WO2002078157A1 - Oscillateur lineaire et brosse a dents a commande electrique - Google Patents

Description

明 細 書 リニアオシレータおよぴ電動歯ブラシ 技術分野

本発明は、 軸方向の往復振動を行うリニアオシレータおよび電動歯ブラシに関 する。 背景技術

電動歯ブラシには、 ブラシ部を前後に細かく往復振動させ、 機械的振動を発生 させるパス磨きや、 ブラシ部を回転させる回転磨き等、 様々な動作モードが存在 する。 このうちのバス磨きを行うための駆動源として、 電動歯ブラシは、 リニア オシレータを備えている。 リニアオシレータは、 モータの回 $¾1動を往復直線運 動に変換する運動方向変換機構と、 軸方向に往復振動する可動部とを含む。 このような運動方向変換機構を用いると、 運動方向変 m ^構において生じる機 械的ロスによるエネルギー効率の低下や騒音が問題となる上に、 小型化も困難で ある。 また、 電動歯ブラシでは、 モータ軸の運動方向とブラシ部- (作用点） の運 動方向とが異なっているため、 動作時に曲げモーメントが発生して駆動特性に悪 影響を及ぼす。

本発明の目的は、 エネルギー効率が良く、 力つ、 低騒音で、 さらに小型化が可 能なリユアオシレータぉよぴ電動歯ブラシを提供することである。 発明の開示

本発明のリニアオシレータは、 軸を、 該軸の方向に往復運動させるリニアオシ レータであって、 前記軸とともに前記軸の方向に移動可能なプランジャーと、 前 記ブランジャーの移動量に基づいて、 前記ブランジャーに前記軸方向の弾性力を 与える弾性体と、 交番電流を印加して、 上記プランジャーを、 共振周波数で前記 軸方向に往復運動させる電磁駆動部と、 前記プランジャーの軸回り回転を、 所定 の角度内に規制する固定部とを備えている。 これにより、 電気エネルギーを直接 的にプランジャーと軸とを含む可動部の直線往復運動に変換できるので、 回転運 動を直線運動に変換するための運動変 ί«構が不要になる。 さらに、 特に共振周 波数の交番電流を印加するため、 高効率である上に、 低騒音、 力つ小型化が可能 になる。 このようなリユアオシレータは、 機械制御用の駆動部、 電気かみそり、 または、 電動歯ブラシの駆動部等に好適に使用できる。 さらに、 軸回り回転を規 制する規制手段を備えているので、 可動部に往復直線運動のみを確実に行わせる ことができる。

電磁駆動部は、 前記プランジャーに、 前記軸方向の磁力を与える磁石と、 流れ る電流により前記磁石の磁束の強弱を変化させるコイルと、 前記コイルに共振周 波数の交番電流を流し、 前記弾性体から与えられる弹性力と、 前記磁石から与え られる磁力との釣り合いを変化させ、 プランジャーを前記軸方向に往復運動させ る制御回路とを備えていてもよい。

前記弾性体は、 コイルばねであり、 該コイルばねは、 前記プランジャーの往復 振動による伸縮に伴い、 前記固定部により規制された前記所定の角度内で、 軸回 り位置を変化させ、 前記軸を回転させるてもよい。 これにより、 軸方向の往復直 線振動に加えて往復直線振動に同期した軸回りの回転運動も得ることができる。 よって、 バス動作とローリング動作を実現できる。

本発明による電動歯ブラシは、 軸を、 該軸の方向に往復運動させるリニアオシ レータと、 前記軸に取り付けられた歯磨き用ブラシとを有する電動歯ブラシであ つて、 前記リニアオシレータは、 前記軸とともに前記軸の方向に移動可能なブラ ンジャーと、 前記プランジャーの移動量に基づいて、 前記プランジャーに前記軸 方向の弾性力を与える弾性体と、 交番電流を印加して、 上記プランジャーを、 共 振周波数で前記軸方向に往復運動させる電磁駆動部と、 前記ブランジャーの軸回 り回転を、 所定の角度内に規制する固定部とを備えている。 これにより、 はじめ に述べたリニアオシレータの効果を得られるとともに、 駆動特性に悪影響を及ぼ す曲げモーメントの発生を小さくすることができるので、 効率良くエネルギーを 使用できる。 さらに、 ブラシが往復振動駆動する場合は、 軸で直接ブラシを駆動 できるので、 少ない部品数で効率の良いブラシ駆動を行うことができる。 これに より、 ブラシに往復直線運動のみを確実に行わせることができる。 ここでは、 電磁駆動部は、 前記プランジャーに、 前記軸方向の磁力を与える磁' 石と、 流れる電流により前記磁石の磁束の強弱を変化させるコイルと、 前記コィ ルに共振周波数の交番電流を流し、 前記弾性体から与えられる弾性力と、 前記磁 石から与えられる磁力との釣り合いを変化させ、 プランジャーを前記軸方向に往 復運動させる制御回路とを備えていてもよい。

前記弾性体は、 コイルばねであり、 該コイルばねは、 前記プランジャーの往復 振動による伸縮に伴レ、、 前記固定部により規制された前記所定の角度内で、 軸回 り位置を変化させてもよい。 これにより、 ブラシに、 パス動作とローリング動作 とを容易に行わせることができる。

前記制御回路は、 前記交番電流を得るための電力パルスのパルス幅を制御して、 前記軸方向の往復運動のストロークを変ィ匕させてもよい。 これにより、 ブラシの 動きを使用者の好みに合わせることができる。

前記制御回路は、 前記ブランジャーの往復運動の開始からの経過時間に応じて、 前記交番電流を得るための電力パルスの発生タイミングを変化させてもよい。 こ れにより、 使用者は歯を磨くにあたっての歯磨き時間を知ることができる。

前記制御回路は、 前記プランジャーの往復運動の開始からの経過時間に応じて、 前記交番電流を得るための電力パルスのパルス幅を徐々に増加させ、 前記軸方向 の往復運動のストロークを増加させてもよい。 これにより、 使用者がブラシを口 に含む前に電源を入れても、 ブラシに付けた歯磨き剤や水が飛散することがない。 図面の簡単な説明

図 1の （a ) は、 本発明による第 1のリニアオシレータの構造を示す、 軸方向 の断面図である。 （b ) は、 軸に垂直な方向のリニアオシレータの部分断面図で ある。

図 2は、 板ばねを用いた第 2のリニアオシレータの構造を示す断面図である。 図 3は、 2つのばねを有する第 3のリニァオシレータの構造を示す断面図であ る。

図 4は、 2つの板ばねを用いた第 4のリユアオシレータの構造を示す断面図で あ 。 図 5は、 2つのウェーブドスプリングを用いた第 5のリニアオシレータの構造、 を示す断面図である。

図 6は、 ばねを省略して構成した第 6のリユアオシレータの構造を示す断面図 である。

図 7は、 2つの固定部を有するコイルばねを備えた、 第 7のリエアオシレータ の構造を示す断面図である。

図 8は、 リユアオシレータ Mを動力源とする電動歯ブラシの断面図である。 図 9は、 駆動制御回路の構成を示すブロック図である。

図 1 0は、 電源プロックから波形生成回路プロックに供給される電圧のパルス 波形を示す図である。

図 1 1の （a ) は、 パルスのデューティ比を変更したときの出力電圧のパルス 波形を示す図である。 （b ) は、 ノルスの振幅を変更したときの出力電圧のパル ス波形を示す図である。

図 1 2の （a ) は、 パルス波形を正弦波形に変更したときの出力電圧のパルス 波形を示す図である。 （b ) は、 パルス波形を鋸波形に変更したときの出力電圧 のパノレス波形を示す図である。

図 1 3は、 時間に応じて制御された駆動電圧波形を示す図である。

図 1 4は、 段階的に増加させたブラシの変位量と、 対応する駆動電圧波形との 関係を示す図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 添付の図面を参照して、 本宪明の実施の形態を説明する。 図面において、 同一の符号を付した構成要素は同一の機能を有しているとする。

図 1の （a ) は、 本発明による第 1のリニアオシレータ 1 0 1の構造を示す、 軸方向の断面図である。 リニアオシレータ 1 0 1は、 軸 7に固定された可動部 1 を有しており、 リニアオシレータ 1 0 1に所定の電流を流すことにより、 可動部 1が軸 7とともに軸方向に往復運動する。 すなわち、 リニアオシレータ 1 0 1に 所定の電流を流すことにより、 リニアオシレータ 1 0 1は、 軸 7を往復運動させ ることができる。 リニアオシレータ 1 0 1は、 例えば、 電動歯ブラシにおいて、 ブラシ部を前後に細かく往復振動させ、 機械的振動を発生させるバス磨きを行う、 ための駆動'源として用いられる。

以下、 リユアオシレータ i 0丄の各構成要素を説明する。 リユアオシレータ 1

0 1は、 可動部であるプランジャー 1と、 コィノレ 5と、 軸 7と、 シーノレドケース 1 0と、 第 1のヨーク 2 0 , 2 1と、 第 2のヨーク 3 0 , 3 1と、 永久磁石 4 0， 4 1と、 ばね 6 0と、 軸受 8 0とを備えている。 プランジャー 1は、 鉄材などの 磁性体により円柱状に形成されており、 軸方向の両端付近が比較的大径に、 中央 部が両端付近よりも小径になっている。 プランジャー 1は、 軸 7に取り付けられ、 軸 7と一体となって、 軸方向に自由に移動する。 コイル 5は、 環状に形成され、 シールドケース 1 0の内面に、 かつ、 プランジャー 1の外周に配設されている。 後述のように、 コイル 5に電流を流すことにより、 プランジャー 1は軸 7ととも に、 軸方向に往復運動する。 軸 7は、 電動歯ブラシ （図示せず） の軸であり、 リ ユアオシレータ 1 0 1を貫通する。 図 1の （b ) は、 軸に垂直な方向のリニアォ シレータ 1 0 1の部分断面図である。 軸 7には、 溝 7 0が形成されている。 軸 7 に設けた溝 7 0と、 シールドケース 1 0に設けた突部とを係合させることにより、 軸 7およぴプランジャー 1の軸 7回りの回転を規制できる。

第 1のヨーク 2 0と 2 1、 および、 第 2のヨーク 3 0と 3 1は、 いずれも環状 に形成されている。 永久磁石 4 0， 4 1もまた、 環状に形成され、 着磁されてい る。 第 1のヨーク 2 0と 2 1は、 コイル 5の軸方向両側にコイル 5に対して対称 に配置されている。 同様に、 第 2のヨーク 3 0と 3 1、 および、 永久磁石 4 0と 4 1も、 それぞれコイル 5の軸方向両側にコイル 5に対して対称に配置されてい る。 また、 コイル 5の軸方向の一方の側についてみると、 コイル 5に近い位置か ら、 順に、 ヨーク 3 0、 永久磁石 4 0、 および、 ヨーク 2 0が配置されている。 これはヨーク 3 1、 永久磁石 4 1、 および、 ヨーク 2 1についても同様である。 ばね 6 0は、 弾性体であるコィルばねであり、 シールドケース 1 0の内面とプ ランジャー 1の端面との間に介在している。 すなわち、 ばね 6 0の一端はシール ドケース 1 0に、 他端がプランジャー 1に固定されている。 ばね 6 0は、 プラン ジャー 1の軸方向の移動に伴って伸張し、 軸方向の弾性力である圧縮ばね力およ び引っ張りばね力をプランジャー 1に作用させる。 弾性力の大きさおよび向きは、 プランジャー 1の軸方向の移動量と、 ばね定数とに基づいて決定される。 軸受 8、 0は、 シールドケース 1 0の端部に設けられ、 軸 7の一端を、 軸方向に自由にス ライドできるよう保持する。 これにより、 プランジャー 1および軸 7は、 リニア オシレータ 1 0 1のシールドケース 1 0に対して、 軸方向の往復運動が可能にな る。

次に、 リニアオシレータ 1 0 1の動作を説明する。 コイル 5に電流を流してい ないとき、 永久磁石 4 0 , 4 1がヨーク 2 0， 3 0， 2 1， 3 1を介してプラン ジャー 1に及ぼす軸方向の磁力と、 ばね 6 0の軸方向のばね力とが釣り合う図示 の位置において、 プランジャー 1は静止している。 コイル 5にある方向に電流を 流すと、 2つの永久磁石 4 0， 4 1のうちの一方の磁束が弱められるために、 ば ね 6 0のばね力に抗して、 プランジャ一 1は軸 7とともに他方の磁石側に移動す る。 一方、 コイル 5に、 上述の方向と逆の方向に電流を流せば、 やはりばね 6 0 のばね力に杭して、 プランジャー 1は軸 7とともに逆方向に移動する。 よって、 コイル 5に、 交互に方向が変わる交番電流を流すことにより、 プランジャー 1お ょぴ軸 7を、 軸方向に往復振動させることができる。 さらに、 コィノレ 5に、 共振 周波数に近い周波数を持つ交流電流を流せば、 共振状態で振動する往復振動を実 現できる。 永久磁石 4 0， 4 1、 コィノレ 5、 および、 交番電流を流すための制御 回路 （例えば、 後述の駆動制御回路 1 0 9 (図 9 ) ) は、 プランジャー 1を軸 7 の方向に往復運動させる電磁駆動部とも称される。 ここで、 共振周波数とは、 ば ね 6 0のばね定数、 および、 プランジャー 1と軸 7とからなる可動部の質量で決 定される周波数である。

図 2は、 板ばねを用いた第 2のリユアオシレータ 1 0 2の構造を示す断面図で ある。 リニアオシレータ 1 0 1 (図 1 ) では、 ばね 6 0の好適な例として、 コィ ルばねを用いた構成を説明した。 図 2では、 ばね 6 0は、 弾性体である板状体の ばね （板ばね） である。 板ばね 6 0は、 その外周がシールドケース 1 0に固定さ れ、 その内周が軸 7に固定されている。 板ばね 6 0は、 ばねとして機能するだけ でなく、 軸 7の回り止め部材としてもの機能も果たす。 リニアオシレータ 1 0 2 の他の構成は、 リニアオシレータ 1 0 1 (図 1 ) と同じである。 よって、 その説 明は省略する。 図 3は、 2つのばねを有する第 3のリニァオシレータ 1 0 3の構造を示す断面、 図である。 第 3のリニアオシレータ 1 0 3は、 軸 7の一端にコイルばね 6 0を設 け、 さらに軸 7の他端にも、 コイルばね 6 1を備えている。 コイルばね 6 1は、 プランジャー 1と ールドケース 1 0との間に設けられている。 このように構成 することにより、 プランジャー 1は、 2つのコイルばね 6 0， 6 1からのばね力 の作用を受ける。 ばね 6 0， 6 1を設けたことにより、 シールドケース 1 0の外 部に軸受が設けられている。 なお、 リニアオシレータ 1 0 3の他の構成は、 リニ ァオシレ^"タ 1 0 1 (図 1 ) と同じである。

リニアオシレータ 1 0 3のコイルばね 6 0、 6 1に代えて、 板ばねを用いても よい。 図 4は、 2つの板ばねを用いた第 4のリニアオシレータ 1 0 4の構造を示 す断面図である。 すなわち、 リニアオシレータ 1 0 4では、 ばね 6 0、 6 1は板 ばねで構成されている。

さらに、 板ばね以外の他のばねを用いてもよい。 図 5は、 2つのウェーブドス プリングを用いた第 5のリニアオシレータ 1 0 5の構造を示す断面図である。 リ ユアオシレータ 1 0 5は、 2つのばね 6 0， 6 1のばね定数と、 プランジャ^" 1 およぴ軸 7の質量ャ決定される共振周波数で動作する。 図 4および図 5のリニア オシレータ 1 0 4、 1 0 5では、 軸受 8 0 (図 1 ) がなくとも軸 7を支持できる。 いずれの例でも、 リニアオシレータの他の構成は、 リニアオシレータ 1 0 1 (図 1 ) と同じである。

なお、 共振周波数を決定するためのばね力に、 ディテント力を利用してもよい。 ディテント力を利用する場合、 ばね 6 0、 6 1が不要になる。 図 6は、 ばねを省 略して構成した第 6のリニアオシレータ 1 0 6の構造を示す断面図である。

図 7は、 固定部 6 0— 1、 6 0— 2を有するコイルばね 6 0を備えた、 第 7の リニアオシレータ 1 0 7の構造を示す断面図である。 コイルばね 6 0の一端は、 シールドケース 1 0に回り止め固定され、 固定部 6 0— 1として機能する。 コィ ルばね 6 0の他端は、 プランジャー 1に同様に回り止め固定され、 固定部 6 0 - 2として機能する。 固定部 6 0—1および 6 0— 2により、 コイルばね 6 0は、 プランジャー 1の軸方向にばね力を発揮するだけでなく、 軸方向伸縮に伴って、 小角度の軸回り回転をプランジャー 1に与えることができ、 この角度以上の回転 は規制される。 小角度とは、 例えば、 ± 2° 〜土 5° までの角度であり、 土 、 2° までの角度が好ましい。 よって、 リニアオシレータ 1 0 7は、 軸方向に振 動するだけでなく、 軸回りの小角度の往復回転を行うこともできる。 し力も、 こ の軸回り回転は、 トーシヨンばねが加えられたと同様であるから、 回転方向につ いても共振を生じさせることができる。 なお、 このような出力を得ることができ るリニアオシレータは、 バス磨き動作と回転 （ローリング） 磨き動作を必要とす る電動歯ブラシの動力源に好適に用いることができる。

これまで説明したリユアオシレータをリユア振動モータとして用いることによ り、 電動歯ブラシを構成できる。 電動歯ブラシは、 ブラシ部を前後に細かく往復 振動させ、 機械的振動を発生させるバス磨きや、 ブラシ部を回転させる回転磨き 等、 様々な動作モードを有する。 以下、 そのような電動歯ブラシの構成および動 作を説明する。

図 8は、 リユアオシレータ Mを動力源とする電動歯ブラシ 1 0 8の断面図であ る。 電動歯ブラシ 1 0 8は、 リニアオシレータ Mと、 ハウジング 1 1と、 電池 1 2と、 回路基板 1 3と、 スィッチ 1 4と、 ブラシ台 1 6と、 ブラシ 1 7とを備え ている。 電動歯ブラシ 1 0 8の各構成要素は、 細い筒状に形成されたハウジング 1 1の内部に収納され、 または、 そのその外表面に配設される。 リニアオシレー タ Mには、 先に説明したリニアオシレータ 1 0 1〜1 0 7 (図 1〜図 7 ) のいず れかを用いることができる。 リニアオシレータ Mは、 ハウジング 1 1の上部内に 収納される。 電池 1 2は、 ハウジング 1 1の下部に電源として設けられた、 一次 電池または二次電池である。 回路基板 1 3には、 リニアオシレータ Mの駆動制御 回路が実装されている。 回路基板 1 3およびその駆動制^回路は、 電池 1 2から 電力を供給され、 動作する。 スィッチ 1 4は、 ハウジング 1 1の上部の外表面、 すなわち、 ブラシ台 1 6に近い外表面に設けられている。 リニアオシレータ Mを 通る軸 7は、 ハウジング 1 1の上端から突出しており、 ブラシ 1 7を先端側面に 備えたブラシ台 1 6と、 一直線をなすように連結されている。

次に、 電動歯ブラシ 1 0 8の動作を説明する。 リニアオシレータ Mが軸 7の軸 方向に振動することにより、 軸 7と一直線をなすように連結されたブラシ台 1 6 も軸方向に振動する。 するとブラシ台 1 6の先端に設けられたブラシ 1 7も振動 し、 これにより、 電動歯ブラシ 1 0 8のバス磨き動作が実現される。 リニアオシ' レータ Mとしてリニアオシレータ 1 0 7 (図 7 ) を採用する場合には、 そのプラ ンジャーと軸と力 バス磨き動作に加え、 ローリング磨き動作も行う。 よって、 電動歯ブラシ 1 0 8は、 それらを複合した磨き動作を実現できる。

電動歯ブラシ 1 0 8の動作は、 回路基板 1 3に実装された駆動制御回路により 制御される。 図 9は、 駆動制御回路 1 0 9の構成を示すプロック図である。 駆動 制御回路 1 0 9は、 電源プロック B 1と、 波形生成回路プロック B 2、 と、 駆動 回路プロック B 3とを備えている。 上述のように、 駆動制御回路 1 0 9は電池 1 2から電力を供給される。 電池 1 2と電源ブロック B 1との間は、 例えば、 回路 基板 1 3上の配線で電気的に接続されている。 電源プロック B 1は、 電池 1 2か らの電力を調整して、 波形生成回路プロック B 2に供給する電力を得る。 波形生 成回路ブロック B 2は、 リユアオシレータ Mを動作させるための電圧波形を生成 し、 駆動回路プロック B 3に供給する。 駆動回路プロック B 3は、 電力を供給す るパワー素子を含む。 駆動回路プロック B 3は、 波形生成回路プロック B 2から 供給された所定の波形の電圧信号に基づいて、 パワー素子を制御して交番電流を 得て、 リニアオシレータ Mに印加する。 これにより、 リニアオシレータ Mの振動 等の動作を制御できる。

波形生成回路プロック B 2は、 電力量を制御する駆動電力量制御回路 （図示せ ず） を内蔵する。 駆動電力量制御回路は、 印加電圧を一定にして電流量を制御す ることにより、 または、 電流を一定にして印加電圧を制御することにより、 結果 的に電力を制御する。 以下、 後者の場合を例として、 駆動電力量制御回路がどの ように電力量を制御.するかを説明する。

まず、 図 1 0は、 源プロック B 1から波形生成回路プロック B 2に供給され る電圧のパルス波形を示す図である。 電源プロック B 1は、 波形生成回路プロッ ク B 2の駆動電力量制御回路に対して、 図示されるような周期 Tで電圧 a , — a のパルスを出力するとする。 このような電圧パルスを受け取ると、 駆動電力量制 御回路は、 例えば、 パルスのデューティ比、 振幅、 波形の種類等を変更して、 出 力電圧を生成できる。 図 1 1の （a ) は、 パルスのデューティ比を変更したとき の出力電圧のパルス波形を示す図である。 図 1 1の （b ) は、 パルスの振幅を変 更したときの出力電圧のパルス波形を示す図である。 図中の 「n a」 とは、 入力、 振幅 aの n倍を表す。 さらに図 12の （ a ) は、 パルス波形を正弦波形に変更し たときの出力電圧のパルス波形を示す図である。 また、 図 12の （b) は、 パル ス波形を鋸波形に変更したときの出力電圧のパルス波形を示す図である。 駆動電. 力量制御回路は、 上述したパルス波形の加工を種々に組み合わせて、 出力電圧を 生成できる。 波形生成回路プロック B 2の駆動電力量制御回路は、 このようにし て出力電圧を変更し、 電力量を変更できるので、 電力量に応じて駆動されるブラ シ 17 (図 8) の変位量も自由に制御できる。 よって、 使用者の好みにあったプ ラシ 17 (図 8) の変位量を設定できる。

波形生成回路プロック B 2の駆動電力量制御回路はさらに、 時間に応じて電力 量を制御できる。 図 13は、 時間に応じて制御された駆動電圧波形を示す図であ る。 電動歯ブラシ 108 (図 8) 力 所定の期間 t l (例えば、 120秒） だけ ブラシ 17を駆動すると、 次の期間 t 2 (たとえば 0. 3秒） は動作を停止する。 続いて、 期間 t 3 (たとえば 0. 3秒） は動作、 期間 t 4 (たとえば 0. 3秒、） は停止し、 その後再度、 期間 t 1だけ動作させる。 このように駆動電圧を制御す ることにより、 使用者に対して所定の期間 t 1が経過したことを報知できる。 よ つて、 使用者は、 歯磨きの経過時間を知ることができ、 磨き足りない、 または磨 き過ぎ等を防止できる。

このほか、 スィッチ 14 (図 8) を操作して電源をオンした時点から、 段階的 にブラシ 17の変位量が増加するように駆動電力量を制御してもよい。 図 14は、 段階的に増加させたブラシ 17の変位量と、 対応する駆動電圧波形との関係を示 す図である。 駆動電圧波形のパルスのパルス幅に応じて、 ブラシ変位量 （スト口 ーク） が変化することが理解される。 パルス幅とは、 パルスが立ち上がつている、 またはたち下がっている期間を意味する。 このように駆動電圧を制御することに より、 ブラシ 17 (図 8) に歯磨き剤や水を付けた状態で電源をオンしてから、 ブラシ 17を口に含むまでの間に歯磨き剤や水が飛散してしまうおそれを少なく できる。 図中の t 01, t 02, t 03は、 例えばそれぞれ 0. 6秒程度が好ま しいが、 これに限られない。

Claims

請 求 の 範 囲 '

1 . 軸を、 該軸の方向に往復運動させるリニアオシレータであって、

前記軸とともに前記軸の方向に移動可能なプランジャーと、

前記プランジャーの移動量に基づいて、 前記プランジャーに前記軸方向の弾性 力を与える弾性体と、

交番電流を印加して、 上記プランジャーを、 共振周波数で前記軸方向に往復運 動させる電磁駆動部と

前記ブランジャーの軸回り回転を、 所定の角度内に規制する固定部と

を備えたリニアオシレータ。

2. 前記電磁駆動部は、

前記プランジャーに、 前記軸方向の磁力を与える磁石と、

流れる電流により前記磁石の磁束の強弱を変化させるコィ /レと、

前記コイルに共振周波数の交番電流を流し、 前記弾性体から与えられる弹性カ と、 前記磁石から与えられる磁力との釣り合いを変化させ、 プランジャーを前記 軸方向に往復運動させる制御回路と

を備えている、 請求項 1に記載のリニアオシレータ。

3. 前記弾性体は、 コィノレばねであり、 該コイルばねは、 前記プランジャーの 往復振動による伸縮に伴い、 前記固定部により規制された前記所定の角度内で、 軸回り位置を変化させて、 前記軸を回転させる、 請求項 2に記載のリニアオシレ

4 . 軸を、 該軸の方向に往復運動させるリニアオシレータと、 前記軸に取り付 けられた歯磨き用ブラシとを有する電動歯ブラシであって、

前記リニアオシレータは、

前記軸とともに前記軸の方向に移動可能なプランジャーと、

前記ブランジャーの移動量に基づいて、 前記ブランジャーに前記軸方向の弾性 力を与える弾性体と、

交番電流を印加して、 上記プランジャーを、 共振周波数で前記軸方向に往復運 動させる電磁駆動部と 前記プランジャーの軸回り回転を、 所定の角度内に規制する固定部と を備えている、 電動歯ブラシ。

5 . 前記電磁駆動部は、

前記プランジャーに、 前記軸方向の磁力を与える磁石と、

流れる電流により前記磁石の磁束の強弱を変化させるコイルと、

前記コイルに共振周波数の交番電流を流し、 前記弾性体から与えられる弾性力 と、 前記磁石から与えられる磁力との釣り合いを変化させ、 プランジャーを前記 軸方向に往復運動させる制御回路と

を備えている、 請求項 4に記載の電動歯ブラシ。

6 . 前記弾性体は、 コイルばねであり、 該コイルばねは、 前記プランジャーの 往復振動による伸縮に伴い、 前記固定部により規制された前記所定の角度内で、 軸回り位置を変化させる、 請求項 5に記載の電動歯ブラシ。

7. 前記制御回路は、 前記交番電流を得るための電力パルスのパルス幅を制御 して、 前記軸方向の往復運動のストロークを変ィ匕させる、 請求項 5または 6に記 載の電動歯ブラシ。

8 . 前記制御回路は、 前記プランジャーの往復運動の開始からの経過時間に応 じて、 前記交番電流を得るための電力パルスの発生タイミングを変化させる、 請 求項 4〜 7のいずれかに記載の電動歯ブラシ。

9 . 前記制御回路は、 前記プランジャーの往復運動の開始からの経過時間に応 じて、 前記交番電流を得るための電力パルスのパルス幅を徐々に増加させ、 前記 軸方向の往復運動のストロークを増加させる、 請求項 ：〜 8のいずれかに記載の 電動歯ブラシ。