JPH09509352A - 高周波数電動歯ブラシ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電流歯ブラシ（２６）は、ブラシヘッドアッセンブリ（２４）を高周波数で駆動するためのモータ（３０）及び機械式振動体（３２）を有する。ブラシヘッドアッセンブリ（２４）は、機械式振動体（３２）に取り付けられる。モータ（３０）がブラシヘッドアッセンブリ（２４）を駆動する。制御回路（３４）が機械式振動体（３２）の振動の周波数を検出し、モータ（３０）に供給される電力の周波数を制御し、使用中に種々の負荷が加えられた状態で機械式振動体（３２）を共鳴状態に維持する。

Description

【発明の詳細な説明】 高周波数電動歯ブラシ 発明の背景 発明の分野 本発明は電動歯ブラシに関し、更に詳細には、歯ブラシを共鳴周波数で作動す る電磁モータ駆動装置に関する。 従来の技術 電動歯ブラシは一般的に周知である。更に、共鳴状態で作動する機構で歯ブラ シヘッドを駆動することによる利点が周知である。高作動周波数では、共鳴機構 で歯ブラシヘッドを駆動することにより、ブラシヘッドの移動量を最大にし、こ れによって歯からの歯垢及びステイン（stain ）の除去を最適にする。更に、ブ ラシを駆動する共鳴機構により、ブラシヘッドをこれらの高周波数で移動させる ことができ電力を更に効率的に使用できる。電動歯ブラシは、より完全で一貫し たクリーニング作用を含む、手動ブラッシングでは得ることができない利点を提 供する。 ブラシヘッドを共鳴周波数で駆動するため、共鳴機構を作動する電磁モータに よって駆動されるばね−質量系を使用する多くの歯ブラシが開発されてきた。代 表的には、ロータ、ブラシシャフト、及びブラシヘッドが質量を構成し、ばねを 使用してブラシシャフトを休止位置に押圧し、共鳴周波数を得るのを助ける。 ヘルド等に賦与された米国特許第２，９１７，７５８号には、電動モータを収 容した細長いハンドル及び電動モータに取り付けられたシャフトを持つ電気制御 式歯ブラシが記載されている。シャフトは、ハンドルを通って延び、取り外し自 在のブラシヘッドで終端する。シャフトは電動モータのロータに取り付けられて いる。交流電流をステータコイルに加えたとき、ロータ及びシャフトには往復動 トルクが加わり、このトルクにより、ロータ及びシャフトはシャフトの長手方向 軸線を中心として、加えられた電圧の周波数で振動するように回転する。ロータ を休止位置に押圧するため、ロータにはばねが連結されている。シャフトの振動 運動の振幅を最大にするため、ロータ及びシャフトの慣性モーメント及びばねの 性質は、ロータ及びシャフトの機械的固有共鳴周波数が電源の周波数に近いよう に選択される。 ソーイヤーに賦与された米国特許第３，５３５，７２６号には、電動モータを 収容した細長いハンドル及び電動モータに取り付けられたシャフトを持つ電流歯 ブラシが記載されている。シャフトは、ハンドルの端部から延び、ブラシヘッド で終端する。モータは、ブラシヘッドを種々の正弦運動で作動させる。ハンドル の外側のシャフトは片持ち式共鳴梁として作用し、電源と同じ共鳴周波数を有す る。シャフトは、モータの回転により偏心的に励起され、かくしてブラシヘッド を正弦曲線をなして運動させるようにモータに取り付けられている。ブラシヘッ ドの運動によりソニックウェーブを発生し、使用者の歯をきれいにする。 バロウスキーに賦与された米国特許第３，５３８，３５９号には、電動モータ を収容したハンドル及びモータに取り付けられており且つハンドルから延びるシ ャフトを持つ電動歯ブラシが記載されている。シャフトはブラシヘッドで終端す る。電動モータで賦勢したとき、シャフトはその長手方向軸線を中心として振動 する。ばねは、アーマチュアを休止位置に押圧するようにアーマチュアに取り付 けられており、更に、ブラシヘッドの振動運動を容易にする。バロウスキーの特 許には、共鳴周波数を使用することについての言及はなされていない。 マーチン等に賦与された米国特許第４，７８７，８４７号には、細長いハンド ルを持つ電動歯ブラシが記載されている。ブラシヘッドが先端に取り付けられた 圧電トランスジューサがハンドルから延びている。圧電トランスジューサシャフ トは、ハンドル内の回路が発生した交流信号によって励起される。回路は、特定 周波数の信号をシャフトに供給する。特定の周波数は、シャフトの所望の共鳴周 波数振動を発生させるように計算される。トランスジューサシャフトの共鳴周波 数はその幾何学的形状で決まる。 ジウリアーニに賦与された米国特許第５，１８９，７５１号及び米国特許第５ ，２６３，２１８号には、電磁モータで駆動される歯ブラシシャフトを持つ電動 歯ブラシが記載されている。歯ブラシシャフトは、モータによって賦勢されると 、枢動点を中心として枢動し、平面運動で（上下に又は側方に）振動する。枢動 点 の近くでばねを使用し、シャフトをその中立位置に向かって押圧する。米国特許 第５，２６３，２１８号の明細書及び特許請求の範囲は、米国特許第５，１８９ ，７５１号と同様であるが、米国特許第５，２６３，２１８号の特許請求の範囲 には、作動中のエネルギ損失をなくすか或いは少なくするため、反応エネルギを 貯えるためのエネルギ回収回路が更に設けられている。 ブラシヘッドは、特定の質量及び枢動装置によって決定された周波数で振動す る。ブラシヘッド、ブラシシャフト、及び枢動部材は、所定の周波数で固有共鳴 モードを持つように選択される。共鳴周波数での振動が所望である場合には、駆 動システムの作動周波数は、機械的システム（ブラシヘッド、ブラシシャフト、 枢動部材）の共鳴周波数に比較的近いように選択される。駆動システムは、機械 的システムからずれた共鳴周波数で振動するようにデチューン（de-tuned）する ことができる。特定の負荷が機械的システムに加えられたとき、振動周波数が共 鳴状態になる。負荷が更に加わった場合には、振動が共鳴状態からずれる。ブラ シヘッドの運動の性質は負荷に従って変化する。 上述の特許には、歯をきれいにするために共鳴振動の利点を得るため、ブラシ ヘッドの振動を使用期間に亘って共鳴状態に維持するシステムは記載されていな い。各設計についての駆動信号及びばね−質量系は、所与の負荷での共鳴周波数 を得るように注意深く選択される。電動歯ブラシには、使用中に遭遇する種々の 負荷が作用した状態でブラシヘッドの振動をその共鳴周波数に維持する必要が存 在し続けている。 本発明の目的及び概要 本発明の主な目的は、改良電動歯ブラシを提供することである。 本発明の別の目的は、擦り洗い性能（scrubbing performance）が改良された 電動歯ブラシを提供することである。 本発明の更に別の目的は、使用時に遭遇する種々の負荷に亘って最適の擦り洗 い作動を維持する改良電動歯ブラシを提供することである。 以上の目的によれば、本発明は、特定的には電動歯ブラシとして使用されるが 、必ずしも電動歯ブラシとして使用されなくてもよい振動工具によって具現化さ れる。この振動工具は、内部チャンバを構成し、軸線方向開口部を一端に構成す る 管状ハンドルハウジングを有する。電磁モータがチャンバに取り付けられており 、このモータは、振動可能なアーマチュアを有する。アーマチュアは、機械式振 動体と一体に形成されており、機械式振動体は共鳴周波数を有する。機械式振動 体の一端は開口部を通って外方に延び、他端は、ハウジングのチャンバ内に取り 付けられている。 電源は、交流駆動信号をモータに供給し、アーマチュア及び機械式振動体を振 動する。振動センサが、ハウジングにアーマチュアと並置して取り付けられてい る。センサは、アーマチュアの振動に応じてセンサ信号を発生し、センサ信号を 制御回路に送る。制御回路は、モータに加えられた駆動信号の周波数をセンサ信 号の位相のずれに応じて変化させる。 駆動信号の周波数は機械式振動体の共鳴周波数とほぼ等しく、機械式振動体を その共鳴周波数で振動させる。センサ信号は所定周波数の交流電流であり、機械 式振動体を共鳴周波数で振動するとき、駆動信号の周波数及びセンサ信号の周波 数には一定の位相差がある。制御回路は、使用中に機械式振動体に種々の負荷が 加えられた状態で、一定の位相差を維持するように駆動信号を変化させる。 更に特定的には、本発明は、機械式振動体が駆動シャフト及びばねからなる、 新規であり且つ改良された振動工具／電動歯ブラシである。ばねは、駆動シャフ トの下端及びチャンバ内でハンドルハウジングに作動的に連結されている。ブラ シヘッドアッセンブリは歯ブラシの上端に取り付けられており、モータを賦勢し たとき、機械式振動体の共鳴運動によって振動運動で駆動される。 本発明のこの他の特徴及び詳細は、好ましい実施例の以下の詳細な説明を添付 図面と関連して参照することによって、及び添付の請求の範囲から、更に完全に 理解できる。 図面の簡単な説明 第１図は、本発明による電動歯ブラシの斜視図である。 第２図は、第１図に示す電動歯ブラシの反対側からの斜視図である。 第３図は、第１図に示す電動歯ブラシの端面図である。 第４ａ図及び第４ｂ図は、第１図に示す電動歯ブラシの構成要素の分解図であ る。 第５図は、第２図の５−５線に沿った断面図である。 第６図は、内部チャンバを露呈するため、外側部分を切除した電動歯ブラシの 拡大図である。 第７図は、充電ベースに挿入した電動歯ブラシの斜視図である。 第８ａ図及び第８ｂ図は、第１図の８−８線の平面に沿った断面図である。 第９図は、第１図の９−９線に沿った拡大部分断面図である。 第１０図は、第９図の１０−１０線の平面に沿った断面図である。 第１１図は、第９図の１１−１１線の平面に沿った断面図である。 第１２図は、第９図の１２−１２線の平面に沿った断面図である。 第１３図は、回転中の電磁モータの構成要素及びフィードバックセンサの概略 図である。 第１４図は、本発明の作動に含まれる回路のブロックダイヤグラムである。 詳細な説明 本発明は、第１図、第２図、及び第３図に示すように、内部チャンバ２２を構 成する細長い管状ハンドルハウジング２０及びこのハンドルハウジングの一端か ら延びる端エフェクタ即ちブラシヘッドアッセンブリ２４を持つ電動歯ブラシで 具体化される。第４図、第５図、第６図、第８図、及び第９図に示すように、モ ータ３０、機械式振動体３２、及び電源３６は、ハンドルハウジングの内部チャ ンバ内に配置されている。電動歯ブラシ２６のモータ３０、機械式振動体３２、 及び制御回路３４は、機械的に共鳴して高い周波数でブラシヘッド２８を駆動す るように作動的に連結されている。 使用時には、使用者は、電動歯ブラシ２６のハンドルハウジング２０を掴み、 ハンドルハウジングに配置されたオン／オフスイッチ３８を押すことによってブ ラシヘッドアッセンブリ２４を賦勢する。オン／オフスイッチを賦勢することに よって、ブラシヘッド２８を、第３図に矢印で示すように、ブラシヘッドアッセ ンブリ２４の長手方向軸線を中心として機械式振動体３２（第４図、第５図、第 ６図、第８図、及び第９図参照）の共鳴周波数で回転するように振動させる。共 鳴は、機械システムの固有振動周期と同じ、又はほぼ同じ比較的小さな周期で刺 激を加えることによって生ぜしめられた、機械システムの振幅が大きい振動であ る。 ブラシヘッド２８を駆動する機械式振動体３２は、駆動シャフト４０、モータ ３０の一部、ブラシヘッドアッセンブリ２４の一部を含み、以下に詳細に説明す るように、ばねリテーナ４２で駆動シャフトに連結されたばね４４を有する。機 械式振動体の共鳴周波数は、その部品の慣性質量及びばねの剛性で決まる。共鳴 周波数で振動することによって、振幅が大きい十分な力を持つ高周波数の運動を 起こすことができる。ブラシヘッド２８が使用者の歯と係合したときに高周波数 で振動することにより、歯の表面から歯垢及びステイン（stain）を効果的に且 つ効率的に除去し、更に歯茎をマッサージする。 第４図、第５図、第６図、第８図、及び第９図は、ハンドルハウジング、及び モータ３０、駆動シャフトの機械式振動体３２、制御回路３４、及び電源３６間 の配置及び相互関係を示す。ハンドルハウジングは、上半部４６及び下半部４８ からなり、これらの半部は、一緒になって内部チャンバ２２を構成する。ハンド ルハウジングの上端５０には開口部４９が形成され、下端５２には開口部５１が 形成されている。これらの開口部は、内部チャンバにアクセスする上で使用され る。開口部５１は、取り外し自在のプラグ５４を有し、このプラグは、開口部５ １を閉鎖する場合には、Ｏ−リング５６を使用して開口部５１に水密に密封され る。必要な場合には、プラグを取り外して電源３６を廃棄する。ハンドルハウジ ング２０の上半部４６及び下半部４８は、水密シールを形成するＯ−リング５８ を挟んで互いにスナップ嵌めしている。 オン／オフスイッチ賦勢器３８は、防水性押し込みスイッチである。オン／オ フスイッチ賦勢器は、第１の窪みを押し下げることによって電動歯ブラシ２６を 「オン」にしし、第２の窪みを押し下げることによって電動歯ブラシ２６「オフ 」にする。スイッチ賦勢器は、スイッチフレーム構造６２によって支持された防 水性スイッチボタン６０を有する。 電動歯ブラシ２６に電力を供給するため、充電式電源がハンドルハウジング２ ０の下端に収容されている。ハンドルハウジングの下端５２が第７図に示すよう に充電ベース６８に置かれているとき、誘導充電コイル６４が電源を充電する。 電源は、直流電池、好ましくは、直列に接続された一対の充電式直流電池６６か らなる。充電ベースは、壁に設けられた標準的なコンセント（図示せず）からエ ネルギを受け入れるため、コード６９及びプラグ７１を有する。充電ベースは、 ブラシヘッドアッセンブリ２４を不使用時に保持するための凹所領域７３を有す る。 モータ３０は、ステータ７０及びアーマチュア７２からなる。ステータは、ハ ンドルハウジング２０に関して位置が固定されており、強磁性体コアを持つ電磁 石７４からなる。ステータは、細長いＵ字形状をしており、強磁性体コアは、Ｕ 字形のベース７８にある。細長いＵ字形状の各脚部８０が磁極を構成し、これら の磁極は互いに横方向に向き合っている。ステータの電磁石は、強磁性体コアを 中心とした共通の軸線に巻き付けた一対のコイル８２、８４からなる。モータ３ ０の整流は、好ましくは電気的に制御されるが、しかしながら、機械的整流も考 えられる。 アーマチュア７２は、第１０図に示すように、ステータ７０の横方向に向き合 った脚部８０即ち磁極間に配置された細長いシャフトであり、一対のベアリング ８６によってこの位置に回転自在に支持されている。ベアリング８６は、アーマ チュアを、ステータに対して、長手方向軸線８８を中心として回転自在に支承す る。かくして、アーマチュアは駆動シャフト４０として作用する。アーマチュア は、磁気を導く性質を持つ延長部（magnetically conductive extension）９４ を備えた永久磁石９２を有する。好ましくは、二つの円形の永久磁石９６を側部 と側部とを向き合わせた関係で磁極を同方向に配向した状態でアーマチュア７２ に配置する。モータ３０は、ハンドルハウジング２０の長さのほぼ中央に配置さ れている。 ブラシヘッドアッセンブリ３４は、ブラシシャフト１００の上端９８にしっか りと取り付けられたブラシヘッド２８を有する。ブラシヘッド２８から外方に複 数のブリストル１０２が延びており、これらのブリストルは、電動歯ブラシ２６ の使用時に使用者の歯と係合する。ブラシシャフトハウジング１０４は、全体に 細長い管状の形状を有し、上端１１０及び下端１１２に開口部１０６、１０８を 有し、更に、細長い内部キャビティ１１３を構成し、ブラシシャフト１００上に 緩く嵌まっている。ブラシヘッド２８は、下方に垂下した長手方向延長部１１４ を有し、この延長部は、ブラシシャフトハウジング１０４の上端１１０の開口部 １０６を通してブラシシャフト１００の上端９８のキャビティ１１６に挿入され る。延長部１１４は、ブラシシャフト１００にしっかりと取り付けられている。 延長部１１４の近くに設けられた肩部１２０がブラシシャフトハウジング１０４ の上端１１０と衝合する。ブラシヘッド２８及びブラシシャフト１００は、この 形体では、ブラシシャフトハウジング１０４に関して自由に回転できる。 ブラシヘッドアッセンブリ３４を交換できるようにするため、ブラシヘッドア ッセンブリは、ハンドルハウジングの上端１２２に取り外し自在に作動的に取り 付けられている。駆動シャフト４０の上端１２４にはスプラインが設けられてお り、上端１２４は、ハンドルハウジング２０の上端５０の開口部４９を通って延 びている。スプラインが設けられた駆動シャフト４０の上端１２４は、ブラシシ ャフト１００の下端１１８にあるスプライン付きキャビティ１２６に挿入され、 これと噛み合う。駆動シャフト４０とブラシシャフト１００とがスプラインによ って噛み合うことによってぴったりと連結され、これによって、運動の振幅の損 失を最少にしながら捩じり力を効率的に伝達できる。駆動シャフト４０は、盛り 上がった環状領域１２８をスプラインを備えた上端１２４の近くに有する。環状 領域１２８は、スプライン付きキャビティ１２６の内部に設けられた環状の窪み １３０に嵌まり、ブラシシャフト１００と駆動シャフト４０との間に取り外し自 在のスナップ嵌めを形成する。 水分等の異物がハンドルハウジングの内部チャンバ２２に入らないように水密 にシールするため、駆動シャフト４０には、可撓性のブーツ１３２が嵌まってお り、このブーツは、駆動シャフトがハンドルハウジング２０の上端５０を出る箇 所でハンドルハウジングと係合する。エラストマー材料製のカラー１３４が、ブ ラシシャフトハウジング１０４の下開口部１０８に取り付けられている。カラー １３４は、ブラシヘッドアッセンブリ２４を色彩によって区別するのに役立つば かりでなく、機械式振動体によるブラシヘッド２８の振動運動を遮断するのにも 役立つ。 機械式振動体３２は、質量、ばね４４、及び振動体を共鳴運動で駆動するため の電磁モータ３０のような励起子を含む。本発明の機械式振動体３２の質量は、 下端１３６にアーマチュア７２を備えた駆動シャフト４０、ブラシシャフト１０ ０、ブラシヘッド２８、ばねリテーナ４２、及びばね４４の一部からなる。ばね ４４は、好ましい実施例ではコイルばねであり、コイルの長手方向軸線を中心と して捩じれるように作動する。第８図及び第９図に示すように、コイルばねは、 ばねリテーナ４２によって駆動シャフト４０の下端１３６に取り付けられている 。ばねの下端１３８は、ばねリテーナに取り付けられており、ばねリテーナは、 駆動シャフト４０の長手方向軸線がコイルばねの長手方向軸線とほぼ同じである ように、駆動シャフト４０に取り付けられている。駆動シャフト４０の下端１３ ６は、空間を節約するため、コイルばね４４の内径に嵌着されている。アーマチ ュア７２が機械式振動体３２の構造内で一体的な関係になっているということが このモータ構造の独特の特徴である。 コイルばね４４の一端１４０はハンドルハウジング２０のチャンバ２２内の所 定の場所に好ましくはステータキャップ１４２で固定されている。このステータ キャップは、駆動シャフト４０のアーマチュア７２の部分と駆動シャフトの下端 １３６との間に配置される。ステータキャップには、駆動シャフトが貫通する軸 線方向穴１４４が設けられている。ステータキャップは、ハンドルハウジングの 内部チャンバ内の所定位置に固定されており、ステータの下端１４６と部分的に 当接する。 ブラシヘッド２８、ブラシシャフト１００、駆動シャフト４０、及びばねリテ ーナ４２を含む機械式振動体の慣性質量を構成する部品の剛性により、コイルば ね４４だけに対する機械式振動体のばね定数及び捩じり特性が実質的に決まる。 機械式振動体の質量部分を構成する種々の部品の固有共鳴周波数は、機械式振動 体の共鳴周波数と非常に大きく異なっている（高い）ように設計されている。こ のように共鳴周波数が異なっているため、駆動シャフト及び関連した部品を介し た振動の伝達効率が最大となる。 駆動シャフト４０は、好ましくは、内レース１４８、外レース１５０、及びボ ール１５２を各々有するローラーベアリング８６によって、アーマチュア７２の 長手方向回転軸線に沿って半径方向位置に維持される。一方のローラーベアリン グは駆動シャフト４０の上端１２４に設けられており、他方のローラーベアリン グは駆動シャフトの下端１３６に設けられている。上ローラーベアリングは、ス テータ７０の上端１５４の近くで駆動シャフトを支持する。下ベアリングは、ア ーマチュア７２と駆動シャフトの下端１３６との間で駆動シャフトを支持する。 両ベアリングの外レース１５０は、ハンドルハウジングの内部チャンバ内の所定 位置に固定されている。各ベアリングの内レース１４８は、側方への大きな動き を実質的に禁止しつつ駆動シャフトが回転できるように、駆動シャフトに作動的 に取り付けられている。適当な摩擦品質を持つ他の種類のベアリングを使用でき ると考えられる。 好ましい実施例のコイルばね４４の剛性は、使用中にブラシヘッド２８を介し て駆動シャフト４０に加えられるスラスト負荷を取り扱うのに十分なスラスト支 承性を提供する。 機械式振動体３２用のばね−質量系についての好ましい実施例は、好ましくは 、駆動シャフト４０に取り付けられたコイルばね４４であるが、他の「ばね−質 量」実施例が可能である。例えば、一つの本体に質量とばねを兼ね備えたトーシ ョンバーを使用できる。更に、ばねとして作用する駆動シャフトを封入したエラ ストマー質量、又は加えられたモーメント対の作用を受けて曲がる梁として作用 することによって、所望のばね定数を供給するため、回転軸線に対して垂直に取 り付けられた平らなばねを使用できる。更に、多周波数振動体を、種々の負荷状 態で、多数の共鳴振動運動を維持するか或いはこれらの運動を組み合わせるよう に制御されるように設計することもできる。 本発明の電動歯ブラシ２６を作動するための回路を含む可撓性集積回路基板１ ５６をハンドルハウジング２０の内部チャンバ２２の内周に亘って曲げる。内部 フレームワークボビンキャリヤ１５８は、集積回路基板を支持すると同時に、電 源３６及び誘導充電コイル６４を保持する。ボビンキャリヤ１５８は、ハンドル ハウジングの内部チャンバ２２の内側の所定位置に固定されている。 第１４図は、電動歯ブラシ２６を作動させるための電気設計を示す。電気設計 の大部分は、機械式振動体３２をその共鳴周波数で作動するようにモータ３０を 整流することに関する。 賦勢器回路１６０は、電動歯ブラシ２６の使用者が歯ブラシ２６の賦勢及び消 勢を行うために操作する、上文中に説明したオン／オフスイッチ３８を含む。歯 ブラシ２６の使用者が賦勢器回路１６０のオン／オフスイッチ３８を賦勢したと き、直流電池６６及び電源３６を含む電源回路１６２により、電池６６に貯えら れたエネルギが制御回路３４に加えられ、次いでモータ３０に加えられる。電池 充電回路１６３は、電源回路１６２に連結されている。 制御回路３４は、電源回路１６２の作動によってライン１６６を介して電力が 与えられる位相ロックループ回路１６４を含み、この位相ロックループ回路は、 ライン１７０上に設けられたセンサ１６８によって信号を受け取るように連結さ れている。位相ロックループ回路１６４は、制御信号をライン１７２上に発生す るように作動する。ライン１７２は、モータ３０及びインバーター回路１７４に 直接連結されている。インバーター回路１７４は、ライン１７２上に発生された 制御信号を変換し、変換した信号をライン１７６上に発生し、これらの信号をモ ータ３０に加える。更に、ライン１７６は位相ロックループ回路１６４の入力に 接続されている。 更に特定的には、ライン１７２上に発生された制御信号及びライン１７６上に 発生された変換した信号をモータ３０の整流子スイッチ回路１７８に加える。整 流子スイッチ回路１７８は、整流スイッチ、好ましくはトラジスタースイッチを 含み、これらのスイッチは、選択されたスイッチ位置にあるとき、コイル及び駆 動モータシャフト１８０のコイル８２、８４にライン１８２で作動電力を選択的 に提供する。コイル及び駆動モータシャフト１８０の駆動シャフト４０は、上文 中に説明したように振動し、上文中に説明したブラシヘッド２８及びブラシシャ フト１００からなるブラシ１８４を作動させる。 コイル及び駆動モータシャフト１８０のの駆動シャフト振動をセンサ１６８で 検出し、駆動シャフトの位置を表す値の信号をライン１７０上に発生し、位相ロ ックループ回路１６４に提供する。位相ロックループ回路１６４が発生した制御 信号が整流子スイッチ回路１７８のスイッチのスイッチ位置を制御し、電力をコ イル８２、８４に加える周波数と駆動シャフトの振動周波数との間の相対位相を 制御する。整流子スイッチ回路１７８のスイッチを適当に賦勢したり消勢したり することによって、所望の位相差を維持できる。 センサ１６８は、種々の負荷状態で機械式振動子３２の共鳴振動を維持できる ようにするため、位相ロックループ回路１６４に接続されたライン１７０上に信 号を発生する。駆動シャフト４０の位相差振動及びステータの電磁コイル８２、 ８４に加えられた電力の位相差振動は、共鳴時には周知の値であり、予測可能な 方法で前記箇所から遠ざかるように移動する。回路１６４が発生した制御信号に より、共鳴周波数振動に必要な位相差を使用時の負荷に関わらず維持するように 決定された周波数で整流スイッチ回路１７８を作動させる。 好ましくは、センサ１６８は磁気センサであり、第７図及び第１１図に示すよ うに、センサコイル１９０及びセンサ永久磁石１９２を有する。センサ永久磁石 はばねリテーナ４２に取り付けられており、センサコイル１９０はセンサ磁石１ ９２の近くで回路基板１５６に配置されている。モータ３０の励起時の駆動シャ フト４０の移動により、センサ磁石１９２を駆動シャフトの振動周波数でセンサ コイル１９０を越えて移動させ、かくして、駆動シャフト４０の振動周波数を表 す信号をライン１７０上に発生する。ライン１７０は、回路１６４が整流子スイ ッチ回路１７８の整流子スイッチの作動を必要に応じて連続的に制御できるよう に、回路１６４に設けられている。 磁気センサが好ましい。これは、磁気センサが微分器として作動し、及びかく してセンサ信号が速度に比例するためである。速度フィードバックはセンサ自体 の位置に対して比較的感度が低く、製造中にセンサをどこに配置するのかについ ての許容差を大きくすることができる。ステータでの駆動信号に対するセンサの 配置の極性は、ステータの磁界がセンサコイル１９０に及ぼす効果を最少にする 上で重要である。 回路１６４を正しく作動させるため、ライン１７０上に発生させた信号の周波 数が含まれなければならない周波数捕捉範囲がある。この捕捉範囲は、位相ロッ クループ回路１６４の設計によって、及びセンサ磁石１９２の移動を適切に検出 し、ライン１７０上に信号を提供するセンサ１６８の性能によって決定される。 機械式振動体３２の共鳴周波数は、回路１６４が機械式振動体を共鳴周波数振動 状態に維持するため、捕捉範囲内になければならない。コイル８２、８４の初期 駆動がこの捕捉範囲内で行われる場合には、アーマチュア７２は、回路が正しい 位相差にロックし、機械式振動体３２を共鳴周波数で振動するのに適当な周波数 で振動する。本発明の捕捉範囲は、約２００Hz乃至約３００Hzである。更に、位 相ロックループ回路は、所望の位相関係を維持し続けるロック範囲を有する。こ のロック範囲は、捕捉範囲と異なっている。 歯ブラシ２６を賦勢したとき、電源回路１６２の電源３６が制御回路３４でモ ータ３０に電力を供給し、ステータ７０の電磁コイル８２、８４に電位差を加え る。コイル８２、８４に加えられた電位差は、Ｕ字形状ステータの脚部８０の各 々の磁極で磁界を発生する。電磁界により、アーマチュア７２にモーメント対を 加えてアーマチュアを回転させ、アーマチュアの磁極を電磁石の磁極と整合させ る。アーマチュアが回転するとき、アーマチュアの運動はコイルばね４４によっ て抵抗される。駆動信号がアーマチュアを反対方向に押圧する電位差を提供する 場合には、アーマチュアはコイルばねによる抵抗を再び受ける。電磁コイルから 電位差をなくすと、アーマチュアの回転方向に関わらず、コイルばねはアーマチ ュアに復元力を提供する。回転の大きさは、本発明の好ましい実施例では、第１ １図にＡで示すように、中心から最大約１４°ずれている。運動の振幅は、モー タ３０のジオメトリー及び機械式振動体３２のばね−質量特性を変化させること によって、ほぼ任意の所望の範囲に変更することができると考えられる。 アーマチュア７２の振動により、駆動シャフト４０全体をベアリング８６内で 移動する。上文中に説明したように、駆動シャフトは、スプライン継手でブラシ シャフト１００に作動的に連結されている。スプライン継手は効率的な継手であ り、連結部での運動の損失を最少にする。ブラシシャフトとブラシヘッド２８と をしっかりと連結することによって、運動の損失を更に小さくする。ブラシヘッ ド及びブラシシャフトは、ブラシシャフトハウジング１０４からの共鳴振動に悪 影響（減衰や加負荷等）を実質的に及ぼすことなく、ブラシシャフトハウジング １０４内で自由に移動できる。カラー１３４は、ブラシシャフトハウジング１０ ４を振動から隔離し、機械式振動体３２の振動をブラシヘッド２８に集中するの を助ける。 機械式振動体３２又は駆動シャフト４０の振動は、特定的には、センサ１６８ によって検出され、振動を表す信号をライン１７０上に発生する。回路１６４は 制御信号をライン１７２に発生し、変換した信号をライン１７６に発生し、整流 子スイッチ回路１７８のスイッチの開閉速度を調節し、かくして機械式振動体３ ２を共鳴周波数で駆動する。 負荷を機械式振動体３２に加えたとき、例えば歯を磨くのに電動歯ブラシ２６ を使用したとき、振動の周波数に影響が及ぼされる。センサ１６８は、負荷によ る駆動シャフト４０の新たな周波数を表す信号をライン１７０に発生する。これ によって、回路１６４で制御信号をライン１７２に発生し、機械式振動体を負荷 が加えられた状態で共鳴周波数で振動している状態に維持するため、周知の位相 差に維持する。かくして、回路１６４は、特定の所与の負荷が加わった状態での 機械式振動体の共鳴周波数が制御回路のロック範囲内にある場合には、負荷が変 化している状態で機械式振動体３２を共鳴周波数振動で振動する状態に維持でき る。 回路１６４で駆動信号を連続的に調節し、負荷が変化する状態で共鳴周波数振 動を維持することには幾つかの利点がある。主な利点は、歯をきれいにする性能 である。ブラシヘッドは常に最大振幅で作動し、及び従ってブラッシング効率が 最大である。これは機械式振動体が常に共鳴状態で作動しているためである。別 の利点は、製造費用に及ぼす影響である。回路１６４が、実際上、捕捉範囲内で 自動調節を行うため、本発明の作動は、製造に使用した部品の物理的許容差の変 化に対して敏感でなく、かくして、検査及び試験を含む多くの製造費用を小さく する。本発明の性能に悪影響を及ぼすことなく、機械式振動体３２のばね定数又 は慣性質量を変化させることができる。共鳴周波数で作動する入手可能な電動歯 ブラシは、その性能が機械式振動体の特性の変化に対して極めて敏感であるため 、製造に費用がかかる。 好ましい実施例には、回転振動する電動歯ブラシで本発明を使用することを開 示した。本発明は、軽負荷乃至中程度の負荷が加えられた状態で振幅が小さく周 波数が高い運動が所望である場合に共鳴振動を提供するのに適していると考えら れるということは理解されるべきである。これには、擦り洗い、研磨、かき混ぜ 、混合、調合、攪拌、又は彫刻が含まれるがこれらに限定されない。 本発明の現在の好ましい実施例及びその多くの改良を或る程度特定して説明し た。この説明は、好ましい例に関し、本発明に関して利用できる知識の現在の理 解に基づいている。しかしながら、本発明の範囲は費かの請求の範囲によって限 定され、好ましい実施例の詳細な説明によっては限定されない。

【手続補正書】 【提出日】１９９７年１月１３日 【補正内容】 (1) 特許請求の範囲を別紙のとおり補正する。 (2) 明細書第７頁第２３行に記載の「ブラシヘッドアッセンブリ３４」を「ブ ラシヘッドアッセンブリ２４」と補正する。 (3) 同第７頁第２６行に記載の「ブラシシャフトハウジング１０４」を「略円 錐台状(frusto-conical)のブラシシャフトハウジング１０４」と補正する。 (4) 同第８頁第７行に記載の「ブラシヘッドアッセンブリ３４」を「ブラシヘ ッドアッセンブリ２４」と補正する。 (5) 同第１３頁第１４行乃至第１５行に記載の「第１１図にＡで示すように」 を「第１３図にＡで示すように」と補正する。 請求の範囲 １．振動工具において、 ａ．内部チャンバを構成し、軸線方向開口部を一端に構成する管状ハンドルハ ウジングと、 ｂ．振動可能なアーマチュアを持ち、前記チャンバ内に取り付けられた電磁モ ータと、 ｃ．第１端及び第２端を備え、前記アーマチュアと一体に形成され、共鳴周波 数を持ち、前記第１端が前記開口部を通って前記ハウジングを越えて外方に延び 、前記第２端が前記ハンドルハウジングに作動的に取り付けられた機械式振動体 と、 ｄ．前記モータに作動的に接続され、交流駆動信号を前記モータに供給して前 記アーマチュア及び前記機械式振動体を作動し、前記機械式振動体を振動させる 電源と、 ｅ．前記ハウジングに前記アーマチュアと並置して取り付けられ、前記アーマ チュアの振動に応じてセンサ信号を発生する振動センサ、及び ｆ．前記センサ信号を受け取り、前記モータに加えられる前記駆動信号の周波 数を前記センサ信号に応じて変化させる制御回路とを有することを特徴とする振 動工具。 ２．前記駆動信号の周波数は、前記機械式振動体の共鳴周波数とほぼ等しく、前 記機械式振動体を前記共鳴周波数で振動させる、請求項１に記載の振動工具。 ３．ａ．前記センサ信号は、前記機械式振動体の振動に基づいた交流電流であり 、 ｂ．前記機械式振動体が前記共鳴周波数で振動しているとき、前記駆動信号の 周波数とセンサ信号の周波数との間には一定の位相差があり、 ｃ．前記制御回路は、前記駆動信号を変化させて前記一定の位相差を維持する 、請求項２に記載の振動工具。 ４．前記機械式振動体は、上端及び下端を持つ駆動シャフト、及び該駆動シャフ トの前記下端を前記内部チャンバに作動的に取り付けるばねを更に有する、請求 項３に記載の振動工具。 ５．前記ばねは実質的に管状のコイルばねであり、上端及び下端を有し、前記 シャフトの前記下端は前記コイルばねに挿入されており且つ前記ばねの下端に作 動的に取り付けられており、前記ばねの前記上端は前記内部チャンバに固定され ている、請求項４に記載の振動工具。 ６．前記機械式振動体の前記第１端に作動的に取り付けられたブラシヘッドアッ センブリを更に有する、請求項１に記載の振動工具。 ７．前記ブラシヘッドアッセンブリは、細長いブラシシャフト、該ブラシシャフ トにしっかりと取り付けられたブラシヘッド、及び細長い中空のブラシシャフト ハウジングを有し、前記ブラシヘッドは、該ブラシヘッドから延びる複数のブリ ストルを有し、前記ブラシシャフトは前記ブラシシャフトハウジング内にあり、 前記ブラシシャフトハウジングの上端が前記ブラシヘッド及びブラシシャフトを 支承し、前記ブラシシャフト及びブラシヘッドが前記ブラシシャフトハウジング とは別個に回転できるようにし、前記ブラシシャフトの下端は前記機械式振動体 の前記第１端と係合し、前記ブラシシャフトを前記機械式振動体と同時に振動さ せる、請求項６に記載の振動工具。 ８．振動工具において、 ａ．内部チャンバを構成するハンドルハウジングと、 ｂ．一部が前記内部チャンバ内に位置決めされた振動可能なアーマチュアを持 つ電磁モータと、 ｃ．前記アーマチュアと一体に形成され、前記内部チャンバ内を長手方向に延 び、前記ハウジングを通って延びる上端を持つ駆動シャフトと、 ｄ．上端が前記ハンドルハウジングに作動的に取り付けられ、下端が前記駆動 シャフトの下端に取り付けられたばねであって、前記駆動シャフト及びばねは関 連した共鳴周波数を有するばねと、 ｅ．前記アーマチュア及び前記駆動シャフト及び前記ばねを賦勢してこれを振 動させるため、交流駆動信号を前記モータに供給する、前記モータに作動的に接 続された電源と、 ｆ．前記ハウジングに前記アーマチュアと並置して取り付けられ、前記アーマ チュアの振動に応じて信号を発生する振動センサ、及び ｇ．前記センサ信号を受け取り、前記モータに加えられる前記駆動信号の周波 数を前記センサ信号に応じて変化させる制御回路とを有することを特徴とする振 動工具。 ９．前記駆動信号の周波数は、前記駆動シャフト及び前記ばねの共鳴周波数とほ ぼ同じであり、これによって、前記駆動シャフト及び前記ばねは前記共鳴周波数 で振動する、請求項８に記載の振動工具。 １０．ａ．前記センサ信号は、前記駆動シャフト及び前記ばねの振動に基づいた 交流電流であり、 ｂ．前記駆動シャフト及び前記ばねが前記共鳴周波数で振動しているとき、前 記駆動信号の周波数とセンサ信号の周波数との間には一定の位相差があり、 ｃ．前記制御回路は前記駆動信号を変化させて前記一定の位相差を維持する、 請求項９に記載の振動工具。 １１．前記ばねは実質的に管状形状のコイルばねであり、上端及び下端を有し、 前記シャフトの前記下端は前記コイルばねに挿入されており且つ前記ばねの前記 下端に作動的に取り付けられており、前記ばねの前記上端は前記内部チャンバに 固定されている、請求項１０に記載の振動工具。 １２．前記駆動シャフトの前記上端に作動的に取り付けられたブラシヘッドアッ センブリを更に有する、請求項８に記載の振動工具。 １３．前記ブラシヘッドアッセンブリは、細長いブラシシャフト、該ブラシシャ フトにしっかりと取り付けられたブラシヘッド、及び細長い中空のブラシシャフ トハウジングを有し、前記ブラシヘッドは、該ブラシヘッドから延びる複数のブ リストルを有し、前記ブラシシャフトは前記ブラシシャフトハウジング内にあり 、前記ブラシシャフトハウジングの上端が前記ブラシヘッド及びブラシシャフト を支承し、前記ブラシシャフト及びブラシヘッドが前記ブラシシャフトハウジン グとは別個に回転できるようにし、前記ブラシシャフトの下端は前記駆動シャフ トの前記上端と係合し、前記ブラシシャフトを前記駆動シャフトと同時に振動さ せる、請求項１２に記載の振動工具。 １４．細長い駆動シャフトを有する電動歯ブラシのためのブラシヘッドアッセン ブリにおいて、 ブラシシャフトハウジングと、 前記ブラシシャフトハウジング内に支承され且つ第１端及び第２端を有する細 長いブラシシャフトと、 前記ブラシシャフトの第１端にしっかりと取り付けられ且つ前記ブラシシャフ トハウジングに支承されると共に該ブラシシャフトハウジングから延びるブラシ ヘッドと、 前記ブラシヘッドから延びる複数のブリストルを有し、 前記ブラシシャフトは略円錐台形状で、前記ブラシシャフトの第２端は取り外 し自在に前記細長い駆動シャフトを受け入れる、細長い空洞を画成することを特 徴とするブラシヘッドアッセンブリ。 １５．細長い駆動シャフトを有する電動歯ブラシのためのブラシヘッドアッセン ブリにおいて、 ブラシシャフトハウジングと、 前記ブラシシャフトハウジング内に支承され且つ第１端及び第２端を有する細 長いブラシシャフトと、 前記ブラシシャフトの第１端にしっかりと取り付けられ且つ前記ブラシシャフ トハウジングに支承されると共に該ブラシシャフトハウジングから延びるブラシ ヘッドと、 前記ブラシヘッドから延びる複数のブリストルを有し、 前記駆動シャフトは環状の隆起部を画成し、前記前記ブラシシャフトの第２端 は細長い空洞及び該空洞に隣接する環状の凹部を画成し、前記空洞内に前記細長 い駆動シャフトが挿入されるときに前記環状の凹部を前記駆動シャフト上の前記 環状の隆起部と着脱自在に係合させることを特徴とするブラシヘッドアッセンブ リ。 １６．振動工具において、 ａ．内部チャンバを構成し、軸線方向開口部を一端に構成する管状ハンドルハ ウジングと、 ｂ．共鳴周波数を有し、第１端及び第２端を画成し、該第１端が前記開口部を 通って前記ハウジングを越えて外方に延び、前記第２端が前記ハンドルハウジン グに作動的に取り付けられた機械式振動体と、 ｃ．前記機械式振動体を作動して振動させるための手段と、 ｄ．前記機械式振動体の動作を検知する手段と、 ｅ．前記機械式振動体の振動に応じてセンサ信号を発生する手段、及び ｆ．前記センサ信号に応じて前記機械式振動体の振動を変化させる手段とを有 することを特徴とする振動工具。 １７．前記機械式振動体は共鳴周波数で振動する、請求項１６に記載の振動工具 。 １８．ａ．前記センサ信号は前記機械式振動体の振動に応答する交流電流であり 、 ｂ．前記機械式振動体を作動させる手段は、交流駆動信号を有し、該交流駆動 信号の周波数及び前記センサ信号の周波数は、前記機械式振動体が共鳴周波数で 振動しているとき、それらの間に一定の位相差があり、さらに ｃ．前記機械式振動体の振動を変化させる手段は、前記一定の位相差を維持す るために前記駆動信号を制御する、請求項１７に記載の振動工具。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シュリーファー，キース・イー アメリカ合衆国オハイオ州43230，ガハン ナ，リデナー・ロード 752 (72)発明者 ドボルスキー，ジェームズ・イー アメリカ合衆国オハイオ州43026，ヒリア ード，ブレイドウッド・ドライブ 3567 (72)発明者 グレイブス，トーマス・ウィリアム アメリカ合衆国コロラド州80526，フォー ト・コリンズ，チャーチル・コート 2033 (72)発明者 グレイ，ドナルド・ビー，ザ・サード アメリカ合衆国オハイオ州43228，コロン バス，ウィムベルドン 1129 (72)発明者 セナパティ，ナガブジャン アメリカ合衆国オハイオ州43135，ワーシ ントン，キルハム・コート 1188 (72)発明者 ゼリンスキー，マシュー・エス アメリカ合衆国オハイオ州43085，ワーシ ントン，コロニアル・アベニュー 446

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．振動工具において、 ａ．内部チャンバを構成し、軸線方向開口部を一端に構成する管状ハンドルハ ウジングと、 ｂ．振動可能なアーマチュアを持ち、前記チャンバ内に取り付けられた電磁モ ータと、 ｃ．第１端及び第２端を備え、前記アーマチュアと一体に形成され、共鳴周波 数を持ち、前記第１端が前記開口部を通って前記ハウジングを越えて外方に延び 、前記第２端が前記ハンドルハウジングに作動的に取り付けられた機械式振動体 と、 ｄ．前記モータに作動的に接続され、交流駆動信号を前記モータに供給して前 記アーマチュア及び前記機械式振動体を作動し、前記機械式振動体を振動させる 電源と、 ｅ．前記ハウジングに前記アーマチュアと並置して取り付けられ、前記アーマ チュアの振動に応じてセンサ信号を発生する振動センサ、及び ｆ．前記センサ信号を受け取り、前記モータに加えられる前記駆動信号の周波 数を前記センサ信号に応じて変化させる制御回路とを有することを特徴とする振 動工具。 ２．前記駆動信号の周波数は、前記機械式振動体の共鳴周波数とほぼ等しく、前 記機械式振動体を前記共鳴周波数で振動させる、請求項１に記載の振動工具。 ３．ａ．前記センサ信号は、前記機械式振動体の振動に基づいた交流電流であり 、 ｂ．前記機械式振動体が前記共鳴周波数で振動しているとき、前記駆動信号の 周波数とセンサ信号の周波数との間には一定の位相差があり、 ｃ．前記制御回路は、前記駆動信号を変化させて前記一定の位相差を維持する 、請求項２に記載の振動工具。 ４．前記機械式振動体は、上端及び下端を持つ駆動シャフト、及び該駆動シャフ トの前記下端を前記内部チャンバに作動的に取り付けるばねを更に有する、請求 項３に記載の振動工具。 ５．前記ばねは実質的に管状のコイルばねであり、上端及び下端を有し、前記シ ャ フトの前記下端は前記コイルばねに挿入されており且つ前記ばねの下端に作動的 に取り付けられており、前記ばねの前記上端は前記内部チャンバに固定されてい る、請求項４に記載の振動工具。 ６．前記機械式振動体の前記上端に作動的に取り付けられたブラシヘッドアッセ ンブリを更に有する、請求項１に記載の振動工具。 ７．前記ブラシヘッドアッセンブリは、細長いブラシシャフト、該ブラシシャフ トにしっかりと取り付けられたブラシヘッド、及び細長い中空のブラシシャフト ハウジングを有し、前記ブラシヘッドは、該ブラシヘッドから延びる複数のブリ ストルを有し、前記ブラシシャフトは前記ブラシシャフトハウジング内にあり、 前記ブラシシャフトハウジングの上端が前記ブラシヘッド及びブラシシャフトを 支承し、前記ブラシシャフト及びブラシヘッドが前記ブラシシャフトハウジング とは別個に回転できるようにし、前記ブラシシャフトの下端は前記機械式振動体 の前記上端と係合し、前記ブラシシャフトを前記機械式振動体と同時に振動させ る、請求項６に記載の振動工具。 ８．振動工具において、 ａ．内部チャンバを構成するハンドルハウジングと、 ｂ．一部が前記内部チャンバ内に位置決めされた振動可能なアーマチュアを持 つ電磁モータと、 ｃ．前記アーマチュアと一体に形成され、前記内部チャンバ内を長手方向に延 び、前記ハウジングを通って延びる上端を持つ駆動シャフトと、 ｄ．上端が前記ハンドルハウジングに作動的に取り付けられ、下端が前記駆動 シャフトの下端に取り付けられたばねであって、前記駆動シャフト及びばねは関 連した共鳴周波数を有するばねと、 ｅ．前記アーマチュア及び前記駆動シャフト及び前記ばねを賦勢してこれを振 動させるため、交流駆動信号を前記モータに供給する、前記モータに作動的に接 続された電源と、 ｆ．前記ハウジングに前記アーマチュアと並置して取り付けられ、前記アーマ チュアの振動に応じて信号を発生する振動センサ、及び ｇ．前記センサ信号を受け取り、前記モータに加えられる前記駆動信号の周波 数を前記センサ信号に応じて変化させる制御回路とを有することを特徴とする振 動工具。 ９．前記駆動信号の周波数は、前記駆動シャフト及び前記ばねの共鳴周波数とほ ぼ同じであり、これによって、前記駆動シャフト及び前記ばねは前記共鳴周波数 で振動する、請求項８に記載の振動工具。 10．ａ．前記センサ信号は、前記機械式振動体の振動に基づいた交流電流であり 、 ｂ．前記駆動シャフト及び前記ばねが前記共鳴周波数で振動しているとき、前 記駆動信号の周波数とセンサ信号の周波数との間には一定の位相差があり、 ｃ．前記制御回路は前記駆動信号を変化させて前記一定の位相差を維持する、 請求項９に記載の振動工具。 11．前記ばねは実質的に管状形状のコイルばねであり、上端及び下端を有し、前 記シャフトの前記下端は前記コイルばねに挿入されており且つ前記ばねの前記下 端に作動的に取り付けられており、前記ばねの前記上端は前記内部チャンバに固 定されている、請求項１０に記載の振動工具。 12．前記機械式振動体の前記上端に作動的に取り付けられたブラシヘッドアッセ ンブリを更に有する、請求項８に記載の振動工具。 13．前記ブラシヘッドアッセンブリは、細長いブラシシャフト、該ブラシシャフ トにしっかりと取り付けられたブラシヘッド、及び細長い中空のブラシシャフト ハウジングを有し、前記ブラシヘッドは、該ブラシヘッドから延びる複数のブリ ストルを有し、前記ブラシシャフトは前記ブラシシャフトハウジング内にあり、 前記ブラシシャフトハウジングの上端が前記ブラシヘッド及びブラシシャフトを 支承し、前記ブラシシャフト及びブラシヘッドが前記ブラシシャフトハウジング とは別個に回転できるようにし、前記ブラシシャフトの下端は前記駆動シャフト の前記上端と係合し、前記ブラシシャフトを前記駆動シャフトと同時に振動させ る、請求項１２に記載の振動工具。 14．細長いブラシシャフト、該ブラシシャフトにしっかりと取り付けられたブラ シヘッド、及び細長い中空のブラシシャフトハウジングを有し、前記ブラシヘッ ドは、該ブラシヘッドから延びる複数のブリストルを有し、前記ブラシシャフト は前記ブラシシャフトハウジング内にあり、前記ブラシシャフトハウジングの上 端が前記ブラシヘッド及びブラシシャフトを支承し、前記ブラシシャフト及びブ ラシヘッドが前記ブラシシャフトハウジングとは別個に回転できるようにしたこ とを特徴とするブラシヘッドアッセンブリ。