and the rotating shaft or between the weight fixing part and the rotating shaft and having at least one groove on a surface thereof.
  • Vibrating toothbrush and eccentric shaft according to the present invention by forming a portion of the eccentric shaft using a metal material such as nickel titanium, it is possible to secure the elastic force and tensile force, while optimizing the thickness of the portion made of metal in the eccentric shaft and eccentric weight Noise can be effectively suppressed by limiting the distance between the centerline and the center of rotation of the eccentric shaft.
  • FIG. 1 is an exploded view of a vibrating toothbrush in accordance with one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a vibrating toothbrush in accordance with one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view of an eccentric shaft of a vibrating toothbrush in accordance with one embodiment of the present invention.
  • one end may be a direction in which the head part is provided based on the vibrating toothbrush, and the other end may be a direction in which the cover is provided, but is not necessarily limited thereto.
  • FIG. 1 is an exploded view of a vibrating toothbrush according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view of a vibrating toothbrush according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is an eccentric shaft of the vibrating toothbrush according to an embodiment of the present invention Perspective view.
  • the vibrating toothbrush 1 includes a head part 10, a handle part 20, a power supply part 30, an electric motor 40, and an eccentric shaft ( 50).
  • the head part 10 is bristled with the bristle 11.
  • Head portion 10 may be fitted to the head coupling portion 21 of the handle portion 20 to be described later, so that the vibration transmitted from the head coupling portion 21 can be transmitted to the teeth through the brush head (11).
  • the bristle 11 may be provided on one side of the head portion 10, but may also be provided on the opposite side including one side. That is, the position where the bristle 11 is provided is not specifically limited.
  • the bristles 11 may be provided when a plurality of brushing holes (not shown) are formed on one surface of the head portion 10, and a plurality of brushes are fixed to each bristle hole, or one bristle hole.
  • One sole made of synthetic resin may be provided to be inserted and fixed.
  • arrangement positioning of the bristle 11 on one surface of the head part 10 is not specifically limited. That is, the number and size of the bristles 11 arranged horizontally and vertically may be determined in various ways, and the size of one surface of the bristles 11 that is planted in the head 10 is not limited.
  • Vibration generated by the rotation of the eccentric shaft 50 to be described later may be transmitted to the bristle 11 of the head portion 10. Therefore, the user can brush teeth while rubbing the bristle 11 of the head portion 10 in the state holding the handle 20, such as teeth or interdental. In this case, the head portion 10 can be easily detached from the teeth or interdental by vibration as compared to the conventional toothbrush without vibration, it is possible to increase the efficiency of the tooth.
  • Head portion 10 may be provided with a hole (not shown) for the head coupling portion 21 can be inserted, the user inserts the head portion 10 in the head coupling portion 21 to the head portion ( 10 may be connected to the handle portion 20.
  • the user may detach the head portion 10 from the head coupling portion 21 and then insert a new head portion 10 to use it.
  • Different head portions 10 having bristles 11 having an arrangement may be alternately fitted to the head coupling portions 21.
  • the head coupling portion 21 may protrude in the form of a rod, and the user connects the head portion 10 to the head coupling portion 21, so that the handle portion 20 is attached to the bristles 11. The vibration generated from) can be transmitted.
  • One end of the head coupling portion 21 may be placed at a free end for coupling the head portion 10, and at the other end, vibration generated inside the handle portion 20 may be caused by the head coupling portion 21 through the head coupling portion 21.
  • a vibration damping member (not shown) may be provided to prevent the vibration from returning to the portion where the user grasps the handle part 20.
  • the vibration damping member is surrounded at the root end of the head coupling portion 21, so even if the head coupling portion 21 vibrates, the vibration does not return to the portion where the user grips the handle 20 or the vibration that is returned is minimized. Can be.
  • the vibration damping member may be an elastic member such as a spring, but in order to prevent water and the like from penetrating into the handle part 20 through the root end of the head coupling part 21, the vibration damping member may serve as a sealing role.
  • a member such as rubber or the like can be used.
  • the head coupling portion 21 may be provided with a protrusion 211.
  • Head coupling portion 21 may be provided in the form of a rod, the head portion 10 is provided with a hole corresponding to the shape of the head coupling portion 21, the head portion 10 is fitted to the head coupling portion 21
  • the protrusion 211 may be provided to limit the coupling direction of the head portion 10.
  • the cross section of the head coupling portion 21 is not circular, the direction in which the head portion 10 is coupled to the head coupling portion 21 can be limited even without the protrusion 211, in which case the protrusion 211 is omitted. May be
  • the power supply unit 30, the electric motor 40, the eccentric shaft 50, and the like are provided in the handle 20, and at least a portion of the eccentric shaft 50 may be located inside the head coupling unit 21.
  • the eccentric weight 52 included in the eccentric shaft 50 may be provided inside the head coupling portion 21. Therefore, when vibration is generated by the eccentric weight 52, the vibration can be effectively transmitted to the head portion 10 through the head coupling portion 21.
  • a bearing 212 may be provided at an inner end of the head coupling portion 21.
  • the bearing 212 is configured to support one end of the eccentric shaft 50 in a rotatable state so that the eccentric shaft 50 provided in the head coupling portion 21 can rotate stably.
  • the bearing fixing part 56 of the eccentric shaft 50 may be coupled.
  • a cover (not shown) may be provided at the other end opposite to one end where the head coupling part 21 is provided in the handle part 20.
  • the cover may be configured to open and close the inside of the handle 20, it is possible to replace the power supply unit 30, etc. accommodated inside the handle 20.
  • the cover may be configured to supply power to the power supply unit 30.
  • the cover may have a structure capable of receiving power from the outside and transferring the power to the power supply unit 30.
  • the structure of the cover does not necessarily need to be a metal, and may have a structure for contactless charging that is widely used.
  • the handle portion 22 is provided with a switch 22.
  • the switch 22 is configured to control the on / off of the vibration and may be connected to the electric motor 40.
  • the eccentric shaft 50 is rotated by the operation of the electric motor 40, and the eccentric weight 52 generates vibrations. Is given vibration.
  • the switch 22 may be simply to control the on / off, in addition to this may be configured to control the vibration pattern. That is, in the present embodiment, two or more vibration patterns may be stored, and the vibration pattern may be changed every time the switch 22 is repeatedly pressed. At this time, the vibration pattern means a period of vibration, strength and weakness, and the like.
  • switches 22 there may be a plurality of switches 22, one switch 22 is to control the on / off, the other switch 22 may be to select the vibration pattern.
  • a light such as an LED may be attached to a predetermined position of the switch 22 or the handle part 20, and the light may be configured to turn on or off the vibration or the vibration pattern, the state of the power supply unit 30, and the like. Can be shown.
  • the power supply unit 30 is accommodated in the handle 20 to supply electric power to the electric motor 40.
  • the power supply unit 30 may be in the form of a replaceable battery. In this case, the power supply unit 30 may be replaced by opening the cover of the handle unit 20.
  • the power supply unit 30 may be a non-replaceable battery, and charging may be performed using a cover of the handle 20.
  • the power supply unit 30 may be a configuration that can be replaced while being charged in the state accommodated in the handle portion 20.
  • the amount of power stored in the power supply unit 30 may be displayed to the user by the above-described illumination, or in addition, when it is determined that the power of the power supply unit 30 is insufficient, the vibration is generated according to a vibration pattern different from the vibration pattern for brushing teeth. And may be identified to the user.
  • the power supply unit 30 may maintain a state that may be electrically connected to the electric motor 40, and whether or not the power supply may be operated by the switch 22.
  • the power supply unit 30 may be provided close to the electric motor 40 in the handle 20.
  • the electric motor 40 is accommodated in the handle portion 20 and generates a rotational force.
  • the electric motor 40 may be operated by being supplied with power by the power supply unit 30, and may be operated or rotated by the switch 22.
  • the motor shaft 41 is provided on the electric motor 40, and the other end of the eccentric shaft 50 is coupled to the motor shaft 41. That is, the eccentric shaft 50 may be rotatably coupled to a bearing 212 provided at one end of the head coupling portion 21 and may be connected to the motor shaft 41 such that the other end is integrally rotated with the motor shaft 41. have.
  • the rotation shaft 53 of the eccentric shaft 50 is made of metal, the length of the rotation shaft 53 can be sufficiently increased to ensure the durability and elastic force of the eccentric shaft 50 while ensuring the vibration force.
  • the size of the electric motor 40 can be reduced. That is, in the present embodiment, the electric motor 40 may be reduced by 50% or more in terms of size compared to the motor used in the related art.
  • the rotating shaft 53 is made of metal such as nickel titanium and eccentric. As the total length of the shaft 50 is secured sufficiently, the transmission efficiency of vibration can be ensured.
  • the eccentric shaft 50 is connected to the electric motor 40 to rotate and at least a portion is eccentric to generate a vibration to transfer the vibration to the head coupling portion 21. Vibration generated by the eccentric shaft 50 is transmitted to the head portion 10 via the head coupling portion 21, but as described above, the other end of the head coupling portion 21 is provided with a vibration damping member, the eccentric shaft The vibration by the 50 can be suppressed from being transmitted to the user's hand.
  • the eccentric shaft 50 includes a motor fixing unit 51, an eccentric weight 52, a rotating shaft 53, a weight fixing unit 54, shock absorbing units 55a and 55b, and a bearing fixing unit 56. .
  • the motor fixing part 51 is connected to the electric motor 40.
  • the motor fixing part 51 is configured to surround the motor shaft 41 of the electric motor 40, and is firmly coupled to the motor shaft 41 such that the eccentric shaft 50 rotates together as a whole when the motor shaft 41 is rotated. You can do that.
  • the hole of the motor fixing part 51 into which the motor shaft 41 or the motor shaft 41 is inserted is inserted in order to prevent the motor fixing part 51 from turning around the motor shaft 41 while surrounding the motor shaft 41.
  • the motor shaft 41 is provided with a configuration similar to the above-described protrusion (not shown), so that the motor shaft 41 and the motor fixing portion 51 are provided when the motor fixing portion 51 is fitted to the motor shaft 41. It can be rotated integrally.
  • the eccentric weight 52 may be provided adjacent to the head coupling portion 21 or in the head coupling portion 21, provided to be offset from the rotation center of the electric motor 40, and when the eccentric shaft 50 is rotated. Since the center line rotates in a state shifted from the center of rotation of the eccentric shaft 50, vibration may occur by the eccentric weight 52. In this case, the center line of the eccentric weight 52 may mean a line penetrating the center of gravity in the longitudinal direction.
  • the center line of the eccentric weight 52 may have a distance displaced within, for example, 2.0 mm from the center of rotation of the electric motor 40. This is because when the center line of the eccentric weight 52 is too far from the center of rotation of the electric motor 40, the vibration generated by the eccentric shaft 50 is increased to provide inconvenience to the user, and also the eccentric shaft 50 is This is because as the eccentric weight 52 rotates away from the center of rotation of the eccentric shaft 50 as it rotates, the inner surface of the head coupling portion 21 may be hit and noise may be generated.
  • the distance between the centerline of the eccentric weight 52 and the rotation center of the electric motor 40 is not limited to the above.
  • the rotating shaft 53 connects the motor fixing part 51 and the eccentric weight 52. One end of the rotating shaft 53 may be connected to the eccentric weight 52 and the other end may be connected to the motor fixing part 51. One end of the rotating shaft 53 may be connected to the eccentric weight 52 through the weight fixing part 54. Can be.
  • the rotating shaft 53 may connect the motor fixing part 51 and the eccentric weight 52, but may be made of a metal material. At this time, the rotating shaft 53 is made of nickel titanium, etc., nickel titanium is a material that can ensure the most sufficient elastic force, resilience, durability to implement the basic function of the eccentric shaft (50).
  • the rotating shaft 53 made of nickel titanium, not synthetic resin can effectively suppress the noise generated by collision of the inner surface of the eccentric weight 52 and the head coupling portion 21 through elastic force and restoring force even when an external impact is applied. At the same time, it can be prevented from breaking by ensuring durability.
  • the rotation shaft 53 may have a diameter of 0.4 to 1.0 mm, and preferably have a diameter of 0.7 to 0.8 mm in order to increase the restoring force and the elastic force. If the diameter of the rotating shaft 53 is too thin, the oscillation width of the eccentric weight 52 becomes large so that the problem that the eccentric weight 52 collides with the head coupling portion 21 and the like can be solved. Thick can solve the problem of poor resilience.
  • the rotation shaft 53 is made of metal such as nickel titanium, and when the eccentric shaft 50 rotates, noise is generated by the eccentric weight 52 as the restoring force and elastic force are ensured by the rotation shaft 53. It can be suppressed, and at the same time to ensure durability to prevent the break of the eccentric shaft (50).
  • the weight fixing part 54 connects the eccentric weight 52 and the rotating shaft 53.
  • the eccentric weight 52 When the eccentric weight 52 is directly connected to the rotation shaft 53, stress is concentrated on the connection portion between the rotation shaft 53 and the eccentric weight 52 due to a step that may occur between the rotation shaft 53 and the eccentric weight 52. Since it may be vulnerable, it is possible to supplement the weak point by placing the weight fixing portion 54 between the rotary shaft 53 and the eccentric weight (52).
  • the weight fixing portion 54 may have a cross section relatively larger than the rotation shaft 53.
  • the diameters of the weight fixing part 54 and the motor fixing part 51 may be the same or different from each other, for example, the weight fixing part 54 is configured to connect between the rotation shaft 53 and the eccentric weight 52. Therefore, it may have a diameter larger than the diameter of the rotation shaft 53 and smaller than the maximum diameter of the eccentric weight 52. That is, when the diameter of the motor fixing part 51 is the same as the maximum diameter of the eccentric weight 52, the diameter of the weight fixing part 54 may be smaller than the diameter of the motor fixing part 51.
  • the shock absorbing parts 55a and 55b are provided between the motor fixing part 51 and the rotating shaft 53 and / or between the weight fixing part 54 and the rotating shaft 53.
  • the shock absorbing parts 55a and 55b may have a shape in which a cross section is enlarged from the rotation shaft 53 to the motor fixing part 51 or the weight fixing part 54, and may have a shape such as a truncated cone.
  • the shock absorbing parts 55a and 55b may be provided to prevent a portion of the eccentric shaft 50 from suddenly expanding in section.
  • the shock absorbing parts 55a and 55b may have a height within 35% of the length between the motor fixing part 51 and the weight fixing part 54, which are values optimized for securing elastic force and restoring force.
  • the shock absorbing portion 55a provided between the motor fixing portion 51 and the rotating shaft 53 has a height smaller than that of the shock absorbing portion 55b provided between the rotating shaft 53 and the weight fixing portion 54.
  • the shock absorbing portion 55a provided between the motor fixing portion 51 and the rotating shaft 53 is the same as or different from the shock absorbing portion 55b provided between the rotating shaft 53 and the weight fixing portion 54. It may have a cross section.
  • the sizes of the two shock absorbing portions 55a and 55b are not limited to the above.
  • the shock absorbing portions 55a and 55b may be used to indirectly connect the rotating shaft 53 to the motor fixing portion 51 and the weight fixing portion 54. That is, the rotation shaft 53 may be fixed to the shock absorbing parts 55a and 55b but may not be directly connected to the motor fixing part 51 and the weight fixing part 54.
  • the shock absorbing portion (55a, 55b), the rotating shaft 53 may be provided so as to surround one end or the other end is directly connected to the weight fixing portion 54 or the motor fixing portion (51). That is, one end or the other end of the rotating shaft 53 may be directly or indirectly connected to the weight fixing part 54 or the motor fixing part 51, and the shock absorbing parts 55a and 55b may be provided to surround the connecting part. .
  • Grooves 551 may be provided in the shock absorbing parts 55a and 55b. At least one groove 551 is formed on the surface, and according to the present embodiment, the groove 551 may be formed to increase elastic force and absorb shock. In this case, the groove 551 may have a shape that is relatively larger toward the motor fixing portion 51 or the weight fixing portion 54 from the rotation shaft 53, but the shape, size, or arrangement of the groove 551 is limited to the above. It is not.
  • the bearing fixing part 56 protrudes from the eccentric weight 52 and is rotatably coupled to the bearing 212 provided in the head coupling part 21.
  • the bearing fixing part 56 is fixed to the bearing 212 but is separated from the head coupling part 21 to rotate, unlike the motor fixing part 51 which surrounds the motor shaft 41 and rotates integrally with the motor shaft 41. To be prepared.
  • the bearing fixing portion 56 when the eccentric shaft 50 is rotated by the electric motor 40, the bearing fixing portion 56 forming one end of the eccentric shaft 50 is supported by the bearing 212, the eccentric shaft 50 is stable Can continue the rotation.
  • the bearing fixing portion 56 has a relatively larger cross section than the rotation shaft 53, but may have a relatively smaller cross section than the motor fixing portion 51 or the weight fixing portion 54.
  • the eccentric shaft 50 may be made of a non-metal material (for example, a synthetic resin material) except for the rotation shaft 53 made of a metal material.
  • the weight fixing part 54, the eccentric weight 52, and the bearing fixing part 56 may be integrally provided, and the motor fixing part 51 may be provided separately.
  • the eccentric shaft 50 is provided with a rotation shaft 53, a motor fixing part 51, a weight fixing part 54 and the eccentric weight 52 and the bearing fixing part 56, and then the rotating shaft 53 It can be manufactured by the method of connecting the motor fixing part 51 and the component with the gap therebetween.
  • the eccentric shaft 50 can be manufactured integrally, but in this case, the vibration is severe and the restoring force can be reduced, this embodiment is the rotary shaft 53 Only the remaining metal constituting the eccentric shaft 50 made of a material such as synthetic resin, but the eccentric shaft 50 can be completed through the assembly process.
  • the present embodiment is configured by the rotation shaft 53 in the eccentric shaft 50 made of a metal material, thereby ensuring elasticity and restoring force and ensuring durability, thereby suppressing noise generation and increasing the service life of the consumer. Satisfaction can be maximized.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may include a combination of the above embodiments or a combination of at least one of the above embodiments and known technologies as another embodiment.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 진동 칫솔 및 편심축은, 칫솔모가 식모된 헤드부와, 상기 헤드부가 탈착되는 헤드 결합부가 돌출되는 손잡이부를 갖는 칫솔에 있어서, 상기 손잡이부 내에 수용되며 회전력을 발생시키는 전동모터; 및 상기 전동모터에 연결되어 회전하며 적어도 일부분이 편심되어 진동을 발생시켜 상기 헤드 결합부에 진동을 전달하는 편심축을 포함하며, 상기 편심축은, 상기 전동모터에 연결되는 모터 고정부; 상기 전동모터의 회전 중심에서 어긋나 있는 편심추; 및 상기 모터 고정부와 상기 편심추를 연결하는 금속 재질의 회전축을 포함하는 것을 특징으로 한다. [대표도] 도 1

Description

진동 칫솔 및 편심축
본 발명은 진동 칫솔 및 편심축에 관한 것으로, 진동을 발생시키는 편심축을 견고하게 제작할 수 있는 진동 칫솔 및 편심축에 관한 것이다.
일반적으로, 칫솔은 플라스틱 재질로 형성되어 칫솔모가 식모된 헤드부와, 헤드부에 연장되어 사용자가 파지할 수 있도록 하는 손잡이부로 구성된다. 이때 사용자는, 손으로 손잡이부를 잡고 헤드부에 식모된 칫솔모가 치아 표면이나 치간, 잇몸 등에 자극을 부여하여 이물질이나 치석 등을 제거하는 기능으로 사용하였다.
양치의 효과를 극대화하기 위해서는, 2분 내지 3분 정도의 양치가 권장되는데, 이러한 권장시간의 양치는 사람의 손목에 무리를 줄 수 있고, 팔에 피로감을 부여할 수 있으며, 헤드부를 움직이는 힘의 조절이 불안정하게 되어 잇몸이나 구강 내에 상처를 내는 경우가 발생하였다.
이러한 폐단을 없애고 사용자의 편의성을 높이기 위해, 건전지나 축전지의 동력을 전동모터가 인가받아 회전하여 칫솔모를 회전시키거나, 전동모터에 의한 회전력을 진동으로 변환하거나 초음파 진동을 발생시키는 칫솔 제품이 개발되었으며, 이러한 제품은 칫솔모의 회전이나 칫솔모의 진동을 통해 치아나 구강 내의 이물질을 제거하는데 효과적으로 사용되었다.
종래 개발된 제품 중 전동모터를 이용해 진동을 발생시키는 제품의 경우, 전동모터에 연결되는 편심축을 이용하여 편심축의 회전 시 발생하는 진동을 헤드부로 전달하게 된다.
그런데 종래의 편심축은, 플라스틱과 같은 합성수지로 이루어지게 되므로, 강한 회전 시 편심축이 부러지는 문제가 발생하였다. 또는 부러지는 문제를 방지하기 위해 두께를 두껍게 하면 탄성 확보가 안되어 진동이 제대로 전달되지 못하고 소음이 커지는 문제가 발생하였으며, 탄성력이 부족하게 되면 외부 충격에 의해 편심축의 회전이 강제로 멈추는 심각한 문제까지 일어났다.
이와 같이 종래의 진동 칫솔은, 재질이나 형상 등에서, 내구도와 탄성력을 동시에 확보하지 못한다는 문제를 안고 있었고, 진동 칫솔에 대한 소비자들의 수요가 점차 늘어나는 상황에서, 상기의 문제들을 해결하기 위한 기술 개발의 필요성이 증대되고 있다.
[선행기술문헌]
선행문헌1: 대한민국 등록특허공보 제10-0886164호(2009.02.23 등록)
본 발명은 종래기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 적어도 부분적으로 금속에 의해 이루어지는 편심축을 사용함에 따라, 내구도를 확보하면서도 탄성력과 복원력을 보장할 수 있는 진동 칫솔 및 편심축을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동 칫솔은, 칫솔모가 식모된 헤드부와, 상기 헤드부가 탈착되는 헤드 결합부가 돌출되는 손잡이부를 갖는 칫솔에 있어서, 상기 손잡이부 내에 수용되며 회전력을 발생시키는 전동모터; 및 상기 전동모터에 연결되어 회전하며 적어도 일부분이 편심되어 진동을 발생시켜 상기 헤드 결합부에 진동을 전달하는 편심축을 포함하며, 상기 편심축은, 상기 전동모터에 연결되는 모터 고정부; 상기 전동모터의 회전 중심에서 어긋나 있는 편심추; 및 상기 모터 고정부와 상기 편심추를 연결하는 금속 재질의 회전축을 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 회전축은, 0.4 내지 1.0mm의 직경을 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 편심추의 중심선은, 상기 전동모터의 회전 중심과 어긋난 거리가 2.0mm 이내일 수 있다.
구체적으로, 상기 편심축은, 상기 편심추와 상기 회전축을 연결하는 추 고정부를 더 포함하며, 상기 모터 고정부 및 상기 추 고정부는, 상기 회전축보다 상대적으로 큰 단면을 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 편심축은, 상기 모터 고정부와 상기 회전축 사이 또는 상기 추 고정부와 상기 회전축 사이에 마련되는 충격 흡수부를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 충격 흡수부는, 상기 회전축에서 상기 모터 고정부 또는 상기 추 고정부로 갈수록 단면이 확대되는 형태를 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 충격 흡수부는, 표면에 적어도 하나 이상의 홈을 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 홈은, 상기 회전축에서 상기 모터 고정부 또는 상기 추 고정부로 갈수록 상대적으로 커질 수 있다.
구체적으로, 상기 충격 흡수부는, 상기 모터 고정부와 상기 추 고정부 사이의 길이 대비 35% 이내의 높이를 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 모터 고정부와 상기 회전축 사이에 마련되는 상기 충격 흡수부는, 상기 회전축과 상기 추 고정부 사이에 마련되는 상기 충격 흡수부보다 상대적으로 작은 높이를 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 회전축은, 상기 충격 흡수부에 의해 상기 모터 고정부 또는 상기 추 고정부에 간접 연결될 수 있다.
구체적으로, 상기 충격 흡수부는, 상기 회전축이 상기 모터 고정부 또는 상기 추 고정부에 직접 연결되는 일단 또는 타단을 감싸도록 마련될 수 있다.
구체적으로, 상기 편심축은, 상기 회전축을 제외하고 합성수지 재질로 이루어지며, 상기 추 고정부와 상기 편심추는 일체로 마련되고, 상기 회전축은, 일단이 상기 추 고정부에 결합되고 타단이 상기 모터 고정부에 결합되어, 상기 모터 고정부와 상기 편심추를 연결할 수 있다.
구체적으로, 상기 편심추는, 상기 헤드 결합부에 인접하게 또는 상기 헤드 결합부 내에 마련될 수 있다.
구체적으로, 상기 편심축은, 상기 편심추에서 돌출되며 상기 헤드 결합부 내에 마련되는 베어링에 회전 가능하게 결합되는 베어링 고정부를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 베어링 고정부는, 상기 회전축보다 상대적으로 큰 단면을 갖고, 상기 모터 고정부 또는 상기 추 고정부보다 상대적으로 작은 단면을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 편심축은, 전동모터를 내장하고 칫솔모에 진동을 부여하는 진동 칫솔에 사용되는 편심축에 있어서, 상기 전동모터에 연결되는 모터 고정부; 상기 전동모터의 회전 중심에서 어긋나 있는 편심추; 및 상기 모터 고정부와 상기 편심추를 연결하는 금속 재질의 회전축을 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 편심추와 상기 회전축을 연결하는 추 고정부; 및 상기 모터 고정부와 상기 회전축 사이 또는 상기 추 고정부와 상기 회전축 사이에 마련되며, 표면에 적어도 하나 이상의 홈을 갖는 충격 흡수부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 진동 칫솔 및 편심축은, 니켈 티타늄 등과 같은 금속 재질을 이용하여 편심축의 일부분을 형성함으로써, 탄성력과 인장력을 확보할 수 있고, 편심축에서 금속으로 이루어지는 부분의 두께를 최적화하는 동시에 편심추의 중심선과 편심축의 회전중심과의 간격을 한정해 소음 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 칫솔의 분해도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 칫솔의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 칫솔의 편심축의 사시도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
참고로 이하에서 일단은 진동칫솔을 기준으로 헤드부가 마련되는 방향이고, 타단은 커버가 마련되는 방향일 수 있지만, 이로 반드시 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 칫솔의 분해도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 칫솔의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 칫솔의 편심축의 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 칫솔(1)은, 헤드부(10), 손잡이부(20), 전원부(30), 전동모터(40), 편심축(50)을 포함한다.
헤드부(10)는, 칫솔모(11)가 식모된다. 헤드부(10)는 후술할 손잡이부(20)의 헤드 결합부(21)에 끼워져서, 헤드 결합부(21)로부터 전달되는 진동이 칫솔모(11)를 통해 치아에 전달되도록 할 수 있다.
칫솔모(11)는 헤드부(10)에서 일면에 마련될 수 있지만, 일면을 포함한 반대면에도 마련될 수 있다. 즉 칫솔모(11)가 마련되는 위치는 특별히 한정되지 않는다. 또한 칫솔모(11)는 헤드부(10)의 일면에 복수 개의 식모홀(부호 도시하지 않음)이 형성될 때, 하나의 식모홀마다 다수 개의 솔이 고정되어 마련될 수 있고, 또는 하나의 식모홀에 합성수지로 제작된 하나의 솔이 삽입 고정되어 마련될 수도 있다.
또한 헤드부(10)의 일면에서 칫솔모(11)의 배치는, 특별히 한정되지 않는다. 즉 가로 및 세로로 배치되는 칫솔모(11)의 수나 크기 등은 다양하게 결정될 수 있으며, 또한 헤드부(10)에서 칫솔모(11)가 식모되는 일면의 크기 역시 한정되지 않는다.
헤드부(10)의 칫솔모(11)에는 후술할 편심축(50)의 회전에 의해 발생한 진동이 전달될 수 있다. 따라서 사용자는 손잡이부(20)를 파지한 상태에서 헤드부(10)의 칫솔모(11)를 치아 또는 치간 등에 마찰시키면서 양치를 수행할 수 있다. 이 경우 헤드부(10)는, 진동이 없는 종래의 칫솔과 대비할 때 진동에 의해 이물질이 치아 또는 치간으로부터 쉽게 탈리되도록 하여, 양치의 효율을 높일 수 있다.
헤드부(10)는 헤드 결합부(21)가 삽입될 수 있도록 하는 구멍(부호 도시하지 않음)이 마련될 수 있으며, 사용자는 헤드 결합부(21)에 헤드부(10)를 끼워서 헤드부(10)가 손잡이부(20)에 연결되도록 할 수 있다.
헤드부(10)에 식모된 칫솔모(11)가 낡았을 경우, 사용자는 헤드 결합부(21)로부터 헤드부(10)를 분리한 뒤 새로운 헤드부(10)를 끼워 사용할 수 있으며, 또한 서로 다른 배열을 갖는 칫솔모(11)가 마련되는 서로 다른 헤드부(10)를 번갈아 헤드 결합부(21)에 끼워가며 사용할 수도 있다.
손잡이부(20)는, 헤드부(10)가 탈착되는 헤드 결합부(21)가 돌출된다. 손잡이부(20)의 일단에는 헤드 결합부(21)가 막대 형태로 돌출될 수 있고, 사용자는 헤드 결합부(21)에 헤드부(10)를 연결함으로써, 칫솔모(11)에 손잡이부(20)로부터 발생된 진동이 전달되도록 할 수 있다.
헤드 결합부(21)의 일단은 헤드부(10)의 결합을 위해 자유단으로 놓여있을 수 있고, 타단에는 손잡이부(20)의 내부에서 발생한 진동이 헤드 결합부(21)를 통해 헤드부(10)로 전달될 때, 사용자가 손잡이부(20)를 잡은 부분으로 진동이 되돌아오는 것을 방지하기 위한 진동감쇄부재(도시하지 않음)가 마련될 수 있다.
즉 헤드 결합부(21)의 뿌리단에는 진동감쇄부재가 둘러져 있어서, 헤드 결합부(21)가 진동하더라도 사용자가 손잡이부(20)를 파지는 부분에는 진동이 되돌아오지 않거나 되돌아오는 진동이 최소화될 수 있다.
이때 진동감쇄부재는 스프링과 같은 탄성부재일 수 있지만, 헤드 결합부(21)의 뿌리단을 통해 물 등이 손잡이부(20)의 내부로 스며드는 것을 방지하기 위해, 진동감쇄부재는 실링 역할을 겸할 수 있는 고무 등과 같은 부재가 사용될 수 있다.
헤드 결합부(21)에는 돌기(211)가 마련될 수 있다. 헤드 결합부(21)는 막대 형태로 마련될 수 있고, 헤드부(10)에는 헤드 결합부(21)의 형태에 대응되는 구멍이 마련되어, 헤드부(10)가 헤드 결합부(21)에 끼워질 수 있는데, 이때 돌기(211)는 헤드부(10)의 결합 방향을 한정하기 위해 마련될 수 있다.
물론 헤드 결합부(21)의 단면이 원형이 아니라면, 돌기(211)가 없더라도 헤드부(10)가 헤드 결합부(21)에 결합되는 방향이 한정될 수 있으므로, 이 경우 돌기(211)는 생략될 수도 있다.
손잡이부(20)의 내부에는 전원부(30)와 전동모터(40), 편심축(50) 등이 마련되는데, 이때 편심축(50)은 적어도 일부가 헤드 결합부(21)의 내측에 위치할 수 있고, 특히 편심축(50)에 포함되는 편심추(52)는 헤드 결합부(21)의 내측에 마련될 수 있다. 따라서 편심추(52)에 의해 진동이 발생하면, 진동은 효과적으로 헤드 결합부(21)를 통해 헤드부(10)로 전달될 수 있다.
이때 헤드 결합부(21)의 내측 일단에는, 베어링(212)이 마련될 수 있다. 베어링(212)은 헤드 결합부(21)에 마련되는 편심축(50)이 안정적으로 회전할 수 있도록 편심축(50)의 일단을 회전 가능한 상태로 지지하기 위한 구성이며, 베어링(212)에는 후술할 편심축(50)의 베어링 고정부(56)가 결합될 수 있다.
손잡이부(20)에서 헤드 결합부(21)가 마련되는 일단의 반대편인 타단에는 커버(부호 도시하지 않음)가 마련될 수 있다. 커버는 손잡이부(20)의 내부를 개폐하는 구성일 수 있으며, 손잡이부(20)의 내부에 수용된 전원부(30) 등의 교체를 가능케 할 수 있다.
또한 커버는, 전원부(30)로 전력을 공급하는 구성일 수 있다. 일례로 커버는 외부로부터 전력을 공급받아 전원부(30)로 전달할 수 있는 구조를 가질 수 있다. 이때 커버의 구조는 반드시 금속일 필요는 없으며, 널리 사용되고 있는 무접촉 충전을 위한 구조를 가질 수 있다.
손잡이부(20)에는 스위치(22)가 마련된다. 스위치(22)는 진동의 온/오프를 제어하는 구성으로서, 전동모터(40)에 연결될 수 있다. 사용자가 손잡이부(20)를 파지한 상태에서 스위치(22)를 누르면, 전동모터(40)의 작동에 의해 편심축(50)이 회전하고, 편심추(52)가 진동을 발생시켜 칫솔모(11)에 진동이 부여된다.
이때 스위치(22)는, 단순히 온/오프를 제어하는 것일 수 있고, 여기에 더하여 진동 패턴을 제어하는 구성일 수도 있다. 즉 본 실시예는 둘 이상의 진동 패턴을 저장하여 두고, 스위치(22)를 반복적으로 누를 때마다 진동 패턴이 바뀌도록 할 수 있다. 이때 진동 패턴이라 함은 진동의 주기, 강약, 시간 등을 의미한다.
물론 스위치(22)가 복수 개일 수 있으며, 어느 하나의 스위치(22)는 온/오프를 제어하는 것이고, 다른 하나의 스위치(22)는 진동 패턴을 선택하는 것일 수 있다. 또한 스위치(22)의 인근 또는 손잡이부(20)의 일정 위치에는 LED 등의 조명(도시하지 않음)이 부착될 수 있고, 조명은 진동 온/오프 여부 또는 진동 패턴, 전원부(30) 상태 등을 나타내줄 수 있다.
전원부(30)는, 손잡이부(20) 내에 수용되어 전동모터(40)에 전력을 공급한다. 전원부(30)는 교체 가능한 배터리 형태일 수 있고, 이 경우 손잡이부(20)의 커버를 개방하여 전원부(30)의 교체가 이루어질 수 있다.
또는 전원부(30)는 교체가 불가능한 배터리일 수 있으며, 손잡이부(20)의 커버 등을 이용하여 충전이 이루어질 수 있다. 물론 전원부(30)는 교체가 가능하면서도 손잡이부(20) 내에 수용된 상태에서 충전이 될 수 있는 구성일 수도 있다.
전원부(30)의 전력 저장량은 상기에서 설명한 조명에 의해 사용자에게 표시될 수 있으며, 또는 이외에도 전원부(30)의 전력이 부족하다고 판별될 경우, 양치를 위한 진동 패턴과는 상이한 진동 패턴에 따라 진동이 부여되어, 사용자에게 식별될 수 있다.
전원부(30)는 전기적으로 전동모터(40)에 연결될 수 있는 상태를 유지할 수 있고, 전력 공급 여부는 스위치(22)에 의해 조작될 수 있다. 전원부(30)는 손잡이부(20) 내에서 전동모터(40)에 근접하게 마련될 수 있다.
전동모터(40)는, 손잡이부(20) 내에 수용되며 회전력을 발생시킨다. 전동모터(40)는 전원부(30)에 의하여 전력을 공급받아 가동될 수 있고, 스위치(22)에 의하여 가동 여부 및 회전 상태가 조절될 수 있다.
전동모터(40)에는 모터축(41)이 마련되며, 모터축(41)에는 편심축(50)의 타단이 결합된다. 즉 편심축(50)은, 일단이 헤드 결합부(21) 내에 마련되는 베어링(212)에 회전 가능하게 결합되며, 타단이 모터축(41)과 일체로 회전되게 모터축(41)에 연결될 수 있다.
본 실시예의 경우 편심축(50)의 회전축(53)이 금속으로 이루어져 있기 때문에, 편심축(50)의 내구도와 탄성력을 보장하면서도 진동력을 확보하기 위해 회전축(53)의 길이가 충분히 늘어질 수 있고, 이 경우 전동모터(40)의 크기를 소형화할 수 있다. 즉 본 실시예에서 전동모터(40)는, 종래에 사용되던 모터와는 크기 면에서 50% 이상 축소될 수 있으며, 그렇다 하더라도 본 실시예는 회전축(53)이 니켈 티타늄 등의 금속으로 이루어지고 편심축(50)의 총 길이가 충분히 확보됨에 따라, 진동의 전달 효율은 보장할 수 있다.
편심축(50)은, 전동모터(40)에 연결되어 회전하며 적어도 일부분이 편심되어 진동을 발생시켜 헤드 결합부(21)에 진동을 전달한다. 편심축(50)에 의해 발생하는 진동은 헤드 결합부(21)를 거쳐 헤드부(10)에 전달되지만, 앞서 설명한 바와 같이 헤드 결합부(21)의 타단에는 진동감쇄부재가 마련되므로, 편심축(50)에 의한 진동은 사용자의 손으로 전달되는 것이 억제될 수 있다.
편심축(50)은, 모터 고정부(51), 편심추(52), 회전축(53), 추 고정부(54), 충격 흡수부(55a, 55b), 베어링 고정부(56)를 포함한다.
모터 고정부(51)는, 전동모터(40)에 연결된다. 모터 고정부(51)는 전동모터(40)의 모터축(41)을 감싸는 구성으로, 모터축(41)에 견고하게 결합되어 모터축(41)의 회전 시 편심축(50)이 전체적으로 함께 회전하도록 할 수 있다.
모터 고정부(51)가 모터축(41)을 감싸면서 모터축(41) 기준으로 헛돌지 않게 하기 위해서, 모터축(41)이나 모터축(41)이 삽입되는 모터 고정부(51)의 구멍은, 원형이 아닌 단면을 가질 수 있다.
또는 모터축(41)에는 앞서 설명한 돌기(도시하지 않음)와 유사한 구성이 마련되어, 모터축(41)에 모터 고정부(51)가 끼워졌을 때 모터축(41)과 모터 고정부(51)가 일체로 회전하도록 할 수 있다.
편심추(52)는, 헤드 결합부(21)에 인접하게 또는 헤드 결합부(21) 내에 마련될 수 있고, 전동모터(40)의 회전 중심에 어긋나 마련되며, 편심축(50)의 회전 시 중심선이 편심축(50)의 회전 중심에서 어긋난 상태에서 회전하게 되므로, 편심추(52)에 의해 진동이 발생할 수 있다. 이때 편심추(52)의 중심선이라 함은, 길이방향으로 무게중심을 관통하는 선을 의미할 수 있다.
편심추(52)의 중심선은 전동모터(40)의 회전 중심과 일례로 2.0mm 이내로 어긋난 거리를 가질 수 있다. 이는 편심추(52)의 중심선이 전동모터(40)의 회전 중심과 너무 멀어지면 편심축(50)에 의해 발생하는 진동이 커져서 사용자에게 불편함을 제공할 수 있고, 또한 편심축(50)이 회전함에 따라 편심추(52)가 점점 편심축(50)의 회전 중심으로부터 멀어지게 치우침에 따라 헤드 결합부(21)의 내면을 타격해 소음이 발생할 우려가 있기 때문이다. 물론 편심추(52)의 중심선과 전동모터(40)의 회전 중심 간의 간격은, 상기로 한정되지 않는다.
특히 본 실시예는, 1.0kgf의 외부 압력이 가해지는 경우라 하더라도, 회전하는 편심축(50)의 편심추(52)에 의해 소음이 발생하는 것이 억제될 수 있다. 이때 외부 압력이나 충격에도 불구하고 소음의 발생은, 편심추(52)의 중심선과 전동모터(40)의 회전 중심 사이의 간격, 회전축(53)의 재질, 및/또는 충격 흡수부(55a, 55b) 등에 의해 억제될 수 있다.
회전축(53)은, 모터 고정부(51)와 편심추(52)를 연결한다. 회전축(53)은 일단이 편심추(52)에 연결되고 타단이 모터 고정부(51)에 연결될 수 있는데, 회전축(53)의 일단은 추 고정부(54)를 통해 편심추(52)에 연결될 수 있다.
회전축(53)은, 모터 고정부(51)와 편심추(52)를 연결하되 금속 재질로 이루어질 수 있다. 이때 회전축(53)은 니켈 티타늄 등으로 이루어지며, 니켈 티타늄은 편심축(50)의 기본적인 기능을 구현하기 위해 탄성력, 복원력, 내구성을 가장 충분하게 확보할 수 있는 재질이다.
즉 합성수지가 아닌 니켈 티타늄으로 이루어지는 회전축(53)은, 외부 충격이 가해져도 탄성력 및 복원력을 통해 편심추(52)와 헤드 결합부(21)의 내면이 충돌하여 소음을 발생시키는 것을 효과적으로 억제할 수 있고, 동시에 내구성을 확보함에 따라 부러지는 것을 방지할 수 있다.
다만 회전축(53)은, 복원력과 탄성력 등을 높이기 위해서, 0.4 내지 1.0mm의 직경을 가질 수 있고, 바람직하게는 0.7 내지 0.8mm의 직경을 가질 수 있다. 이러한 직경을 갖는 회전축(53)은, 직경이 너무 얇으면 편심추(52)의 진동폭이 커져 편심추(52)가 헤드 결합부(21) 등과 충돌하는 문제를 해소할 수 있는 동시에, 직경이 너무 두꺼우면 복원력이 떨어지는 문제를 해소할 수 있다.
즉 본 실시예는 회전축(53)을 니켈 티타늄 등의 금속으로 제작하여, 편심축(50)이 회전할 때 회전축(53)에 의해 복원력과 탄성력이 보장됨에 따라 편심추(52)에 의한 소음 발생을 억제할 수 있으며, 동시에 내구성을 확보하여 편심축(50)의 부러짐을 방지할 수 있다.
추 고정부(54)는, 편심추(52)와 회전축(53)을 연결한다. 회전축(53)에 편심추(52)를 바로 연결하게 되면 회전축(53)과 편심추(52) 사이에 발생할 수 있는 단차로 인해 회전축(53)과 편심추(52)의 연결 부분에 응력이 집중되어 취약해질 수 있으므로, 회전축(53)과 편심추(52) 사이에 추 고정부(54)를 두어 취약 지점을 보완할 수 있다.
이때 추 고정부(54)는 모터 고정부(51)와 마찬가지로, 회전축(53)보다 상대적으로 큰 단면을 가질 수 있다. 추 고정부(54)와 모터 고정부(51)의 직경은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있지만, 일례로 추 고정부(54)는 회전축(53)과 편심추(52) 사이를 연결하기 위한 구성이므로, 회전축(53)의 직경보다는 크고 편심추(52)의 최대 직경보다는 작은 직경을 가질 수 있다. 즉 모터 고정부(51)의 직경이 편심추(52)의 최대 직경과 동일할 경우, 추 고정부(54)의 직경은 모터 고정부(51)의 직경보다 작을 수 있다.
충격 흡수부(55a, 55b)는, 모터 고정부(51)와 회전축(53) 사이 및/또는 추 고정부(54)와 회전축(53) 사이에 마련된다. 충격 흡수부(55a, 55b)는 회전축(53)에서 모터 고정부(51) 또는 추 고정부(54)로 갈수록 단면이 확대되는 형태를 가질 수 있으며, 일례로 원뿔대 등과 같은 형상을 가질 수 있다.
충격 흡수부(55a, 55b)는 앞서 추 고정부(54)에서 설명한 바와 같이, 편심축(50)에서 단면이 갑작스럽게 확대되는 부분이 취약하게 되는 것을 방지하기 위해 마련될 수 있다.
이때 충격 흡수부(55a, 55b)는, 모터 고정부(51)와 추 고정부(54) 사이의 길이 대비 35% 이내의 높이를 가질 수 있으며, 이는 탄성력 및 복원력 확보를 위해 최적화된 수치이다.
모터 고정부(51)와 회전축(53) 사이에 마련되는 충격 흡수부(55a)는, 회전축(53)과 추 고정부(54) 사이에 마련되는 충격 흡수부(55b)보다 상대적으로 작은 높이를 가질 수 있다. 또한 모터 고정부(51)와 회전축(53) 사이에 마련되는 충격 흡수부(55a)는, 회전축(53)과 추 고정부(54) 사이에 마련되는 충격 흡수부(55b)와 동일 또는 상이한 최대 단면을 가질 수 있다. 물론 두 충격 흡수부(55a, 55b)의 크기는 상기로 한정되진 않는다.
충격 흡수부(55a, 55b)는, 회전축(53)을 모터 고정부(51) 및 추 고정부(54)에 간접 연결시키기 위해 사용될 수 있다. 즉 회전축(53)은 충격 흡수부(55a, 55b)에 고정될 뿐 모터 고정부(51) 및 추 고정부(54)와 직접 연결되지는 않을 수 있다.
물론 충격 흡수부(55a, 55b)는, 회전축(53)이 추 고정부(54) 또는 모터 고정부(51)에 직접 연결되는 일단 또는 타단을 감싸도록 마련될 수 있다. 즉 회전축(53)은, 일단 또는 타단이 추 고정부(54) 또는 모터 고정부(51)에 직간접적으로 연결될 수 있고, 충격 흡수부(55a, 55b)는 연결 부분을 감싸도록 마련될 수 있다.
충격 흡수부(55a, 55b)에는 홈(551)이 마련될 수 있다. 홈(551)은 표면에 적어도 하나 이상으로 형성되며, 본 실시예는 홈(551)을 형성함에 따라 탄성력을 증대시키고 충격을 흡수할 수 있다. 이때 홈(551)은 회전축(53)에서 모터 고정부(51) 또는 추 고정부(54)로 갈수록 상대적으로 커지는 형태일 수 있지만, 홈(551)의 형상이나 크기 또는 배치 등이 상기로 한정되는 것은 아니다.
베어링 고정부(56)는, 편심추(52)에서 돌출되며 헤드 결합부(21) 내에 마련되는 베어링(212)에 회전 가능하게 결합된다. 베어링 고정부(56)는 모터축(41)을 감싸며 모터축(41)과 일체로 회전하는 모터 고정부(51)와 달리, 베어링(212)에 고정되되 헤드 결합부(21)와 분리되어 회전하게 마련된다.
즉 전동모터(40)에 의해 편심축(50)이 회전하게 되면, 편심축(50)의 일단을 이루는 베어링 고정부(56)는 베어링(212)에 의해 지지되므로, 편심축(50)은 안정적으로 회전을 지속할 수 있다. 이때 베어링 고정부(56)는 회전축(53)보다 상대적으로 큰 단면을 갖지만, 모터 고정부(51) 또는 추 고정부(54)보다는 상대적으로 작은 단면을 가질 수 있다.
편심축(50)은, 금속 재질로 이루어지는 회전축(53)을 제외하고 금속이 아닌 재질(일례로 합성수지 재질)로 이루어질 수 있다. 이때 추 고정부(54)와 편심추(52) 및 베어링 고정부(56)는 일체로 마련될 수 있으며, 모터 고정부(51)는 별도로 마련될 수 있다.
따라서 회전축(53)은, 일단이 추 고정부(54)에 직간접적으로 결합되고, 타단이 모터 고정부(51)에 직간접적으로 결합되어, 모터 고정부(51)와 편심추(52)를 연결하게 된다. 즉 편심축(50)은, 회전축(53), 모터 고정부(51), 추 고정부(54)와 편심추(52) 및 베어링 고정부(56)로 이루어진 부품을 마련한 뒤, 회전축(53)을 사이에 두고 모터 고정부(51)와 상기 부품을 연결하는 방식에 의해 제조될 수 있다.
물론 추 고정부(54) 등을 모두 금속 재질로 한다면, 편심축(50)은 일체로 제작될 수 있지만 이 경우에는 진동이 심해지고 복원력이 저하될 수 있는바, 본 실시예는 회전축(53)만 금속 재질로 하고 편심축(50)을 이루는 나머지 구성을 합성수지 등과 같은 재질로 하되, 조립 공정을 통해 편심축(50)을 완성할 수 있다.
이와 같이 본 실시예는, 편심축(50)에서 회전축(53)을 금속 재질로 구성하여, 탄성력과 복원력을 확보하는 동시에 내구성도 보장할 수 있게 함으로써, 소음 발생을 억제하고 사용 수명을 늘려 소비자의 만족도를 극대화할 수 있다.
본 발명은 상기에서 설명한 실시예로 한정되지 않으며, 상기 실시예들의 조합 또는 상기 실시예 중 적어도 어느 하나와 공지 기술의 조합을 또 다른 실시예로서 포함할 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
[부호의 설명]
1: 진동 칫솔 10: 헤드부
11: 칫솔모 20: 손잡이부
21: 헤드 결합부 211: 돌기
212: 베어링 22: 스위치
30: 전원부 40: 전동모터
41: 모터축 50: 편심축
51: 모터 고정부 52: 편심추
53: 회전축 54: 추 고정부
55a, 55b: 충격 흡수부 551: 홈
56: 베어링 고정부

Claims (18)

  1. 칫솔모가 식모된 헤드부와, 상기 헤드부가 탈착되는 헤드 결합부가 돌출되는 손잡이부를 갖는 칫솔에 있어서,
    상기 손잡이부 내에 수용되며 회전력을 발생시키는 전동모터; 및
    상기 전동모터에 연결되어 회전하며 적어도 일부분이 편심되어 진동을 발생시켜 상기 헤드 결합부에 진동을 전달하는 편심축을 포함하며,
    상기 편심축은,
    상기 전동모터에 연결되는 모터 고정부;
    상기 전동모터의 회전 중심에서 어긋나 있는 편심추; 및
    상기 모터 고정부와 상기 편심추를 연결하는 금속 재질의 회전축을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 칫솔.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 회전축은,
    0.4 내지 1.0mm의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 진동 칫솔.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 편심추의 중심선은,
    상기 전동모터의 회전 중심과 어긋난 거리가 2mm 이내인 것을 특징으로 하는 진동 칫솔.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 편심축은,
    상기 편심추와 상기 회전축을 연결하는 추 고정부를 더 포함하며,
    상기 모터 고정부 및 상기 추 고정부는,
    상기 회전축보다 상대적으로 큰 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 진동 칫솔.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 편심축은,
    상기 모터 고정부와 상기 회전축 사이 또는 상기 추 고정부와 상기 회전축 사이에 마련되는 충격 흡수부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 칫솔.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 충격 흡수부는,
    상기 회전축에서 상기 모터 고정부 또는 상기 추 고정부로 갈수록 단면이 확대되는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 진동 칫솔.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 충격 흡수부는,
    표면에 적어도 하나 이상의 홈을 갖는 것을 특징으로 하는 진동 칫솔.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 홈은,
    상기 회전축에서 상기 모터 고정부 또는 상기 추 고정부로 갈수록 상대적으로 커지는 것을 특징으로 하는 진동 칫솔.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 충격 흡수부는,
    상기 모터 고정부와 상기 추 고정부 사이의 길이 대비 35% 이내의 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 진동 칫솔.
  10. 제 5 항에 있어서, 상기 모터 고정부와 상기 회전축 사이에 마련되는 상기 충격 흡수부는,
    상기 회전축과 상기 추 고정부 사이에 마련되는 상기 충격 흡수부보다 상대적으로 작은 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 진동 칫솔.
  11. 제 5 항에 있어서, 상기 회전축은,
    상기 충격 흡수부에 의해 상기 모터 고정부 또는 상기 추 고정부에 간접 연결되는 것을 특징으로 하는 진동 칫솔.
  12. 제 5 항에 있어서, 상기 충격 흡수부는,
    상기 회전축이 상기 모터 고정부 또는 상기 추 고정부에 직접 연결되는 일단 또는 타단을 감싸도록 마련되는 것을 특징으로 하는 진동 칫솔.
  13. 제 4 항에 있어서,
    상기 편심축은, 상기 회전축을 제외하고 합성수지 재질로 이루어지며,
    상기 추 고정부와 상기 편심추는 일체로 마련되고,
    상기 회전축은, 일단이 상기 추 고정부에 결합되고 타단이 상기 모터 고정부에 결합되어, 상기 모터 고정부와 상기 편심추를 연결하는 것을 특징으로 하는 진동 칫솔.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 편심추는,
    상기 헤드 결합부에 인접하게 또는 상기 헤드 결합부 내에 마련되는 것을 특징으로 하는 진동 칫솔.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 편심축은,
    상기 편심추에서 돌출되며 상기 헤드 결합부 내에 마련되는 베어링에 회전 가능하게 결합되는 베어링 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 칫솔.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 베어링 고정부는,
    상기 회전축보다 상대적으로 큰 단면을 갖고, 상기 모터 고정부 또는 상기 추 고정부보다 상대적으로 작은 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 진동 칫솔.
  17. 전동모터를 내장하고 칫솔모에 진동을 부여하는 진동 칫솔에 사용되는 편심축에 있어서,
    상기 전동모터에 연결되는 모터 고정부;
    상기 전동모터의 회전 중심에서 어긋나 있는 편심추; 및
    상기 모터 고정부와 상기 편심추를 연결하는 금속 재질의 회전축을 포함하는 것을 특징으로 하는 편심축.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 편심추와 상기 회전축을 연결하는 추 고정부; 및
    상기 모터 고정부와 상기 회전축 사이 또는 상기 추 고정부와 상기 회전축 사이에 마련되며, 표면에 적어도 하나 이상의 홈을 갖는 충격 흡수부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 편심축.
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