KR101279742B1

KR101279742B1 - 세척효과가 강화된 칫솔

Info

Publication number: KR101279742B1
Application number: KR1020127005013A
Authority: KR
Inventors: 에듀아르도 지메네즈; 죤 제이. 갓제마이어; 토마스 민텔; 앨런 브이. 소렌티노
Original assignee: 콜게이트-파아므올리브캄파니
Priority date: 2003-10-30
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2013-06-27
Anticipated expiration: 2024-10-29
Also published as: EP2000049B1; EP1681958A1; EP2000047B1; EP2000050A3; HK1093404A1; TW200529779A; CA2848478C; EP2000048A2; US20050091767A1; EP2000050A2; US20050091769A1; KR101263949B1; AU2010257383B2; CN100556335C; ATE404085T1; BRPI0416002A; EP2000047A2; CA2543619A1; KR20060097022A; RU2485875C2

Abstract

치아 및 잇몸의 세척 및/또는 맛사지를 위한 칫솔이 제공되며; 이러한 칫솔은 기계적 진동 소자와, 강화된 세척, 마모 및 맛사지 효과를 제공하는 다수의 상이한 형태의 세척 영역상에 세척/처치 소자를 갖는 헤드를 포함한다. 세척/처치 소자는 상이한 물리적 특성을 가지므로, 세척/처치 소자 자체로부터 다양한 세척/처치 효과를 제공함과 함께, 기계적 진동장치에 의해 부여된 세척/처치 소자의 운동에 의해 처치 효과가 강화된다.

Description

세척효과가 강화된 칫솔{TOOTHBRUSH WITH ENHANCED CLEANING EFFECTS}

본 발명은 2003년 10월 30일자로 출원된 미국 특허출원 제10/697.213호의 일부연속 출원인 2004년 1월 30일자로 출원된 미국 특허출원 제10/768.363호의 일부연속 출원으로서, 이러한 두 발명은 본 발명에 참조인용되었다.

본 발명은 기계적 진동 소자와, 상이한 세척/처치 소자가 부착되어 있는 헤드를 포함하는 칫솔에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 굴곡가능하게 장착된 강모를 가지며 수동으로 지지되어 작동되는 칫솔에 관한 것이다. 본 발명은 핸들과, 강모 및/또는 엘라스토머 와이퍼 등의 소자가 부착되어 있는 헤드를 포함하는 수동식 또는 전동식 칫솔에 관한 것이다.

상기 문헌에 기재되어 있는 서류와, 상기 문헌에서 인용하고 있는 모든 서류 및 참고자료는 본 발명에 참조인용되었다. 이러한 문헌에 언급된 서류와 그 교시도 본 발명에 참조인용되었다. 상기 문헌에서 인용하고 있는 서류는 종래기술로서 허용되지 않았다. 또한, 이러한 문헌에 참고자료로서 기재된 서류상에 참고로 언급된 저자 또는 발명자는 본 발명에서는 "다른 사람" 또는 "타인"인 것으로 여겨지지 않으며, 이와는 반대로 특히 상기 문헌에 참고로 언급된 서류상의 저자 또는 발명자는 본 발명에 기재된 저자 또는 발명자일 수도 이다.

전동식 칫솔은 칫솔의 헤드를 기계적으로 이동시켜 사용자를 도와주도록 설계되었다. 한가지 접근방법은 칫솔의 몸체에 진동 소자를 제공하는 것이다. 미국 특허출원 제2002/0124333호에는 헤드부분의 진동을 유발시키는 기계적 진동장치가 개시되어 있다. 이러한 진동장치는 칫솔의 전방 헤드부분이나, 상기 헤드부분에 인접한 목부 영역에 수용되며; 상기 목부는 헤드부분을 핸들에 연결하며; 상기 진동장치는 목부로 연장되는 전기연결부를 통해, 핸들에 수용되어 있는 전원에 연결되며; 핸들로의 진동 전달을 방지하기 위해 진동완화 소자가 제공되며; 이것은 개선된 세척동작에 영향을 끼치는 진동이 헤드부분에 양호하게 생성되고 핸들에서 미세할 정도로 느낄 수 있을 뿐이며; 그 결과, 칫솔을 안락하게 취급할 수 있게 된다.

칫솔사용중 강모에 굴곡성을 제공하기 위해 여러가지 접근방법이 고려되었다. 예를 들어 미국특허 제5.970.564호에는 엘라스토머 융기부를 갖는 칫솔이 개시되어 있는데, 이러한 융기부에는 강모의 중앙 어레이가 제공되고 엘라스토머 부츠에 장착되는 강모의 측부 어레이가 제공된다. 단단하지 않은 또는 탄성의 지지소자에 장착되는 강모 세트를 갖는 칫솔 헤드에 관해 여러 특허들이 출원되어 있다. 이러한 접근 방법의 실시예로는 미국특허 제1.770.195호와, 제2.244.098호와, 제6.161.245호와, 프랑스 특허 제38440호가 있다.

종래 칫솔의 헤드는 세척소자가 부착되는 평탄하거나 미세하게 변화된 표면을 갖는다. 통상적으로, 상기 세척소자는 터프트, 번들 또는 기타 다른 집단내에 형성되는 플라스틱 물질의 스트랜드이다. 수많은 여러 칫솔들의 목적은 세척될 치아의 형태와 대응하는 세척소자 프로필을 수용하는 것이다. 이러한 목적의 달성은 칫솔 프로필을 전형적인 인체 치아세트의 복합면에 매칭시키는 어려움으로 인해 더욱 어려워진다. 인체의 치아는 일반적으로 C형 곡선으로 놓이며, 이러한 곡선은 칫솔이 볼록한 외측 곡선 및 오목한 내측 곡선에 접근할 필요성을 제공한다. 또한, 칫솔은 치아 사이의 영역 뿐만 아니라 치아 표면상의 불규칙한 표면을 세척할 수 있다.

치위생학적으로 이상적인 칫솔질 기법은 치아의 수직면을 따른 상하 행정으로서, 이러한 상하 행정은 치아를 세척할 동안 잇몸을 맛사지한다. 그러나, 인체공학적인 어려움과, 서두름, 교육 등의 결핍을 포함하여 수많은 요소로 인해, 일부 사용자만이 추천받은 칫솔질 기법을 사용하고 있다. 오히려, 대다수의 소비자들은 수직 운동이 아닌 수평 운동으로 치아를 횡단하여 칫솔질을 한다. 칫솔의 수평 운동을 강모 또는 세척 소자의 수직운동으로 바꾸기 위해 여러사람에 의해 다양한 접근방법이 실행되었다.

미국특허 제4.783.869호에는 칫솔 핸들내의 가동축에서 나선형 홈을 사용하므로써 세척 소자의 수평 이동을 수직 이동으로 전환하는 내용이 개시되어 있다. 상기 홈은 홈을 올라타는 핀을 수용한다. 이러한 메카니즘에 의해, 칫솔 헤드는 사용자의 구강내에서 핸들이 좌측에서 우측으로 이동할 때 또는 우측에서 좌측으로 이동할 때, 부분적으로 회전하거나 요동하게 된다. 이러한 회전이나 요동에 의해, 세척 소자는 칫솔 핸들의 운동에 수직한 수직면에서 이동하게 된다.

운동을 위한 또 다른 메카니즘은 헤드의 길이방향 축선과 정렬된 칫솔 헤드를 위한 아치형 베이스를 포함하며, 세척 소자를 갖는 가동형의 아치형 블럭이 칫솔 헤드상에 굴곡가능하게 장착되므로, 상기 블럭은 헤드상에서 자유롭게 미끄러지게 되며, 이에 따라, 세척 소자는 칫솔의 전형적인 측부-측부 운동을 횡단하는 수직방향으로 이동하게 되며, 세척 소자의 피봇 장착에 의해 소자는 치아를 따라 측부-측부 행정과 협력하여 상하로 이동하게 된다.

칫솔 헤드는 강모를 위한 적절한 지지를 제공하며, 사용시 충분히 굴곡될 수 있으므로, 강모는 사용자의 구강이나 치아의 형태와 일치될 수 있다. 또한, 구성 기법은 저렴하고 융통성이 있으며 지속성을 갖는다.

이러한 기준에 부응하기 위한 시도로서, 칫솔 헤드의 형성에는 "앵커 프리 터프팅(anchor free tufting: AFT)"으로 공지되어 있는 처리 과정이 사용된다. 이러한 AFT 처리과정에 있어서, 칫솔 강모를 지지하기 위해 또는 궁극적으로는 칫솔 본체에 삽입하기 위한 헤드판은 초음파 용접에 도전성이 되도록 통상적으로 단단한 플라스틱으로 형성된다. 상기 헤드판에는 경질의 주변이 형성되어 있으며, 상기 헤드판은 상기 주변내에서 다양한 형상 및 다양한 크기의 구멍 필드를 형성한다. 그후, 터프트를 형성하는 파이버가 헤드판 필드의 구멍에 배치되며, 터프트의 후방이 용융되어 그 위치를 서로에 대해 고정하게 된다.

그후, 터프트를 갖는 헤드판은 칫솔 핸들의 헤드부의 설정의 수용부에 삽입되어, 정위치에서 초음파 용접된다. 브러시는 단부가 둥글게 되어 있으며, 전통적인 칫솔로서의 판매를 위해 포장된다.

그러나, 이러한 제조과정은 칫솔질시 사용자의 물리적 특성에 쉽게 일치될 수 없는 매우 단단한 헤드를 갖는 칫솔로 귀착된다. 따라서, 상술한 처리과정에 의해 편리하게 제조될 수 있으며, 사용시 칫솔 헤드의 필요로 하는 가요성을 제공할 수 있는 칫솔이 요망되고 있다.

기계적 진동소자에 의해 이동되었을 때 강화된 세척 효과를 얻기 위해, 칫솔이 상이한 굴곡 장착도를 갖는 강모 처럼, 헤드상에 다양한 세척/처치 소자를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 본 기술분야에서는 개선된 강성도를 제공하여 플라그 및 부스러기 제거효과를 강화하기 위해, 강모 터프트의 새로운 조합 및 배치가 지속적으로 요망되고 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 핸들과, 상기 핸들에 부착된 세척 헤드와, 상기 세척 헤드를 진동시키는 기계적 진동장치를 포함하는 칫솔이 제공되며; 상기 기계적 진동장치는 세척헤드에 배치되거나 또는 세척헤드에 인접한 영역에 배치되어, 전원에 작동가능하게 연결되며; 상기 세척 헤드는 외측면을 가지며; 상기 세척 헤드는 프레임과, 상기 프레임을 횡단하여 고정되고 상기 외측면을 향하는 방향이나 외측면으로부터 멀어지는 방향으로 이동가능한 탄성 박막을 포함하며; 상기 탄성 박막은 세척 필드를 구성하며; 상기 세척 필드의 박막에는 다수의 세척/처치 소자가 장착되며; 상기 세척/처치 소자의 적어도 일부는 세척/처치 소자의 나머지와는 상이한 물리적 특성을 갖는다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 한쪽 단부에 헤드를 가지며 다른쪽 단부에 핸들이 구비된 가늘고 긴 부재와, 상기 헤드를 진동시키는 기계적 진동장치를 포함하는 칫솔이 제공되며; 상기 기계적 진동장치는 헤드에 배치되거나 또는 세척 헤드에 인접한 영역에 배치되어, 전원에 작동가능하게 연결되며; 상기 헤드는 그 외측에 외주부를 갖고 이에 인접한 내측부를 갖는 표면으로 구성되어 있으며; 상기 외주부는 이로부터 연장되는 다수의 외주 강모 터프트로 구성되어 있으며; 상기 내측부는 이로부터 연장되는 다수의 강모 바아로 구성되어 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 핸들과, 상기 핸들에 부착되는 세척 헤드와, 상기 세척 헤드를 진동시키는 기계적 진동장치를 포함하는 칫솔이 제공되며; 상기 세척 헤드는 외측면과, 상기 외측면에 장착된 다수의 세척/처치 소자를 포함하며; 상기 세척/처치 소자의 적어도 일부는 세척/처치 소자의 나머지와는 상이한 물리적 특성을 갖는다.

본 발명에서 칫솔강모는 미국특허 5,609,890호 및 5,390,984호와 5,533,791호에 개시된 바와 같이 강모 지지네트웍의 가요성의 탄성 재료가 인몰드 터프팅(in-mold tufting: IMT)을 사용하여 형성될 수 있다. 이러한 IMT 처리 방법은 강모의 베이스를 노브에 용융시켜 각각의 강모다발이 조립체에 먼저 미리 형성되는 방법을 포함한다. 본 발명의 상세한 설명과 그 첨부의 도면에는 양호한 실시예가 도시 및 서술될 것이며, 다양한 변경 및 수정이 가해질 수 있다. 이러한 실시예는 포괄적인 것이 아니며, 본 발명의 범주로부터의 일탈없이 다양한 변경 및 수정이 가해질 수 있음을 인식해야 한다.

도1은 본 발명에 따른 칫솔의 제1실시예에서 서로 이격된(전지 없음) 핸들 밀폐부분의 부분 측단면도.
도2는 조립된 상태의 본 발명에 따른 칫솔의 제2실시예의 부분측단면도.
도3은 도2에 따른 칫솔에서 서로 이격된(전지 없음) 밀폐부분의 부분측단면도.
도4는 조립된 상태의 본 발명에 따른 칫솔의 제3실시예의 부분측단면도.
도5는 교환가능한 처치 헤드의 상이한 실시예를 갖는 도4에 따른 칫솔의 전방부를 도시한 도면.
도6은 본 발명에 따른 칫솔의 사시도.
도7은 도6에 도시된 칫솔의 측단면도.
도8은 도6 및 도7에 도시된 칫솔의 정면도.
도9는 도7과 유사한 부분측단면도.
도10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칫솔 헤드의 강모 수용부의 서브조립체를 도시한 측단면도.
도11은 완성된 칫솔에 사용되는 도10의 서브조립체를 도시한 측단면도.
도12는 본 발명에 따른 또 다른 칫솔의 정면도.
도13은 본 발명에 따른 수동 칫솔의 평면도.
도14는 칫솔 핸들에 최소한의 힘이 인가된 강모 및 와이퍼 배치를 도시하는, 도13의 선14-14를 따른 측단면도.
도15는 칫솔 핸들에 더욱 강한 힘이 인가된 강모 및 와이퍼 배치를 도시하는, 도13의 선14-14를 따른 측단면도.
도16은 본 발명에 따른 전동 칫솔의 평면도.
도17은 핑거가 장착된 가요성 헤드를 가지며, 리브가 상기 핑거와 가요성 헤드를 상호연결하는, 그 길이를 따라 파단된 칫솔의 측단면도.
도18은 리브에 의해 가요성 헤드에 상호연결된 핑거의 배치를 도시하는 부분 정면도.
도19는 리브에 의해 비가요성 칫솔 헤드에 연결된 단일 핑거의 부분평면도.
도20 및 도21은 가요성 헤드의 이동에 의해 유발된 굴곡된 위치에서 리브에 의해 가요성 헤드에 연결된 단일 핑거의 부분평면도.
도22 내지 도24는 핑거들 사이에 웨브를 형성하는 리브에 의해 가요성 칫솔 헤드 및 서로 연결되는 다중 핑거의 부분평면도
도25는 가요성 칫솔 헤드에 장착된 핑거의 부분 단면도.
도26 내지 도28은 본 발명의 칫솔에 사용된 핑거의 부분단면도.
도29는 가요성 헤드 및 잇몸 자극핑거를 사용하는 또 다른 칫솔의 측단면도.
도30 및 도31은 핑거를 칫솔 헤드의 가요부에 상호연결하는 리브를 갖는 핑거의 단면도.
도32는 본 발명의 양호한 실시예에 따라 구성된 헤드를 포함하는 칫솔의 사시도.
도33은 도32에 도시된 헤드의 평면도.
도34는 본 발명에 따른 칫솔의 측단면도.
도35는 도34의 세척/처치 소자가 장착되는 탄성 세척필드를 도시하는 정면도.
도36 및 도37은 세척필드에 다양한 세척/처치 소자를 포함하는 세척 헤드의 상이한 형태의 정면도.
도38은 본 발명에 따른 세척 헤드의 또 다른 형태의 측단면도.
도39는 세척 헤드가 변형된 형태를 갖는 도35와 유사한 정면도
도40은 강모 바아가 평형육면체의 형태를 취하는, 본 발명의 칫솔의 제1실시예에 대한 사시도.
도41은 강모 바아가 굴곡된 발자국 형태를 취하는, 본 발명의 칫솔의 제2실시예에 대한 사시도.
도42는 강모 바아가 타원형 발자국 형태를 취하는, 본 발명의 칫솔의 제3실시예에 대한 사시도.
도43은 칫솔 헤드의 중앙에 부가의 강모 바아가 배치된, 도40에 도시된 칫솔의 제4실시예 및 또 다른 실시예에 대한 사시도.
도44는 칫솔 헤드의 중앙에 부가의 강모 터프트가 배치된, 도40에 도시된 칫솔의 제5실시예 및 또 다른 실시예에 대한 사시도.

칫솔은 기계적 진동 소자와, 상이한 형태의 세척/처치 소자를 갖는 헤드와, 강화된 세척 및/또는 처치 효과를 제공하는 세척 영역을 포함한다. 상기 세척/처치 소자는 기계적 진동장치에 의해 이동되며 및/또는 기계적 진동장치와는 독립적으로 이동된다. 따라서, 이러한 칫솔은 칫솔 및 잇몸에 상승적인 강화된 세척, 마찰 및 맛사지 경험을 제공한다.

본 발명은 칫솔의 헤드에 독특하게 장착되는 여러 집단의 세척/처치 소자를 갖는 칫솔에 관한 것으로서, 상기 장착은 세척될 치아 및 잇몸에 대해 여러 집단의 가요성 방향성을 촉진시킨다. 예를 들어, 본 발명의 칫솔의 헤드는 세척/처치 소자의 치아 사이로의 깊숙한 관통이 나타나도록, 각각의 치아를 "감싼다". 이러한 전체적인 세척은 예를 들어 세척/처치 소자의 적어도 2개의 집단이 칫솔 헤드 및 서로에 대해 독립적으로 이동하므로써 달성될 수 있다. 제1집단은 칫솔 헤드에 굴곡가능하게 장착되는 세척/처치 소자의 중앙 집단 또는 "아일랜드"로 불리워진다.

제2집단은 상기 중앙 집단을 적어도 부분적으로 둘러싸는 형태로 칫솔 헤드에 고정가능하게 장착된다. 상기 중앙 집단은 가요성 엘라스토머 박막과, 탄성 플라스틱 스트랩과, 상기 제1집단과 칫솔 헤드를 굴곡가능하게 상호연결하는 웨빙(webbing) 또는 기타 다른 물질을 통해, 칫솔 헤드에 부착된다.

양호한 실시예에서, 칫솔 헤드는 다수의 분리된 세척 영역으로 분할된다. 이러한 영역은 세척/처치 소자가 베이스에 장착되는 적어도 하나의 영역, 양호하기로는 2개의 영역을 포함하며; 다른 영역은 탄성을 갖는 포드(pod)에 장착되는 세척/처치 소자를 갖는다. 상기 포드는 탄성을 가지므로, 사용시 세척/처치 소자는 외부 힘에 의하여 원래 위치에서 변형된 후 다시 원래 위치로 복귀될 수 있다.

상기 포드는 칫솔 헤드의 본체로부터 세척/처치 소자 지지패드로 연장되는 협소한 또는 작은 직경의 비임으로 형성된다. 상기 협소한 또는 작은 직경의 비임은 탄성 물질로 둘러싸인다.

본 발명의 양호한 실시예에서, 포드에 비하여 탄성이 적은 베이스는 2개의 베이스 사이에 적어도 2개의 탄성 포드가 장착된 칫솔 헤드의 중앙 단부 및 말단부에 각각 배치된다. 이러한 다양한 세척 영역은 횡단 방향으로 헤드를 완전히 횡단하여 연장되는 채널에 의해 서로 분리된다.

본 발명은 칫솔의 헤드에 독특하게 장착되는 여러 집단의 세척/처치 소자("아일랜드")를 갖는 칫솔에 관한 것으로서, 상기 장착은 세척될 치아 및 잇몸에 대해 여러 집단의 가요성 방향성을 촉진시킨다. 특히, 세척/처치 소자의 다발은 세척/처치 소자의 외주로부터 칫솔 헤드의 측벽으로 연장되는, 횡단하는 가요성 박막 또는 웨브를 사용하여 칫솔 헤드에 대해 장착된다.

이러한 가요성 장착은 세척/처치 소자의 360°제한된 각 요동을 촉진시킨다. 즉, 칫솔 헤드가 사용자 치아에 평행하지 않더라도 세척/처치 소자를 치아를 향하도록 지향시킨다.

본 발명의 칫솔은 외주 프레임을 생성하기 위해 직립 벽을 갖는 베이스 형태의 헤드를 포함한다. 일실시예에서, 프레임내에는 얇은 탄성 박막 또는 웨브가 장착된다. 상기 박막 또는 웨브는 사용자의 치아에 대해 박박에 의해 이송되는 세척/처치 소자의 방향성을 촉진시키도록 굴곡될 수 있다.

상기 세척/처치 소자는 인몰딩 기법에 의해 박막이나 웨브에 고정된 강모 이다.

"아일랜드" 사이의 영역에서 세척을 촉진시키기 위해 "아일랜드"의 외주에는 부가의 세척/처치 소자가 배치될 수 있다. 양호한 실시예에서, 이러한 부가의 세척/처치 소자는 세척/처치 소자의 "아일랜드"를 굴곡가능하게 지지하는 박막 또는 웨브의 외주에서 칫솔 헤드에 고정가능하게 장착된다. 세척/처치 소자의 이러한 굴곡가능하고 고정된 장착의 조합은 매우 효과적인 치아 칫솔질 및 잇몸 맛사지를 제공한다.

칫솔은 전원을 갖는다. 이러한 전원은 예를 들어 하나이거나 두개 또는 이보다 많은 전지일 수도 있다. 상기 전지는 제거가능하거나 고정될 수 있으며, 충전식, 비충전식, 또는 외부 전원으로부터의 충전식일 수도 있다. 또한, 상기 전지는 예를 들어 AA, AAA, 9V, C 등과 같이 다양한 크기를 갖는다. 선택적으로, 전원은 AC 어댑터를 통한 외부 전원일 수도 있다.

사용시, 예를 들어 사용자에 의해 칫솔 핸들에 인가되는 압력은 제1집단의 세척/처치 소자가 세척될 치아에 접촉되게 한다. 칫솔에 인가된 힘이 설정의 힘을 초과할 때, 중앙 집단의 세척/처치 소자는 헤드에 대해 상대적으로 이동한다. 이러한 이동에 의해, 고정된 세척/처치 소자의 외측 집단은 치아 사이에서 기부사이의 공간을 포함하여, 헤드로부터 먼 거리에 배치된 치아의 다른 영역과 접촉된다.

세척/처치 소자의 중앙 집단의 이러한 원하는 굴곡성은 세척/처치 소자의 중앙 가동집단과 세척/처치 소자의 외측 주위 집단 사이의 엘라스토머 브릿지에 의해 이루어진다. 상기 엘라스토머 브릿지는 연속적일 수도 있으며, 또는 굴곡성을 장려하기 위해 각각의 브릿지 사이에 공극을 갖는 일련의 독립적인 브릿지일 수도 있다. 이러한 브릿지의 폭은 외측 집단이 그 가장 큰 세척 포텐셜을 달성할 수 있는 위치로 세척/처치 소자의 중앙 집단을 가압하는데 필요한 힘을 변화시키므로써 조정될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 이들 사이의 엘라스토머 브릿지의 폭에 대응하는 세척/처치 소자의 집단 사이의 간극은, 힘이 인가되었을 때 세척/처치 소자의 중앙 집단으로 이동되는 엘라스토머 와이퍼로 효과적으로 충진될 수 있다. 예를 들어, 경사형 엘라스토머 와이퍼는 칫솔 핸들에 힘이 인가된 후 해제되었을 때 와이퍼의 협소한 팁이 내측 및 외측으로 굴곡될 수 있도록 엘라스토머 브릿지에 장착될 수 있다. 이러한 와이핑 동작은 서술된 칫솔의 세척기능 및 처치기능을 부가로 강화시킬 수 있다.

도1에 도시된 칫솔과 도2 및 도3에 따른 칫솔은 핸들(1)과, 전방 강모이송 헤드부분(3)과, 상기 헤드부분(3)을 핸들(1)에 연결하는 목부(4)를 각각 포함한다. 강모(6)의 클러스터를 형성하도록 조합된 강모는 강모 캐리어(5)에 안착되어, 그 자유단부를 갖는 프로필형 브러싱 표면을 형성한다. 도시된 실시예에서, 강모(6)의 클러스터를 갖는 강모 캐리어(5)는 교체될 수 있도록, 공지된 방식으로(이에 대해서는 상세히 서술하지 않는다) 헤드부분(3)의 지지부(2)상에 배치된다.

상기 목부(4)는 탄성적으로 매우 순응성인 물질 성분으로 제조되어 상기 목부(4)에 탄성을 제공하거나 또는 목부의 탄성을 증가시키는 목부 영역(7)을 포함하므로써, 칫솔 사용시 강모이송 헤드부분(3)은 힘이 브러싱 표면의 방향으로 작용하는 경우 탄성가능하게 후방으로 가압될 수 있다. 선택적으로, 상기 목부 영역(7)은 목부 외주의 일부 위로 연장되고 탄성의 순응성 물질(예를 들어, 열가소성 엘라스토머)로 충진되는 노치로서 설계될 수도 있다. 성기 목부 영역의 형태와 갯수는 상이할 수 있음을 인식해야 한다. 탄성 물질 성분을 사용하지 않고서도, 예를 들어 수축을 제공하거나 또는 벨로우즈에 의해 가요성 목부 영역을 가질 수도 있음을 인식해야 한다.

기계적 진동장치(10)는 전방 헤드부분(3)에서 또는 이러한 헤드부분(3)에 인접한 목부(4) 영역에서 일체로 형성되며, 이에 의해 치아 세척동작을 실시하거나 이러한 동작을 강화시키는 진동이 강모이송 헤드부분(3)에 부여된다. 상기 진동장치(10)는 하기에 서술되는 바와 같이 목부(4)로 연장되는 전기연결부를 통해, 핸들(1)에 수용되는 전원에 연결될 수 있다. 일실시예에서, 목부 영역(7)은 진동 헤드부분(3)과 핸들(1) 사이의 진동을 완화시키는 탄성의 순응성 물질로 제조되며, 그 결과 특히 헤드 부분에 진동 동작이 생성되며, 이러한 진동 동작은 핸들(1)에 미세하게 전달된다. 이것은 치아 세척동작시 핸들(1)에서 미세한 진동을 느낄 수 있게 되고 이에 따라 칫솔 취급시 쾌적하다는 것을 의미한다. 또 다른 실시예에서, 생성된 진동은 핸들(1)에 의해 완화되지 않으며, 헤드부분(3)에서 완전한 효과로 작동될 수 있다. 그러나, 탄성의 순응성 물질을 갖는 목부 영역(7) 대신에, 또 다른 진동 완화소자가 사용될 수도 있다. 또한, 완화는 예를 들어 기본적인 물질을 사용하거나, 또는 예를 들어 벨로우즈/아코디언 부분 등의 제공에 의한 특정 형태를 취하는 목부를 제공하므로써 달성될 수 있다.

상기 핸들의 길이방향으로 연장되는 외피 또는 슬리브(20)는 핸들(1)에 수용되며, 도전성 물질로 제조된다. 핸들(1)과 슬리브(20)는 후방으로 개방되며, 이것은 공동(21)을 형성하게 되고, 이러한 공동은 밀폐부분(22)에 의해 후방으로부터 밀폐될 수 있으며, 상기 공동내에는 전지(25)를 수납할 수 있으며, 양호한 실시예에서는 진동장치(10)를 위한 전원으로서 한정된 전력(예를 들어, 1.5V)을 갖는 상용의 비충전식 원통형 전지가 사용된다. 그러나, 버튼형 전지나 충전식 전지가 전원으로 사용될 수도 있다.

전지(25)(도2 참조)의 양극(30)을 위한 스프링 접점(29)은 횡단벽(28)에서 슬리브(20)에 삽입되며; 전선(31)과, 슬리브(20)에 설치되어 핸들(1)의 외측으로부터 작동될 수 있는 스위치(32)와, 목부(4)로 이어지는 전선(33)을 통해 진동장치(10)에 연결된다. 전기연결부는 스위치(32)에 의해 차단될 수 있다.

밀폐부분(22)은 도전성 물질로 제조된 나선형 스터브(22a)를 포함하며, 상기 나선형 스터브에 의해 핸들(1) 및/또는 슬리브(20)내로 나선결합될 수 있다. 상기 나선형 스터브(22a)는 접촉면(22b)을 가지며, 이러한 접촉면은 나선결합된 밀폐부분(22)과 함께 슬리브(20)내에 삽입된 전지(25)의 음극(35)과 접촉된다. 상기 음극(35)은 나선형 스터브(22a)와, 슬리브(20) 자체와, 상기 슬리브(20)를 진동장치(10)에 연결하며 목부(4)로 이어지는 라인(34)을 통해 진동장치(10)에 전기접속된다.

도전성 슬리브(20)를 통해 전달되는 대신에, 전력은 기타 다른 방식으로 예를 들어 와이어나 도전성 플라스틱을 사용하여 전달될 수도 있다.

도1에 도시된 예시적인 실시예에서, 진동장치(10)는 진동 전기자 방식으로 양호하게 작동되는 진동 소자(11')를 포함하며, 전선(33, 34)을 거쳐 전원에 직접 전기접속되며, 그 연결된 전원에 의해 진동하게 된다.

도2 및 도3에 도시된 칫솔 변형예의 경우에 있어서, 진동장치(10)는 편심체 형태를 취하는 진동 소자(11)를 포함하며; 이러한 진동 소자는 기계적 진동을 양호하게 생성하며, 칫솔의 길이방향으로 배치된 축선 주위로 회전할 수 있으며, 직접 인접하여 배치된 구동부를 포함하며, 마이크로모터(15)로서 설계된다. 상기 진동 소자(11)는 마이크로모터(15)의 축(15a)에 연결되고, 전선(33, 34)을 통해 전원에 전기접속될 수 있다. 상기 마이크로모터(15) 및 편심체는 하우징(12)에 구조적 유니트로서 수용된다.

회전구동될 수 있는 편심체 대신에, 병진운동식으로 구동될 수 있는 진동 소자(11)를 사용할 수도 있다.

본 발명에 따른 칫솔인 경우, 강모이송 헤드부분(3)을 배치할 수도 있으므로, 진동장치(10)에 의해 생성된 진동인 경우에는 칫솔의 안착에 대해 이동될 수 있도록 순서대로 목부(4)에 대해 이동될 수 있다.

전선(31, 33, 34)은 도전성 플라스틱 트랙에 의해 실현될 수 있다.

전선(31, 33)을 차단하는 스위치(32)는 예를 들어 자기 스위치일 수도 있다.

그러나 스위치(32)의 양호한 형상은 절환 상태를 저장하는 또 다른 전자부품과 마찬가지로, 인쇄회로기판상에 배치된 펄스 스위치를 갖는다.

그러나, 전지(25)와 진동 소자(11')(도1) 또는 마이크로모터(15)(도2 및 도3) 사이의 전기접속은 스위치(32)가 아닌 회전하는 밀폐부분(22)에 의해 생성되거나 차단될 수 있으며, 상기 밀폐부분은 핸들(1) 및/또는 슬리브(20)에 나선결합되거나 바요넷 방식으로 동일하게 연결될 수 있다[즉, 이 경우에 스위치(32)가 분배된다].

핸들(1)에 나선결합되는 밀폐부분(22) 대신에, 기타 다른 형태의 해제가능한 연결(예를 들어 플러그인 연결, 바요넷 연결 등등)이 사용될 수도 있으며, 또한 음극(35)과 상호작용하는 접촉부분의 대응 형상이 사용될 수도 있다.

상기 밀폐부분(22)은 도면에 도시된 바와는 매우 상이한 형태를 취할 수도 있다. 예를 들어, 상기 밀폐부분은 셋다운 표면이나 발자국 부분을 포함할 수도 있으므로, 칫솔이 셋다운될 수 있는 소자로서 작용할 수 있게 된다.

도4에 도시된 칫솔은 기본적으로 도2 및 도3에 따른 칫솔에 대응한다. 도4에 따르면, 진동장치(10)는 전방 헤드부분(3)에 직접 배치된다. 이러한 예시적인 실시예에서는 슬리브(20)가 분배되며, 전지(25)는 전선(33, 34)을 거쳐 진동장치(10)에 직접 연결된다. 이것은 예를 들어 스냅인 방식으로 헤드부분(3)의 지지부(2)상에 배치될 수 있는 교환가능한 강모 캐리어(5)를 사용한 칫솔의 경우이다. 진동장치(10)가 구비된 칫솔은 통상적으로 전지(25)의 내구수명 보다 짧은 강모의 내구수명에 관계없이 사용될 수 있기 때문에, 강모(6)의 클러스터가 구비된 강모 캐리어(5)를 변환시키는 능력이 특히 바람직하다.

도5에 상세히 도시된 바와 같이, 강모(6 또는 6a)의 각각의 클러스터를 갖는 종래 브러시 헤드의 일부를 형성하는 강모 캐리어(5 또는 5a) 대신에, 지지부(2)상에 선택적으로 상이한 기타 다른 강모 캐리어 또는 어댑터(5b 내지 5d)를 배치할 수도 있으며; 이러한 캐리어 또는 어댑터는 상이한 치간 브러시(6b, 6c) 또는 치아 사이의 공간을 효과적으로 세척하기 위한 치간 처치부(6d)를 갖는다. 상기 치간 브러시(6b)는 예를 들어 플라스틱 필라멘트가 꼬인 코팅된 와이어로 제조되는 나선형 브러시로 설계될 수도 있다. 치간 브러시(6c)는 클러스터 팁을 형성하는 강모를 포함한다. 상기 처치부(6d)는 예를 들어 팁을 갖는 플라스틱 소자로서 설계될 수 있으며, 치아 사이의 공간으로부터 플라크와 타르를 제거하기 위해 마찰 코팅을 가질 수도 있다. 물론, 기타 다른 원하는 처치 헤드를 사용할 수도 있다. 도4 및 도5에 따른 변형예는 강모 캐리어(5)가 지지부(2)에 대해 진동유도형 이동이 가능하도록 형성되는 경우이다.

진동장치(10)와 연결 전선(33, 34)과 또 다른 전자부품을 도입하기 위해, 본 발명에 따른 칫솔이나 그 하우징은 2개의 부분으로 생산될 수 있으며; 상기 2개의 부분은 일단 배치된 후에는 수밀식으로 용접된다. 그러나, 본 발명에 따른 칫솔은 2개 이상의 부품을 포함하는 사출 성형부에 의해 생산될 수도 있다. 상술한 바와 같은 부분은 사출성형시 제1물질 성분으로 이루어진 후 사출성형에 의해 제2물질 성분으로(또는 또 다른 물질 성분으로) 둘러싸이는 하나의 유니트로서 양호하게 배치된다. 그러나, 완전히 둘러싸일 필요는 없다. 이러한 부분은 노출되며, 이에 따라 심미안적 효과를 달성할 수 있다.

그러나, 상술한 바와 같은 전자부품은 이미 성형되어 있는 핸들(1)에 삽입될 수 있다. 양호한 실시예에서는 진동 소자(11, 11') 자체 뿐만 아니라 구동부 즉, 전방 헤드부분(3)이나 목부(4)의 전방 영역에 인접하여 직접 배치되는 마이크로모터(15)가 있기 때문에, 마이크로모터를 진동 소자(11)에 연결하기 위해 기계적 구동소자가 가요성 목부(4)를 통해 유도될 필요는 없다. 이러한 실시예에서, 전선(33, 34)(예를 들어, 와이어, 케이블 또는 도전성 플라스틱 트랙)은 목부(4)를 통하게 된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 직경이 약 15mm 이하, 양호하기로는 약 6mm 이하이고 길이가 약 35mm 이하, 양호하기로는 약 20mm 이하인 기계적 진동장치(10)가 사용된다. 이것은 칫솔이 인체공학적 형상을 취할 수 있게 하고 용이한 취급을 보장한다. 본 발명에 따른 칫솔은 통상의 상당히 큰 전동 칫솔에 비해 핸들쪽으로 더욱 직선적인 종래의 수동 칫솔 보다 그 크기가 다소 적거나 크게 되어 있다.

다수의 헤드 형상은 기계적 진동장치가 결합되었을 때 강화된 세척 효과를 생성할 수 있게 한다.

도6 내지 도9는 본 발명의 일실시예에 따른 칫솔(610)을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 칫솔(610)은 핸들에 연결되고 핸들로부터 연장되는 헤드(614)를 갖는 가늘고 긴 손파지형 핸들(612)을 포함한다. 상기 헤드(614)는 서로 이격된 다수의 분리된 세척 영역으로 분할된다. 도시된 바와 같이, 상기 세척 영역은 베이스(616, 816)를 포함하며; 이러한 베이스는 헤드(614)의 말단부에 배치되어, 헤드의 본체부(930)로부터 외측으로 돌출된다. 상기 베이스(616, 816)는 적어도 하나의, 양호하기로는 다수의 세척/처치 소자(618, 818)를 포함한다. 헤드(614)는 헤드(614)의 중앙 단부에서 베이스 또는 지지부재(620, 820)를 부가로 포함한다. 세척/처치 소자(618, 818)는 상기 베이스(620, 820)로부터 외측으로 연장된다.

베이스(616, 816, 620, 820)를 포함하는 세척 영역 사이에는 한쌍의 포드(622, 822, 624, 824)가 장착된다. 각각의 포드는 적어도 하나의, 양호하기로는 다수의 세척/처치 소자(826)를 포함한다. 하기에 서술되는 바와 같이, 상기 포드(622, 822, 624, 824)는 베이스(616, 816, 620, 820) 보다 큰 탄성을 갖는다. 본 발명의 양호한 실행에 있어서, 상기 포드(622, 822, 624, 824)는 탄성 부재이므로, 포드 세척/처치 소자는 일반적으로 정적이거나 움직이지 않는 세척/처치 소자(618, 818)를 지난 이동범위를 부가한다. 도 7에서처럼, 다양한 세척/처치 소자는 완전히 헤드(614)를 횡단하여 횡단 방향으로 연장되는 채널(728, 928)처럼 서로 이격되어 있기 때문에, 또한 포드(622, 822, 624, 824)의 탄성 특성때문에, 세척/처치 소자(626, 826)는 각각의 포드의 수직축선 주위로 360°회전할 수 있다. 굴곡각은 물질이 굴곡될 수 있는 능력으로 나타난다.

따라서, 칫솔(610)은 헤드(614)를 제공하며, 전방(말단부) 및 후방(중앙 단부) 영역은 상대적으로 고정된 위치에 있으며, 강모 스트랜드(618, 818) 등과 같은 세척/처치 소자는 이동을 하지 않는다. 그러나, 헤드(614)의 중간부는 360°회전할 수 있는 2개의 세척/처치 소자(626, 826) 영역을 갖는다.

도9에 상세히 도시된 바와 같이, 헤드(914)는 베이스 및 포드를 지지하는 본체부(930)를 포함한다. 상기 본체부(930) 및 베이스(616, 620)는 칫솔 핸들 및 헤드를 제조하는데 통상적으로 사용되는 폴리프로필렌 등과 같은 종래의 경질 플라스틱 물질로 제조된다. 그러나, 포드(622, 822, 624, 824)는 탄성을 갖도록 제조된다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 포드(622, 822, 624, 824)의 탄성은 칫솔 헤드의 본체부(930)로부터 연장되는 얇은 직경의 비임(932)을 제공하므로써 달성된다. 상기 비임(932)은 세척/처치 소자(626, 826)가 고정되는 지지 영역을 제공하는 지지 패드(934)의 바닥에 연결된다. 세척/처치 소자(626, 826)를 지지 패드(934)에 장착하는 방식은 공지의 부착방법에서 강모 및 기타 다른 세척 물질 등과 같은 다양한 세척/처치 소자를 이용하여 달성될 수 있다.

포드(622, 822, 624, 824)의 원하는 굴곡도 또는 탄성도는 상기 얇은 비임(932)을 복합사출성형 처리과정중에 얻을 수 있는 탄성 물질(936)로 둘러싸므로써 강화된다. 상기 탄성 물질(936)은 비임(932)을 그 본래의 형태나 본래의 위치로 복귀시키므로써 러버 밴드로서 작용한다. 이러한 복귀동작은 비임 밴드의 대향 방향으로 능동적인 동작을 생성하여, 여분의 칫솔질 행정을 유도하므로써 치아의 세척을 도와준다.

도6과 도7 및 도9에 상세히 도시된 바와 같이, 포드(622, 822, 624, 824)는 본체부(930)를 향해 배치되는 광폭부를 포함한다. 지지 패드(934) 또한 넓게 형성된다. 각각의 포드는 각각의 포드 길이의 중간에 길이방향으로 협소하거나 직경이 감소된 중앙부(938)을 갖는다. 따라서, 각각의 포드는 버섯 형태를 취하고 있다.

비임(932)은 원형 단면이나 사각형 단면이나 또는 비임의 굴곡성을 촉진시키기 위해 얇은 칫수나 얇은 직경을 제공할 수 있는 기타 다른 기하학적 형태의 단면을 갖는 적절한 형상을 취할 수 있다. 엘라스토머(936)는 도시된 바와 같이 헤드(614, 914)의 전체 중앙 영역을 덮는 적절한 두께의 연속한 층으로 간주되므로, 포드(622, 822, 624, 824)는 동일한 탄성 물질의 일부로서 연합될 수 있다. 포드(622, 822, 624, 824)를 포함하는 헤드(614, 914)의 부분은 도10 및 도11을 참조하여 하기에 서술되는 서브조립체와 유사한, 분리된 서브조립체로서 형성된다.

본 발명은 단일의 베이스 및 단일의 포드로 실행되고 상기 포드 보다 굴곡도가 약간 적은 베이스로 실행되는 것으로 서술되었지만, 본 발명은 베이스가 일반적으로 정적이거나 움직이지 않는 경우에도 실행된다. 또한, 본 발명은 다수의 베이스 및 다수의 포드인 경우에도 양호하게 실행된다. 도면에는 헤드(614, 914)의 중앙부에 배치된 포드를 갖는 전체 4개의 분리된 세척 영역이 있는 본 발명의 양호한 실행을 도시하고 있다. 또한, 본 발명은 세척/처치 소자가 각각의 베이스 및 각각의 포드에 다수의 강모나 스트랜드를 포함하는 경우에도 양호하게 실행된다.

도8에 도시된 바와 같이, 각각의 베이스(816, 820) 및 각각의 포드(822, 824)는 일반적으로 타원형인 외측면을 갖는다. 베이스와 포드는 길이방향으로 정렬되지만, 채널(728, 928)을 형성하는 개방 영역이나 오목부에 의해 서로 이격되어 있다. 도8에 도시된 바와 같이, 상기 포드는 베이스 보다 큰 외측면 또는 세척/처치 소자를 포함한다.

도7에 도시된 바와 같이, 세척/처치 소자(618, 626)의 말단면은 경사져 있으므로, 세척/처치 소자(618)의 말단면은 헤드(614)의 중앙을 향한 방향으로 외측으로 경사져 있으며, 세척/처치 소자(626)의 말단면은 헤드(614)의 중앙으로부터 멀어지는 방향으로 외측으로 경사져 있다. 따라서, 각각의 세척/처치 소자(618) 세트와 그 인접한 세척/처치 소자(626) 세트의 가장 높은 지점은 일반적으로 각각의 베이스 및 포드(616, 622, 620, 624)의 쌍을 위해 서로를 향해 배치된다.

본 발명의 광범위한 실행에 있어서 세척/처치 소자(618, 626)로는 적절한 형태의 세척/처치 소자가 사용될 수 있다. "세척/처치 소자" 라는 용어는 종래의 파이버 강모, 맛사지 소자, 또는 원형 단면이나 직선부 또는 사인파형 부분을 포함하는 기타 다른 원하는 형태로 배치되는 엘라스토머 핑거나 벽 등과 같은 기타 다른 형태의 세척/처치 소자를 포함하는 일반적인 의미로 사용된다. 강모가 사용될 경우, 강모는 터프트 블록의 적절한 개구를 통해 연장되므로써 터프트 블록이나 부분에 장착되므로, 강모의 베이스는 터프트 블록내에 또는 터프트 블록의 하부에 장착될 수 있다.

칫솔의 세척/처치 소자로서 상이한 세척 물질을 사용하게 되면 상이한 효과를 낳게 된다. 양호한 부스러기 제거를 달성하기 위한 시도로서, 고무형 물질이나 엘라스토머가 종래의 강모와 함께 사용될 수 있으며, 또는 치아를 "반짝이게 하고/미백시키기" 위하여 홀로 사용될 수도 있다.

세척/처치 소자의 특정한 실시예는 단시 예시적인 목적을 위하여 사용되었음을 인식해야 한다. 본 발명은 동일하거나 상이한 세척/처치 소자 형태(스테이플되거나 인몰딩 기법 강모 등)의 다양한 조합으로 및/또는 동일한 강모나 세척/처치 소자 물질(나일론 강모, 나선형 강모, 고무 강모 등)로 실행될 수 있다. 마찬가지로, 도7에서는 세척/처치 소자가 헤드(614)의 외측면에 수직한 것으로 도시되었지만, 세척/처치 소자의 일부 또는 전부는 헤드(614)의 외측면에 대해 다양한 각도를 이루면서 형성될 수도 있다. 따라서, 특정의 의도한 결과를 달성하여 강화된 세척 치아 폴리싱, 치아 미백 및/또는 잇몸 맛사지 등과 같은 부가의 구강 건강상 장점을 달성하기 위하여, 세척/처치 소자 형태, 물질 및 방향의 조합을 선택할 수 있게 된다.

도10 및 도11은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 칫솔(1110A)은 표시된 영역에 강모(1026A, 1126A)를 위한 가요성 지지를 제공할 수 있는 능력을 갖는다. 굴곡도는 터프트 지지영역(1034A, 1134A)을, 스템(1038A, 1138A)과 연합하여 버섯형 포드를 형성하는 판으로서 설계하므로써 제공된다. 도6 내지 도9의 가요성 포드에 대해 서술한 바와 같이, 버섯형 스템(1038A, 1138A)은 강모 또는 세척/처치 소자(1036A, 1126A)가 거주하는 터프트 지지영역(1034A, 1134A)을 칫솔질할 동안 상이한 방향으로 이동할 수 있도록 굴곡가능하게 제조된다.

도10 및 도11은 칫솔을 도시하고 있으며, 특히 세척/처치 소자 또는 헤드의 서브 조립체(1023, 1133)를 도시하고 있다. 도10에 도시된 바와 같이, 강모 또는 세척/처치 소자 이송부는 초기의 서브조립체를 형성한다. 이러한 서브조립체는 세척/처치 소자(1026A)를 플라스틱 물질이 사출되는 주형 공동내로 유도하므로써 이루어진다. 사출된 물질이 냉각될 때는 버섯 또는 서브조립체(1023)를 형성하기 위해 강모 또는 세척/처치 소자(1026A)를 영구적으로 잡는다.

기능적 굴곡도 및 적절한 터프트 지지도를 달성하기 위해, 터프트 지지영역(1034A)과 스템(1038A) 및 상호연결 지지체(1025)를 포함하는 강모 지지부 또는 서브 조립체(1023)는 폴리프로필렌(PP)과 연질 TPE의 블렌드이다. 일단 PP/TPE 블렌드가 강모(1026A)와 조합되었다면, 서브조립체(1023)가 형성된다. 상기 서브조립체(1023)는 도11에 도시된 바와 같은 완전한 칫솔(1110A)을 형성하기 위해 제2사출 사이클중 전체 칫솔 헨들(1012A) 및 헤드(1014A)를 구비한 상태로 성형된다. 필요할 경우, 먼저 서브 조립체(1123)가 없는 헤드(1114A) 및 전체 핸들(1112A)이 제조된 후, 두번째로 서브조립체(1123)가 제조된다.

도10 및 도11에 도시된 발명은 헤드(1114)의 모든 부분이 도6 내지 도9의 베이스(616, 816, 620, 820) 등과 같이 그다지 가요성을 갖지 않는 베이스가 없는 상태로 가요성 버섯 부분을 포함하는 것을 인식해야 한다. 이와 마찬가지로, 초기에는 칫솔 헤드(1114)의 나머지로부터 분리된 상태로 제조된 단일 서브조립체로서 2개 이상의 중앙 포드를 형성하기 위해, 도5 내지 도9의 실시예에서는 도10 및 도11의 2개의 짧은 기법을 갖는 서브조립체가 사용될 수 있다. 최종적인 칫솔은 제2사출성형 처리과정에서 제조되며, 상호연결된 포드(622, 822, 624, 824)를 갖는 서브조립체는 훨씬 경질인 물질로 제조된 헤드(614, 914, 1114) 및 핸들(612, 812, 1112)에 성형된다.

상술한 바와 같이, 도7은 상하 방식으로 또는 지그재그 방식으로 경사진 세척/처치 소자(618, 626)의 말단면을 도시하고 있다. 도10 및 도11은 말단면이 부드럽고 완만하며 오목한 형태를 형성하는 또 다른 경사도를 도시하고 있다. 필요할 경우, 말단면은 도7에 도시된 바와 같이 지그재그 형태나 상하로 경사진 형태 등을 포함하여, 평탄한 형태나 또는 볼록한 형태가 사용될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 도6 내지 도9의 실시예의 세척/처치 소자의 말단 단부는 도10 및 도11의 실시예와 마찬가지로 지그재그형, 볼록형, 오목형, 또는 평탄형 처럼 다양한 형태를 취할 수도 있다.

도12는 세척 소자가 구비된 전원구동식 가동 디스크 또는 부분(1240)을 포함하는 칫솔(1210B)을 도시하고 있다. 도12는 가동부(1240)가 헤드의 말단에 있는 것으로 도시되었지만, 상기 가동부(들)는 헤드상에서 그 어떤 위치에도 배치될 수 있다.

도13은 본 발명의 일실시예에 따른 수동 칫솔(1310)을 도시하고 있다. 헤드(1314)는 핸들(1312)(도13에 부분적으로 도시)에 부착된다. 일실시예에서, 헤드(1314)에는 제1집단 및 제2집단의 세척/처치 소자 또는 강모가 배치된다. 도13에 도시된 제1집단은 헤드(1314)의 중앙 영역에 배치되고, 스트랜드 또는 강모 형상의 세척/처치 소자(1318)를 포함한다. 엘라스토머 물질(1320)은 그 본래의 형태로부터 변화되도록 굴곡되어 칫솔질중 그 본래의 형태로 임의대로 회복될 수 있는 물질이나 이들의 조합물을 포함한다.

헤드(1314, 1614)(도16)에 굴곡가능하게 장착되는 제1집단의 세척/처치 소자(1318)는 제1집단(1318)을 둘러싸도록 배치된 제2집단의 고정된 세척/처치 소자(1322)에 의해 보완된다.

제1집단 및 제2집단의 세척/처치 소자는 서로 작용하여 개선된 치아 세척을 제공한다. 치아 세척을 더욱 촉진시키기 위하여, 본 발명의 칫솔(1310)은 예를 들어 도13에 상세히 도시된 바와 같이 상기 두 집단의 세척/처치 소자 사이에 배치되는 와이퍼(1324)를 포함한다. 이러한 와이퍼는 고무 등의 재질로 제조되는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 광범위한 실시예에서는 세척/처치 소자(1318, 1322)로서 적절한 형태의 세척/처치 소자가 사용될 수 있다.

세척/처치 소자의 특정 실시예는 단지 예시적인 것임을 인식해야 한다. 본 발명은 동일하거나 상이한 세척/처치 소자 형태(스테이플되거나 인몰딩 기법 강모 등)의 다양한 조합으로 및/또는 동일한 강모나 세척/처치 소자 물질(나일론 강모, 나선형 강모, 고무 강모 등)로 실행될 수 있다. 마찬가지로, 도13에서는 세척/처치 소자가 헤드(1314)에 수직한 것으로 도시되었지만, 세척/처치 소자의 일부 또는 전부는 헤드(1314)의 외측면에 대해 다양한 각도를 이루면서 형성될 수도 있다. 따라서, 특정의 의도한 결과를 달성하여 강화된 세척 치아 폴리싱, 치아 미백 및/또는 잇몸 맛사지 등과 같은 부가의 구강 건강상 장점을 달성하기 위하여, 세척/처치 소자 형태, 물질 및 방향의 조합을 선택할 수 있게 된다.

본 발명은 헤드가 세척/처치 소자를 이송하는 하나이상의 전동식 가동부를 포함하는 실시예에도 실행될 수 있다.

도16은 세척/처치 소자를 포함하는 전원구동식 가동 디스크 또는 부분(1650)을 포함하는 칫솔(1610A)을 도시하고 있다. 상기 가동부(1650)는 미국특허 제5.625.916호에 개시된 구동 형태를 사용하거나 또는 미국 재특허 제35.941호에 개시된 구동 형태를 사용하므로써 회전가능하게 요동될 수 있으며, 이러한 두 특허는 본 발명에 참조인용되었다. 선택적으로, 언급한 기타 다른 구동 형태는 상이한 방식 및 방향으로 부분(50)을 이동시킬 수도 있다. 도16은 가동부(1650)가 헤드의 한쪽 단부에 있는 것을 도시하고 있지만, 상기 가동부는 헤드에서 그 어떤 원하는 위치에라도 배치될 수 있다.

도17 및 도18은 핸들(1712)과 헤드(1714, 1814)가 구비된 칫솔(1710)을 도시하고 있다. 경사진 형태의 핑거(1716, 1816)는 헤드(1714, 1814)에 장착된다. 도18에 도시된 바와 같이, 핑거(1816)는 헤드(1814)의 외주 주위에 배치된다. 이러한 배치는 본 발명에 의해 실행되는 핑거 운동의 잇몸 맛사지 효과를 도와준다. 특히, 칫솔(1710)의 길이방향 축선은 대부분의 사용자와 마찬가지로 칫솔질될 치아의 축선에 수직하며, 핑거(1716, 1816)는 잇몸선에 가깝게 배치되어 있다.

핑거(1716, 1816)는 부드럽고 굴곡가능하게 터치될 수 있다. 따라서, 이들은 부드러운 엘라스토머 물질로 형성된다. 도26 내지 도28에는 일반적인 형태의 핑거(2616, 2716, 2816)가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 이들은 경사진 형태로 형성되며; 엘라스토머 물질(도26)이나, 또는 엘라스토머 물질(2720, 2820)(도27 및 도28)로 부분적으로 둘러싸인 강모 세트(2818)를 포함한다. 상기 엘라스토머 물질은 하기에 상세히 서술되는 바와 같이 충분한 거리로 리브의 부착을 촉진시키기 위하여 핑거(2616, 2716, 2816)의 길이를 따라 연장된다.

핑거(1716-3116)의 치료 이동을 촉진시키기 위하여, 칫솔(1710)의 헤드는 굴곡가능하고 핑거(1716-3116)는 헤드(1714)에 굴곡가능하게 장착되어야 한다는 점이 중요하다. 도25는 헤드(2514)에 대한 핑거의 굴곡가능한 장착의 일실시예를 도시하고 있다. 이러한 실시예에서, 헤드(14)는 박스형 단면을 갖는다. 헤드(2514)의 상부면(2522)과 헤드(2514)의 전체 외주는 가요성 물질로 제조되므로, 핑거(2516)의 축선은 칫솔(1710)의 평면에 대해 이동될 수 있다. 핑거(2516)는 헤드(2514)의 가요성 상부면(2522)의 개구(2526)로부터 돌출된다. 도22 내지 도24에 도시된 리브 및 핑거(2216, 2316, 2416)의 배치는 칫솔 헤드(2214)내로 성형될 수 있다. 헤드(2214)의 가요성 부분(2222)에서의 이러한 가요성 장착은 칫솔(1710) 축선에 대한 핑거의 필요한 측방향 이동을 얻는데 도움을 준다. 이러한 운동을 얻기 위한 리브의 역할이 하기에 서술될 것이다.

도29는 칫솔의 가요성 헤드(2914)에 장착된 본 발명의 핑거(2916)를 포함하고 있는 전동식 칫솔(2910A)을 도시하고 있다. 세척 소자(1817)는 도18에 도시된 바와 같이 핑거(1816)의 내측에 장착된다. 도29에서는 가동부(2930)가 헤드의 말단부에 있는 상태로 도시되었지만, 상기 가동부는 헤드상에서 필요로 하는 그 어느 위치에도 배치될 수 있다.

도30 및 도31에는 핑거(3016, 3116)에 운동을 부여하는 또 다른 방식이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 핑거(3016, 3116)는 각진 리브(3024, 3124)에 의해 헤드(3014, 3114)의 가요성 표면(3022A, 3122A)에 물리적으로 연결된다. 리브(3024, 3124)는 칫솔(1710)의 제조시 헤드(3014, 3114) 및 핑거(3016, 3116)에 일체로 성형된다. 리브는 핑거(3016, 3116)의 측방향 운동을 강화하기 위해, 폴리프로필렌 등의 훨씬 단단한(엘라스토머 보다) 물질로 형성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 헤드(3014, 3114)의 가요성 표면은 헤드(3014, 3114)의 외주를 형성하는 프레임부재(3026, 3126) 주위에 성형될 수 있다. 상기 헤드(3014, 3114)의 프레임부재(3026, 3126)는 공지의 방식으로 칫솔(1710)의 핸들(1712)에 부착된다.

도18 내지 도21에는 핑거(1816)에 측방향 운동을 부여할 때 가요성 헤드(1814-2114) 및 리브(1824-2124)의 역할이 도시되어 있다. 도18은 헤드(1814)의 가요성 표면(1822)의 외측 엣지를 따라 핑거(1816) 및 리브의 위치를 도시하고 있다. 강모 또는 세척/처치 소자(1817)의 또 다른 집단은 도18에 도시된 바와 같이 핑거(1816)의 내측에 배치된다. 헤드(1614)의 외측 엣지에 있는 핑거(1816)는 사용자가 칫솔을 정상 위치로 지지할 때, 즉 길이방향 축선이 사용자 치아의 축선과 수직할 때, 잇몸선에 가장 가깝게 배치된다. 리브(1824)는 핑거(1816)의 측부로부터 가요성 헤드(1814)의 표면(1822 또는 1822A)으로 연장된다. 이러한 리브는 삼각형, 사각형 또는 핑거(1816)를 가요성 헤드(1814)의 표면에 연결할 수 있는 기타 다른 형태를 취할 수 있다. 이러한 상호연결은 하기에 서술되는 바와 같이 사용시 표면(1822 또는 1822A)이 길이방향 축선을 따라 외측으로 또는 내측으로 편향될 때 핑거(1816)의 측방향 운동을 보장한다.

핑거(1916-2116)의 측방향 운동은 도19 내지 도21에 연속적으로 도시되어 있다. 도19에서는 가요성 헤드(1914)의 표면(1922 또는 1924)의 편향이 없다. 도20은 이러한 부분적인 도면의 엣지에서 화살표(2023)로 도시된 바와 같이 표면을 펼치는 표면(2022)의 편향을 도시하고 있다. 상술한 바와 같이 펼쳐졌을 때, 표면(2022)에 정착된 리브(2024)의 단부(2028)는 서로 멀어지도록 이동된다. 이러한 운동은 핑거(2016)상에 측방향 힘을 발휘하게 되므로, 도20에 화살표(2025)로 도시된 바와 같이 이를 헤드(2014)의 외주를 향해 측방향으로 이동하게 한다. 역으로, 헤드(2114)의 표면(2122 또는 2122A)의 편향으로 인해 상기 표면이 압축되었을 때, 리브(2124)는 도21에 화살표(2125)로 도시된 바와 같이 핑거(2116)를 반대 방향으로 측방향으로 가압한다. 따라서, 사용중에는 헤드(2114)의 가요성 표면(2122 또는 2122A)에 다양한 힘이 전달되며, 상기 헤드는 압축 또는 팽창하게 된다. 이러한 운동에 의해, 핑거(2116)는 측방향으로 이동하게 되어, 치아 세척 및 잇몸 자극을 촉진시킨다.

도30 및 도31에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예는 도18 내지 도21에 도시된 약 45°에 대해, 칫솔(1710)의 길이방향 축선에 대해 약 90°지향된 리브(3024, 3124)를 도시하고 있다. 상술한 실시예에서, 상향 방향(도30)으로 가요성 표면(3022A)의 운동은 이러한 도면에서 화살표(3127)로 도시된 바와 같이 핑거(3016)의 측방향 내측 운동을 유발시킨다. 역으로, 가요성 표면(3022A)의 하향 운동은 헤드(3014)의 외측을 향하여 서로 멀어지도록 핑거(3016)의 측방향 운동을 유발시킨다(도시않음).

도22 내지 도24는 리브(2224, 2324, 2424)의 또 다른 배치와, 핑거(2216, 2316, 2416)에 대한 그 부착을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 다수의 핑거(2216, 2316, 2416)는 연속한 리브(2224, 2324, 2424)에 의해 상호연결된다. 도22는 핑거(2216)의 한쪽에 있는 상호연결 리브(2224)를 도시하고 있다. 따라서, 헤드(2214)의 가요성 표면(2222 또는 2222A)의 편향에 따라, 모든 핑거(2216)는 도22 및 도23에 화살표(2229, 2329)로 도시된 바와 같이 동일한 방향으로 이동한다. 만일 핑거(2416)가 상이한 방향으로 이동하는 것이 바람직하다면, 도24에 도시된 리브(2424)의 배치가 사용될 수 있다.

세척/처치 소자의 특정한 실시예는 단지 예시적인 것임을 인식해야 한다. 본 발명은 동일하거나 상이한 세척/처치 소자 형태(스테이플되거나 인몰딩 기법 강모 등)의 다양한 조합으로 및/또는 동일한 강모나 세척/처치 소자 물질(나일론 강모, 나선형 강모, 고무 강모 등)로 실행될 수 있다. 마찬가지로, 도18에서는 세척/처치 소자가 헤드(1814)에 수직한 것으로 도시되었지만, 세척/처치 소자의 일부 또는 전부는 헤드(1814)의 외측면에 대해 다양한 각도를 이루면서 형성될 수도 있다. 따라서, 특정의 의도한 결과를 달성하여 강화된 세척 치아 폴리싱, 치아 미백 및/또는 잇몸 맛사지 등과 같은 부가의 구강 건강상 장점을 달성하기 위하여, 세척/처치 소자 형태, 물질 및 방향의 조합을 선택할 수 있게 된다.

도32 및 도33에 있어서, 본 발명에 따른 헤드판을 포함하는 예시적인 칫솔은 도면부호 3200으로 도시되어 있다. 칫솔(3200)은 그 중앙 단부에 핸들(3202)을 포함하며, 칫솔(3200)의 말단부에 헤드(3220)에서 종료되는 목부(3210)에 의해 형성되는 브러시부(3204)를 포함한다. 핸들(3202)은 자유 중앙단부(3208)와, 대향의 목 단부(3206)를 포함한다. 목부(3210)는 제1단부(3214) 및 제2단부(3216)를 포함하며, 상기 제1단부(3214)는 핸들(3202)의 목 단부(3206)에 배치되고, 제2단부(3216)는 헤드(3220)에 배치된다. 환언하면, 목부(3210)는 핸들(3202)과 헤드(3220) 사이에서 연장되는 칫솔(3200)의 부분이다. 헤드(3220)는 칫솔(3200)의 길이방향 축선(x-x)에 양호하게 정렬된다.

목부(3210) 및 핸들(3202)은 핸들(3202)의 목 단부(3206)에서 목부(3210)를 핸들(3202)에 일체로 형성하므로써 일체형 부재로 구성될 수 있으며, 또는 목 단부(3206)에서 핸들(3202)로부터 착탈가능하게 형성된다. 착탈가능한 실시예에 따르면, 조합된 목부(3210) 및 헤드(3220)는 핸들(3202) 또는 조합된 목부(3210) 및 헤드(3220)[브러시부(3204)]의 클리닝, 서비스 및/또는 상호교환을 허용하도록 핸들(3202)로부터 제거될 수 있다. 목부(3210)가 핸들(3202)로부터 착탈가능하게 형성되었을 때, 제1목 단부(3214)는 전통적인 기법을 사용하여 핸들(3202)에 착탈가능하게 결합되는 커넥터 연결부(도시않음)를 포함한다. 착탈지점은 헤드(3220)와 목부(3210) 사이 이므로, 헤드(3220)는 리필 헤드형을 취할 수 있음을 인식할 수 있을 것이다.

도시된 형태의 핸들(3202) 및 목부(3210)는 단순히 예시적인 것이며, 핸들(3202) 및/또는 목부(3210)는 어떠한 갯수의 형태로도 형성될 수 있음을 인식할 수 있을 것이다. 핸들(3202) 및 목부(3210)의 형태는 칫솔(3200)의 사용자에게 인체공학적으로 만족감을 제고하며, 파지가 쉽고 사용자에 의한 조작이 간단한 칫솔을 제공한다. 예를 들어, 핸들(3202)은 핸들(3202)에 형성된 약간 오목한 핑거부(3218)를 포함할 수 있다. 이러한 오목한 핑거부(3218)는 한쪽 손의 엄지를 수용하도록 설계되므로써, 사용자가 손에 칫솔(3200)을 적절히 배치하는 것을 도와준다. 상기 오목한 핑거부(3218)는 사용자가 오목한 핑거부(3218)에서 칫솔(3200)을 파지하는 것을 도와주기 위해, 리브 또는 거친 표면 형태를 포함한다. 물론, 오목한 핑거부를 제공하기 위해 기타 다른 패턴도 사용될 수 있다.

강모를 위한 헤드판에는 단단한 주변이 형성되어 있으며, 이러한 주변에는 다양한 형태 및 다양한 크기의 구멍을 갖는 필드가 형성되어 있다. 그후, 터프트를 형성하는 파이버가 헤드판의 필드에서 상기 구멍에 배치되며, 터프트의 후방은 그 위치를 서로에 대해 고정하도록 용융된다.

그후, 터프트형 헤드판은 칫솔 핸들의 헤드부의 예비형성된 수용부에 삽입되어, 초음파 용접된다. 브러시는 끝이 둥글게 형성되며, 전통적인 칫솔로서의 판매를 위해 포장된다.

본 발명의 도32 및 도33에 도시된 바와 같이, 헤드판(3250)이 제공되어, 초음파 용접에 의해 칫솔(3200)의 헤드(3220)에 고정되지만, 기타 다른 적절한 부착기법이 사용될 수도 있다. 헤드판(3250)은 적어도 2개의 물질로 형성된다. 제1경질물질은 헤드판의 외주부(3252)를 형성하는데 사용된다. 예를 들어 폴리프로필렌 등의 이러한 물질은 쉽게 초음파 용접된다. 터프트 필드(3254)는 가요성 엘라스토머로 형성된다(양호하기로는 쇼어A 경도로 90 이하).

헤드판(3250)의 형성에는 "앵커 프리 터프팅(anchor free tufting: AFT)"으로 공지되어 있는 처리 과정이 사용된다. 이러한 AFT 처리과정에 있어서, 헤드판(3250)은 칫솔 강모를 그 적절한 방향으로 지지하기 위해 사용된다. 강모가 헤드판(3250)의 대응의 구멍을 통해 그 적절한 방향으로 배치되었을 때, 상기 헤드판(3250)은 칫솔내로의 삽입을 위하여, 브러시부(3204)의 전방면에 형성된 헤드판 공동에 배치된다.

도32에 상세히 도시된 바와 같이, 헤드판(3250)에는 단단한 주변이 형성되며, 상기 헤드판은 가요성 엘라스토머 터프트 필드(3254)내에 다양한 크기 및 형상의 개구 또는 구멍(3256)를 갖는 필드를 형성한다. 그후, 하나이상의 강모 터프트(3258)를 형성하는 파이버가 헤드판(3250)의 필드(3254)의 구멍에 배치되고, 터프트(3258)의 후방은 서로에 대해 그 위치를 고정하기 위해 용융된다. 따라서, 이러한 헤드판은 굴곡될 수 있으며, 이에 따라 터프트 필드와 강모는 그 정상적인 칫솔질 상태하에서 이동하게 되며, 초음파로 용접될 수 있는 구조적 강성도를 갖는 주변을 제공한다. 따라서, 헤드판 및 강모는 정상적인 칫솔질 압력하에서 이동되거나 굴곡될 수 있다. 강모 터프트(3258)가 도시되었지만, 이러한 터프트 대신에 엘라스토머 부재가 사용될 수도 있다. 또한, 특정한 터프트 필드 패턴이 도시되었지만, 원하는 터프트 필드 패턴이 사용될 수도 있다. 또한, 강모 물질은 모든 터프트에 대해 동일할 필요는 없으며, 실제로 기능상의 컬러나 브러시 헤드의 잔여수명을 나타내기 위해 여러 물질이 배타적으로 또는 조합되어 사용될 수 있다.

도34는 다수의 세척/처치 소자가 연장되는 외측면(3416)을 갖는 세척 헤드(3414)에 연결되는 한쪽 단부에 핸들(3412)을 갖는다는 점에서 일반적으로 전형적인 구조의 칫솔(3410)을 도시하고 있다.

양호한 실시예에서, 칫솔(3410)은 세척 헤드의 진동을 유발시키는 상술한 바와 같은 기계적 진동장치(도34에는 도시하지 않았음)를 포함한다. 상기 기계적 진동장치는 헤드나 또는 세척 헤드에 인접한 영역에 배치되어, 전원에 작동가능하게 연결된다.

본 발명에 따르면, 도35에 도시된 바와 같이 세척 헤드(3414)는 외주 프레임(3518)을 포함한다. 탄성 박막(3520)은 프레임(3518)을 통해 고정되므로, 박막(3520)은 외측면(3416)을 향한 방향으로 그리고 이러한 외측면으로부터 멀어지는 방향으로 자유롭게 이동된다. 상기 박막(3520)은 외측면(3146) 아래로 오목하게 형성되거나, 또는 외측면과 동일면상에 형성될 수 있다. 박막이 프레임(3418)을 횡단하여 장착되기 때문에, 압력이 박막(3520)에 인가되었을 때, 상기 박막은 외측면(3416)으로부터 멀어지는 방향으로 이동되고, 압력의 해제 또는 제거에 따라 반대방향으로 복귀된다.

헤드(3414)는 박막(3520)을 제외한 프레임(3518)의 영역에서 완전히 개방되며; 또는 박막(3520)의 내측 이동을 허용하기 위하여, 프레임에 걸쳐져서 박막(3520)으로부터 이격된 후방벽을 포함한다.

본 발명의 실시예는 특정화된 다양한 형태의 세척/처치 소자와 조합하여 탄성 박막(3520)에 기인한 운동의 사용에 관한 것으로서, 특히 이러한 소자의 일부는 소자의 나머지와는 상이한 물리적 특성을 가지므로, 강화된 세척 또는 처치는 탄성 또는 가요성 박막(3520)의 특정한 기능 및 운동을 실행하는 실제 세척/처치 소자의 조합에 의한 것이다. 상기 박막(3520)은 다양한 세척/처치 소자가 배치되는 세척 필드를 형성하는 것으로 간주된다.

도34는 다양한 소자가 상이한 형태의 강모 형태를 취하는 세척/처치 소자의 일부 실시예를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 세척/처치 소자는 서로 십자형으로 교차하도록 배치된 각진 강모(3422, 3424)를 포함한다. 경사지거나 예리한 단부를 갖는 직선형 또는 경사형 강모 등의 기타 다른 강모도 사용될 수 있으며, 평탄한 단부를 갖는 기타 직선형 강모(3428)도 사용될 수 있다. 경사형 단부 강모(3426)는 한쪽에서 다른쪽으로 경사진 외측면을 가지며, 예리한 부분을 갖는 강모(3430)는 강모의 중앙에 배치된다. 도34 및 도38에 배치된 바와 같이, 강모의 다양한 조합은 다양한 등급의 강모로 귀착된다.

강모는 상기 앵커 프리 터프팅(AFT)을 사용하거나 또는 기타 종래의 기법 등의 적절한 방식에 의해 박막(3520)에 고정된다.

각각의 강모 터프트를 갖는 대신에, 도38에 도시된 바와 같이 가늘고 긴 강모벽(3832)을 형성하기 위해 강모들이 서로 인접하여 배치될 수도 있다. 이러한 강모벽(3832)은 상술한 바와 같은 강모 터프트와 동일한 세척 필드내에 포함된다. 상기 벽(3832)은 직선형, 굴곡형, 사인파형, 또는 기타 원하는 형태를 취할 수 있다.

본 발명은 세척/처치 소자가 나일론 파이버 등으로 제조된 도34 및 도38의 강모 터프트가 아닌 엘라스토머 소자인 실시예에도 실행될 수 이다. 또한, 본 발명은 세척/처치 소자가 강모 소자 및 비강모 소자의 조합을 포함하는 실시예에도 실행될 수 있다. 상기 비강모 소자는 예를 들어 혀 세척구조체, 엘라스토머 핑거, 엘라스토머 벽 및 예방컵을 포함한다.

도36 및 도37은 엘라스토머 세척/처치 소자를 사용한 일부 실시예를 도시하고 있다. 도36에 도시된 바와 같이, 다수의 고무 또는 엘라스토머 핑거(3634)는 박막(3520)에 장착된다. 상기 핑거는 그 기저부에서 타원형 등과 같이 적절한 크기 및 형태를 취할 수 있으며, 그 자유단부에서 예리한 또는 협소한 라인형 구조에서 종료되도록 그 자유단부를 향해 내측으로 균일하게 경사지고 있다. 각각의 엘라스토머 핑거(3634)의 크기는 도36에 도시되어 있다. 도37은 다른 형태의 엘라스토머 세척/처치 소자를 도시하고 있다. 이러한 형태는 맛사지 소자로서 작용하기 위해 원추형으로 형성된 예방컵(3736), 엘라스토머 벽(3738) 및 엘라스토머 핑거(3740)를 포함한다. 상기 엘라스토머 벽은 직선형, 아치형, 사인파형, 또는 기타 원하는 형태를 취할 수 있다. 이러한 엘라스토머 소자의 크기, 갯수, 위치는 변화될 수 있다. 도37은 엘라스토머 소자 및 부스러기의 조합을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 다양한 강모 (3742)의 터프트가 강모(3744)의 중앙부 주위에 링형 패턴으로 배치되어 있다. 박막(3520)에 장착되는 강모 및/또는 엘라스토머 소자의 그 어떤 조합이라도 본 발명의 범주내에서 사용될 수 있다. 마찬가지로, 도39에 도시된 바와 같이, 헤드(3414)의 프레임(3518)은 칫솔 헤드 및 핸드에 통상적으로 사용되는 단단한 물질에 직접 고정되는 이격된 강모 터프트(3946) 등과 같은 세척/처치 소자를 수용할 수 있는 충분한 크기를 갖는다. 이러한 고정된 세척/처치 소자(3946)는 박막(3520)에 의해 형성된 세척 필드상의 가동 소자와 조합된다.

칫솔과 특히 세척 헤드(3414)는 혀 세척을 달성하기 위하여, 다향한 형태의 구조를 갖는다. 따라서, 도38은 헤드(3414)의 후방측에서 혀 세척구조체(3548)를 도시하고 있으며, 도39는 핸들로부터 이격된 세척 헤드(2414)의 팁에서 혀 세척구조체(3950)를 도시하고 있다. 이러한 혀 세척구조체는 적절한 엘라스토머 물질로 제조된 단단하거나 또는 가요성인 핑거나 벽이다.

치간 세척을 제공하기 위해 다양한 세척/처치 소자가 배치될 수도 있다.

본 발명의 양호한 실시예에서, 탄성 박막(3520)은 물리적 특성이 상이한 다양한 형태의 다수의 세척/처치 소자를 이에 장착시킨다. 상기 물리적 특성은 상술한 바와 같이 세척/처치 소자의 크기, 형태, 구조이며; 또는 상이한 강성도 등과 같이 상이한 내부 특성의 결과물이다.

따라서, 본 발명은 특정의 의도한 결과를 달성하여 강화된 세척, 치아 폴리싱, 치아 미백 및/또는 잇몸 맛사지 등과 같은 부가의 구강 건강을 달성하기 위하여, 세척/처치 소자의 형태, 물질, 방향의 조합을 선택할 수 있게 한다. 이러한 결과는 탄성 세척 필드상에 다양한 세척/처치 소자를 장착하므로써 강화되므로; 각각의 세척/처치 소자의 특정한 물리적 특성으로부터의 장점과 함께, 치아 접촉 등에 의해 소자에 압력이 인가되므로써 탄성 박막이 압력에 응답하여 이동하였을 때 세척/처치 소자에 부여된 운동이 있게 된다.

도40에 도시된 바와 같이, 본 발명의 칫솔(4010)은 한쪽 단부에 헤드(4012)를 가지며, 다른쪽 단부에 핸들(4014)를 갖는 가늘고 긴 부재로 형성된 본체를 포함한다. 상기 핸들(4014)은 종래 형태와 동일하므로, 본 발명의 일부를 구성하지 않는다. 헤드(4012)는 평탄화된 강모 장착면 또는 표면(4016)을 가지며, 이로부터 표면(4016)에 부착된 중앙 단부와 상기 헤드(4012)로부터 외측으로 연장되는 말단부를 갖는 다수의 강모가 연장된다. 도40에는 2가지 형태의 강모 집단이 도시되어 있으며, 제1집단은 헤드(4012)의 외주에 배치된 외주 강모 터프트(4018)이다. 이러한 외주 강모 터프트(4018)는 일반적인 단면이 대칭인 즉, 원형, 사각형이며; 또는 타원형이나 직사각형인 경우 긴 단면 칫수는 짧은 단면 칫수 보다 1.3배 크다. 또한, 이러한 외주 강모 터프트(4018)는 약 1.0mm 내지 약 2.0mm, 양호하기로는 약 1.4mm 내지 약 1.9mm, 가장 양호하기로는 약 1.5mm 내지 약 1.7mm의 단면 직경 또는 대직경을 갖는다. 제2집단의 강모는 형태가 확장되어 있으며, 상기 외주 강모 터프트(4018)에 인접하여 배치되고 외주 강모 터프트(4018)의 헤드(4012)의 내측에 있는 강모 바아(4020) 이다. 상기 강모 바아(4020)는 적어도 2.5mm, 양호하기로는 적어도 3.0mm, 가장 양호하기로는 적어도 4mm의 단면 길이를 갖는다.

양호한 실시예에서, 칫솔(4010)은 헤드를 진동시키는 상술한 바와 같은 기계적 진동장치(도40에는 도시하지 않았음)를 포함한다. 상기 기계적 진동장치는 헤드에 배치되거나 또는 헤드에 인접하게 배치되어, 전원에 작동가능하게 연결된다. 강모 터프트 및 강모 바아는 치아 및 잇몸의 강화된 마찰 동작을 제공하는 방식으로, 기계적 진동장치에 의해 및/또는 기계적 진동장치와는 독립적으로 이동된다.

도40 및 도41에 도시된 바와 같이, 본 발명의 강모 바아(4020)는 평행육면체 등과 같이 다양한 기하학적 형태를 취할 수 있으며, 또는 선택적으로 칫솔 헤드(4012)의 곡률에 대응하기 위하여 굴곡된 발자국 형태를 취할 수도 있으며, 이들의 조합을 취할 수도 있다. 외주 강모 터프트(4018)는 칫솔상의 강모 바아(4020) 또는 기타 다른 강모 터프트 보다 키가 큰, 즉 표면(4016)으로부터 높은 것이 바람직하다. 헤드(4012)내에서 기타 다른 강모 터프트 위로 이러한 여분의 높이를 갖는 외주 강모 터프트(4018)는 기타 다른 짧은 강모 터프트를 간섭하지 않고, 강화된 세척을 위해 치아 사이의 기부간 영역내로 관통될 것이다. 상기 외주 강모 터프트는 칫솔의 표면(4016)에 대해 약 9.0mm 내지 약 13.0mm, 양호하기로는 약 11mm 내지 약 12mm 의 높이를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 강모 바아(4020)는 외주 강모 터프트(4018)에 원하는 지지를 제공하기 위해, 외주 강모 터프트(4018)의 높이의 적어도 약 50% 내지 약 85%인 것이 바람직하다.

볼펜하인에 허여된 미국특허 제5.511.275호에는 강모의 강성도 특성과 함께, 밀집된 강모가 터프트에 패킹될 수록 서로에 대해 더 많은 부가의 지지를 제공하게 되어, 그 전체적인 강성도 및 세척능을 강화시키는 내용이 개시되어 있다. 상기 미국특허 제5.511.275호는 그 효과의 크기로서 버트레스 팩터(Buttress Factor)를 개시하고 있으며, 이러한 버트레스 팩터는 그 기저부에서 강모를 터프트의 전체 단면적으로 나눈 값(즉, 0 내지 1)으로서 한정하고 있다. 버트레스 팩터가 클수록, 강모의 강성도 및 세척능도 커진다. 상기 미국특허 제5.511.275호는 0.8 내지 0.96의 버트레스 팩터를 서술하고 있지만, 본 발명의 강모 터프트(4018) 및 강모 바아(4020)는 단지 약 0.6 내지 약 0.75의 버트레스 팩터를 필요로 한다. 본 발명의 강모 터프트(4018) 및 강모 바아(4020)의 버트레스 팩터는 약 0.65 내지 약 0.7인 것이 바람직하며, 가장 바람직한 값은 0.68 이다. 이러한 버트레스 팩터 범위는 터프트 구멍 개구로 나눈 필라멘트 단면적으로 한정된, 듀퐁 폴리머가 추천한 0.63 내지 0.74의 최적의 강모 마모성능 패키징 팩터 범위와 일치시키는데 더욱 바람직하다(델라웨어 윌밍턴 소재의 듀퐁 폴리머, 문헌 Z-1737 참조).

도41 내지 도43에 있어서, 강모 바아(4020)는 일반적으로 직사각형, 굴곡형, 또는 타원형 발자국 형태를 취하고 있다. 이러한 일반적인 형태의 강모 바아(4020)는 강모 바아가 칫솔질중 인접한 외주 터프트를 제공할 수 있는 칫수를 갖는다면 중요한 사항이 아니다. 구강의 전방으로부터 후방으로 그리고 상하로 칫솔의 동시 칫솔질 운동을 고려한다면, 강모 바아(4020)는 인접한 외주 강모 터프트가 수직선으로부터 20°이상의 각도로, 양호하기로는 30°이상의 각도로, 더욱 양호하기로는 40°이상의 각도로, 가장 양호하기로는 50°이상의 각도로 각각의 강모 바아(4020)을 향해 편향될 때, 각각의 인접한 외주 강모 터프트(4018)에 지지를 제공할 수 있는 길이 및 이격거리를 갖는 것이 바람직하다.

도40에 칫수(a)로 도시된 바와 같이, 강모 바아(4020)의 폭은 적어도 약 1.0mm, 양호하기로는 적어도 약 1.5mm 인 것이 바람직하다. 또한, 각각의 외주 터프트(4018)와 지지 강모 바아(4020) 사이의 가장 협소한 횡단공간은 약 1.5mm를 넘지 않는, 양호하기로는 1.0mm를 넘지 않는, 가장 양호하기로는 약 0.7mm를 넘지 않는 것이 바람직하다.

도40 및 도41에 따르면, 각각의 도면에서 강모 터프트(4018) 사이에는 헤드(4012)의 중앙을 향해 강모 바아(4020)를 통해 연장되는 횡단 개구가 제공되며, 이러한 개구는 헤드(4012)를 지나 중간에 배치된다. 상기 개구는 헤드(4012)의 내부에 세척수를 위한 명확한 채널을 제공하므로써, 사용자가 칫솔질중 축적되는 치약 및 부스러기의 칫솔을 깨끗하게 할 수 있는 능력을 강화하기 위해 제공된다. 선택적으로, 세척의 용이성을 더욱 강화하기 위해, 도42에 도시된 바와 같이 부가의 개구가 제공될 수도 있다.

도43에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예는 그 표면(4016)으로부터 연장되는 헤드(4012)를 가지며, 이러한 헤드는 강모 바아(4020)에 인접하여 상술한 실시예와 동일한 외주 터프트(4018)를 갖지만, 그러나 이러한 강모 터프트(40158) 및 바아(4020) 세트와 함께, 헤드의 중앙에는 부가의 강모 바아(4022) 세트가 배치된다("중앙 강모 바아"). 도43에 쐐기로 도시된 이러한 중앙 강모 바아는 세척을 위한 부가의 강모 영역을 제공할 뿐만 아니라, 헤드에 배치된 강모 바아(4020)내의 중간물을 위한 강화된 지지를 제공하므로써, 칫솔(4010)의 전체적인 강성도 및 세척능을 강화시킨다. 이러한 중앙 강모 바아(4022)는 타원형, 계란형, 또는 사각형 등과 같이 쐐기와는 다른 단면을 갖는다.

본 발명의 또 다른 실시예는 중앙 강모 바아(4322)가 각각의 외주 강모 터프트(4018)과 유사한 다수의 중앙 강모 터프트(4424)로 대체될 수 있다는 점을 제외하고는 상술의 제2실시예와 유사하다. 브러시 표면(4016) 위로 나타나는 이러한 중앙 강모 터프트(4024)의 높이는 헤드에 배치된 강모 바아(4020)내에 새로운 중간물의 높이 보다 작거나 이와 동일할 수 있다.

본 발명은 양호한 실시예를 참조로 서술되었기에 이에 한정되지 않으며, 본 기술분야의 숙련자라면 첨부된 청구범위로부터의 일탈없이 본 발명에 다양한 변형과 수정이 가해질 수 있음을 인식해야 한다.

1: 핸들 4: 목부
5: 강모 캐리어 15: 마이크로모터
20: 슬리브 25: 전지
29: 접점

Claims

핸들과, 목부 소자에 의해 상기 핸들에 연결된 헤드와,
상기 헤드에 진동을 유발시키는 기계적 진동장치를 포함하며,
상기 헤드는 본체부와 다수의 분리된 세척 영역을 포함하며; 상기 세척 영역중 적어도 하나는 적어도 하나의 외측으로 연장되는 세척 소자를 구비하고 상기 헤드에 고정되는 다수의 베이스를 포함하며; 상기 세척 영역중 적어도 하나는 적어도 하나의 외측으로 연장되는 세척 소자를 구비하는 포드를 포함하며, 상기 포드는 탄성이 있으며 상기 다수의 베이스 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 칫솔.
제1항에 있어서, 상기 포드의 적어도 하나의 세척 소자는 포드의 수직 축선 주위로 360°회전가능한 것을 특징으로 하는 칫솔.
제1항에 있어서, 상기 포드는 직경이 감소된 중간의 길이방향 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 칫솔.
제1항에 있어서, 상기 포드는 탄성 물질로 둘러싸인 얇은 직경 비임에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 칫솔.
제4항에 있어서, 상기 비임은 헤드의 본체부로부터, 상기 적어도 하나의 세척 소자가 장착된 얇은 패드로 연장되는 것을 특징으로 하는 칫솔.
제5항에 있어서, 상기 포드에 장착된 상기 적어도 하나의 세척 소자는 다수의 강모를 포함하는 것을 특징으로 하는 칫솔.
제1항에 있어서, 상기 세척 영역은 다수의 포드를 포함하는 것을 특징으로 하는 칫솔.
제7항에 있어서, 베이스가 각각 구비된 다수의 영역이 제공되는 것을 특징으로 하는 칫솔.
제8항에 있어서, 베이스가 구비된 상기 영역중 하나는 헤드의 말단부에 배치되고, 베이스가 구비된 상기 영역중 다른 하나는 헤드의 중앙 단부에 배치되며, 상기 포드는 상기 말단 베이스와 상기 중앙 베이스 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 칫솔.
제9항에 있어서, 상기 베이스와 포드는 길이방향으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 칫솔.
제10항에 있어서, 상기 세척 영역은 헤드를 횡단하여 연장되는 횡단 채널에 의해 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 칫솔.
제11항에 있어서, 상기 각각의 베이스와 각각의 포드는 타원형 외측면을 갖는 것을 특징으로 하는 칫솔.
제12항에 있어서, 상기 포드는 베이스의 외측면 보다 큰 외측면을 갖는 것을 특징으로 하는 칫솔.
제6항에 있어서, 상기 베이스의 세척 소자와 상기 포드의 세척 소자는 각각의 베이스 및 각각의 포드 상에 있는 강모인 것을 특징으로 하는 칫솔.
제1항에 있어서, 상기 각각의 베이스는 이동하지 않는 것을 특징으로 하는 칫솔.
제1항에 있어서, 상기 세척 영역은 헤드를 횡단하여 연장되는 횡단 채널에 의해 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 칫솔.
제1항에 있어서, 상기 세척 영역은 2개의 인접한 포드를 포함하며, 상기 포드는 상기 두개의 포드를 덮는 엘라스토머 물질의 연속한 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 칫솔.
제7항에 있어서, 상기 헤드의 각각의 길이방향 단부에는 베이스가 배치되고, 상기 다수의 포드 중 두 개는 각각의 베이스 사이에서 길이방향으로 베이스에 정렬되는 것을 특징으로 하는 칫솔.
제6항에 있어서, 상기 베이스상의 세척 소자는 헤드의 길이방향 중앙을 향해 외측으로 테이퍼진 말단 단부를 가지며, 상기 포드의 세척 소자는 헤드의 길이방향 중앙으로부터 외측으로 멀어지며 테이퍼진 말단 단부를 가지며, 상기 베이스 및 포드의 각각의 인접한 쌍은 서로에 인접한 가장 긴 부분이 구비된 세척 소자를 갖는 것을 특징으로 하는 칫솔.
제6항에 있어서, 상기 베이스상의 세척 소자는 말단 단부를 가지며, 상기 포드상의 세척 소자는 말단 단부를 가지며, 상기 세척 소자의 모든 말단 단부는 결합하여 오목한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 칫솔.
제1항에 있어서, 상기 세척 영역은 다수의 포드를 포함하며; 상기 각각의 포드는 엘라스토머 물질로 제조된 협소한 스템과, 버섯 형상을 생성하기 위하여 얇은 패드로부터 외측으로 연장되는 세척 소자를 갖는 상기 스템을 횡단하여 스템으로부터 외측으로 연장되는 얇은 패드를 포함하며; 상기 포드는 스템을 상호연결하는 지지체에 의해 상호연결되는 것을 특징으로 하는 칫솔.
제21항에 있어서, 상기 상호연결된 포드는 헤드의 나머지 부분에 고정된 일체형 서브조립체를 형성하는 것을 특징으로 하는 칫솔.
제22항에 있어서, 상기 세척 소자는 IMT 처리과정에 의해 상기 얇은 패드에 연결된 강모이며, 상기 헤드의 나머지는 핸들과 일체로 형성되며, 상기 서브조립체는 헤드의 나머지에 성형되는 것을 특징으로 하는 칫솔.
제1항에 있어서, 상기 기계적 진동장치는 헤드 또는 이러한 헤드에 인접한 영역에 배치되고, 전원에 작동가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 칫솔.
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