具有流体流动能力的电动牙刷的制作方法

本公开涉及口腔保健产品。更具体地，本公开涉及电动牙刷和口腔冲洗装置。

背景技术：

声波牙刷技术中的最新技术围绕驱动系统为中心，通过使用电磁驱动器，并且以复位弹簧为中心，以直接产生震动运动，所述驱动系统产生期望的震动牙刷输出运动。

当前的口腔冲洗器装置是独立的单元，其使用专用独特手柄和冲洗尖端而提供脉动的水喷射流动，所述专用独特手柄和冲洗尖端经由管而流体连接到台面基部单元中的泵和储存器。存在有一些便携口腔冲洗器装置，所述便携口腔冲洗器装置在手持单元中组合电池、泵和小型储存器。还存在有被已知为“组合”单元的一些装置，所述装置从单个单元提供牙刷功能连同冲洗功能。这些装置基本上采用具有手柄和尖端组件的口腔冲洗基部单元，扩大基部单元，并且增加单独的声波牙刷手柄，所述声波牙刷手柄位于扩大的基部上，并且当存储在基部上时可被充电。要求单独的手柄，以提供冲洗和牙刷功能中的每个。

说明书的此背景技术部段中包括的信息（包括本文引用的任何参考和其任何描述或讨论）仅被包括用于技术参考目的，并且不应被认为是由其约束本发明的范围的主题，如权利要求中限定的。

技术实现要素：

在一个实施方式中，本文公开的技术涉及电动牙刷，所述电动牙刷具有声波枢转刷头移动和从刷头分配加压流体的能力两者。牙刷包括电力供应、连接到电力供应的电磁线圈和磁体。牙刷还包括驱动轴，所述驱动轴限定在其中的流体导管和沿着其长度定位的流体入口。刷尖端连接到驱动轴的远侧端部。刷尖端包括刷头、在刷头内的流体出口和被限定在刷尖端内的流体导管，所述流体导管流体连接到驱动轴中的流体导管。磁体附接到驱动轴，并且定位在电磁线圈的磁场内。流体管在第一端部处连接到驱动轴上的流体入口，并且被配置为在第二端部处连接到流体源。

在另一实施方式中，本文公开的技术涉及电动牙刷，所述电动牙刷具有声波枢转刷头移动和从刷头分配加压流体的能力两者。牙刷包括驱动轴，所述驱动轴限定在其中的流体导管和沿着其长度定位的流体入口。牙刷还包括电力供应和被安装在驱动轴上并且连接到电力供应的电磁线圈。刷尖端连接到驱动轴的远侧端部。刷尖端包括刷头、在刷头内的流体出口和被限定在刷尖端内的流体导管，所述流体导管流体连接到驱动轴中的流体导管。第一磁极片附接到驱动轴，并且定位在电磁线圈的第一磁场内。第一永磁体组件被布置为周向围绕第一磁极片。第二磁极片附接到驱动轴，并且定位在电磁线圈的第二磁场内。第二永磁体组件被布置为周向围绕第二磁极片。流体管在第一端部处连接到驱动轴上的流体入口，并且被配置为在第二端部处连接到流体源。

提供了此发明内容，以介绍呈简化形式的构思的选择，下文在具体实施方式中进一步描述了所述构思。此发明内容不旨在标识所要求的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用于限制所要求的主题的范围。如权利要求中限定的，本发明的特征、细节、功用和优点的更广泛的呈现在各种实施例和实施方式的以下书面描述中提供，并且在所附附图中示出。

附图说明

提供了下文简要描述的附图，以帮助理解本文更详细描述的技术和其各种示例性实施例。在附图的各种视图中，相似的附图标记表示相似的结构元件。

图1是具有流体流动能力的电动牙刷的实施例的立体视图，其中，壳体和刷尖端被移除。

图2是图1的具有流体流动能力的电动牙刷的立体剖视图。

图3是图1的具有流体流动能力的电动牙刷的左侧剖视图。

图4是图1的具有流体流动能力的电动牙刷的分解立体视图。

图5是刷尖端的示例性实施例的立体视图，所述刷尖端用于附接到图1的具有流体流动能力的电动牙刷。

图6是图5的刷尖端的截面中的右侧正视图。

图7是具有流体流动能力的电动牙刷的可选实施例的立体剖视图。

图8是图7的具有流体流动能力的电动牙刷的左侧剖视图。

图9是具有流体流动能力的电动牙刷的可选实施例的立体剖视图。

图10是图9的具有流体流动能力的电动牙刷的左侧剖视图。

图11是具有流体流动能力的电动牙刷的分解立体视图，其中，壳体、机架和刷尖端被移除。

图12是图11的具有流体流动能力的电动牙刷的正剖视图。

图13是具有流体流动能力的电动牙刷的可选实施例的正剖视图。

图14是具有流体流动能力的电动牙刷的可选实施例的截面中的立体视图。

图15是沿着线15-15的图13的具有流体流动能力的电动牙刷的截面中的俯视平面视图，详细描绘了底部磁极片和永磁体之间的界面。

图16是沿着线16-16的图13的具有流体流动能力的电动牙刷的截面中的俯视平面视图，详细描述了平衡物的形式。

总体上提供了所附附图中的交叉影线或底纹的使用，以阐明相邻元件之间的边界，并且还有助于附图的易读性。因此，交叉影线或底纹的存在或缺少不传达或指示对于特定材料、材料性质、元件比例、元件尺寸、类似示出的元件的共性或对于所附附图中示出的任何元件的任何其它特征、属性或性质的任何优选或要求。

附加地，应理解的是，所附附图中提供了各种特征和元件（和其集合和分组）的比例和尺寸（相对或绝对）以及其之间呈现的边界、分隔和位置关系，以仅有助于理解本文描述的各种实施例，并且因此，可不一定按比例呈现或示出，并且不旨在指示对于所示出的实施例的任何优选或要求，以排除参考其描述的实施例。

具体实施方式

呈现了声波牙刷的实施例，其特征在于由驱动轴驱动的可替换牙刷头，所述可替换牙刷头围绕驱动轴轴线以弧形旋转运动移动。轴的旋转移动由音圈型马达生成。电磁体被提供在牙刷的手柄中的芯上，所述电磁体作用于固定到安装板的磁铁，所述安装板转而固定到驱动轴。驱动轴的相对端部被安装在套管或轴承中，所述套管或轴承允许轴在其轴线上旋转。驱动轴沿着其长度的全部或部分是中空和管状的，以允许流体从流体源流动通过驱动轴，用于以高能量流动分配水或其它流体通过牙刷头。端口被配置为沿着驱动轴，用于附接到与加压水源连接的管或软管。水源可为具有水储存器和泵的口腔冲洗器基部单元，其提供脉动的水流动，用于清洁牙齿并且按摩牙龈。

图1中显示了具有流体流动能力的电动牙刷100的一个示例性实施例，其中，壳体和牙刷头被移除。图2-4进一步以剖视图和分解视图描绘了电动牙刷100，用于更好地理解部件。电动牙刷100的部件由下机架106、前机架112和后机架114支撑。电力供应108（例如，可充电电池）被容纳在下机架106内，并且充电线圈110固定到下机架106的底部，并且通过控制电路电连接到电力供应108，所述控制电路在线圈中产生交流电。电动牙刷100可与充电基部组合提供，所述充电基部产生感应充电电路，以为电力供应108充电。下机架106的顶部端部可提供套管或轴承窝134，所述套管或轴承窝134接收驱动轴102的底部端部。

在图1-4的实施例中，驱动轴102可沿着其长度形成为中空管，在与轴承窝134的界面处的底部端部处被加盖或塞住或是实心的。入口端口136可形成为相邻于驱动轴102的基部。入口端口136可具有钩状或肋状的外周界，用于产生与流体管104的流体紧密密封连接。流体管104可为弹性体软管或类似构造，所述构造将允许流体管104随着驱动轴102在其轴线上来回旋转而来回移动，如本文进一步描述的。在另一实施例中，驱动轴102可被设计为具有轴向定位在远侧端部上的流体入口端口136。在此类实施例中，下机架106可被设计为在电力供应108和轴承窝134之间提供间隙，用于流体管104的附接。

可选地，电力供应108和充电线圈110可定位在壳体中从驱动轴102的轴线轴向偏离。在此配置中，流体管104可定位为沿着旋转轴线与驱动轴102直接或笔直轴向对准。此配置使由于流体管104导致的旋转惯性矩最小化，这减小了操作电动牙刷100所需要的电流消耗。这增加了对于电力供应108每次充电的刷周期数量。在这些实施例中，驱动轴102可形成有肩部、凸缘或其它周向轴承结构，以与轴承窝134交接，同时提供间隙，用于流体管104到入口端口136的附接。

流体管104可延伸出电动牙刷100的壳体，以与加压水源直接连接。可选地，流体管104可连接到电动牙刷100内的中间连接结构，所述中间连接结构转而与加压水源连接。在另一实施例中，电动牙刷的实施例可包括独立的储存器和泵，流体管104可流体连接到所述储存器和泵。

驱动轴102可在前机架112和后机架114之间的下架机106的顶部处从轴承窝134向上延伸。前机架112和后机架114可连接在一起，以支撑用于电动牙刷100的传动系的各种部件，并且可进一步连接到下机架106的顶部。一对电磁线圈120可位于前机架112和后机架114之间在下机架106上方。驱动轴102可在线圈102旁边或之间或部分地延伸，取决于线圈120的设计和线圈120之间的分隔距离两者。在图1-4的示例性实施例中，线圈120可形成在单个线轴122上，所述线轴122支撑两个铁芯叠片126，线绕组124缠绕围绕所述铁芯叠片126。线圈120在前机架112和后机架114内竖直定向，使得芯叠片126的第一端部位于下机架106的顶部上，并且芯叠片126的第二相对端部相邻于驱动轴102向上延伸。

安装套管130（或轴承或枕块结构）可移动或可枢转地保持在前机架112和后机架114之间在线圈120的顶部端部上方。安装套管130可固定地附接到驱动轴102，但可在由前机架112和后机架114限定的体积内自由旋转。磁体128可被安装到安装套管130的底部，恰好在从线圈120延伸的芯叠片126的第二端部的上方并且相邻于其。磁体128可由高强度磁性材料（诸如，钕铁硼（ndfeb）合金）或其它稀土或陶瓷材料形成。

轴承套管132可保持在前机架112和后机架114的顶部端部之间，并且由其支撑。驱动轴102的远侧端部可穿过轴承套管132，并且由此可枢转地被支撑。可期望的是，安装套管130定位在轴承窝134和轴承套管132之间的基本上中间位置，以便随着驱动轴102旋转而提供对于所述驱动轴102的平衡。因此，驱动轴102的长度和其它部件的大小可被工程设计，以便提供安装套管130的中点放置。此大小设定可主要取决于生成必要磁场力用于驱动轴102旋转所需要的线圈120的大小。防尘套密封件116可附接到轴承套管132的远侧端部，并且驱动轴102的远侧端部可终止在防尘套密封件116内限定的腔室内。防尘套密封件116可与轴承套管132产生流体紧密密封。

刷轴118可延伸通过防尘套密封件116中的远侧开口，并且附接到驱动轴102的远侧端部。刷轴118可限定中空芯，用于使流体从驱动轴102流动通过刷轴110并且最终到附接的刷尖端。驱动轴102的远侧端部的外表面可被键接，并且刷轴118的内表面可被相对地键接，以便产生界面，以将往复驱动转矩从驱动轴102转移到刷轴118。垫圈或密封件138（例如，o形圈）可插入在驱动轴102的表面的外直径和刷轴118的内直径之间，以便在之其间产生流体紧密密封。在可选实施例中，刷轴118可与驱动轴102形成为一体，并且形成其远侧端部。

各种尖端可与冲洗牙刷装置100使用。可与冲洗牙刷装置使用的刷尖端的一个示例在美国专利申请公开第2014/0259474号中公开，其以其全部通过参考并入本文。另一示例在图5和图6中显示，其示出了刷尖端200的一个示例的各种视图。参考图5和图6，刷尖端200包括尖端轴208，所述尖端轴208具有从其远侧端部延伸的刷头220。尖端轴208限定通过其到刷头220的流体通道222。刷头220限定由多个凹槽234构成的刷毛基部224，多个刷毛簇206可插入并且固定就位到所述凹槽234中。

此外，刷头220限定喷嘴孔230，所述喷嘴孔230在刷毛基部224中在由刷毛簇206环绕的区域中开放。弹性体喷射喷嘴204定位在喷嘴孔230内，并且垂直于刷毛基部224延伸与刷毛簇206大约相同的距离。喷嘴230限定流体内腔，并且可总体上为圆锥形的，并且可在直径上从其基部到其尖端渐缩。腔室232可形成在刷头220的后部中，以提供到喷嘴孔的通路以及喷嘴孔和流体通道222之间的流体流动连接。腔室232可由刷头塞236包围，所述刷头塞236卡扣到限定腔室330的侧壁中，并且被超声焊接或以其它方式粘附，以在刷头220中提供流体紧密密封。

保持器210可从尖端轴208的基部端部240插入到流体通道222中，并且永久附着在流体通道222内。在所显示的示例性实施方式中，保持器210总体上可形成为具有开放侧壁的截头锥体。顶部环250由一侧上的对准肋254和侧向与其相对的支撑肋256结合到更大直径的底部环252。顶部环250限定出口孔238。刷轴118的远侧端部可具有键接轮廓。保持器210的内壁可具有对应的键接轮廓，以与刷轴118交接，并且由此将刷轴118的运动转化到刷尖端200并且最终到刷头220和刷毛206。

密封元件212（诸如，u杯）可插入到尖端轴208的流体通道222中在保持器210之后，并且可由端部盖214抵靠保持器210保持就位。在此示例性实施方式中，端部盖214形成为一系列堆叠的圆柱体，其中，随着所述圆柱体朝向刷头220延伸，直径减小。端部盖214限定内腔260，当刷尖端200被放置在电动牙刷100上时，刷轴118穿过所述内腔260。可提供可释放保持器结构（未显示，但如例如在us2014/0259474中描述的），以与保持器210协作，以可释放地将刷尖端200连接到刷轴118。可选地，可提供可释放保持器结构，以与防尘套密封件116的外部表面协作，以便将刷尖端200附接到电动牙刷100。

装饰环216可附接到尖端轴208的基部240，以允许电动牙刷100的多个用户容易地识别其个人牙刷尖端200，用于附接到刷轴118。例如，可提供呈各种颜色的装饰环216，以识别不同的用户的刷。尖端轴208的基部240可限定具有保持槽226的凹槽。彩色装饰环216的内壁可限定数个保持棘爪228，所述保持棘爪228可卡扣到保持槽226中，以将彩色装饰环216保持围绕刷尖端200的基部。

在操作中，线圈120在交替的方向上通电，因此在芯叠片126的第二端部处产生吸引和排斥磁场。随着每个线圈120中的电流交替方向，这些磁场相对地吸引和排斥被安装在安装套管130的底部上的磁体128的相对端部。例如，如果北极化的磁体128的第一端部定位在第一线圈120上方，并且南极化的磁体128的第二端部定位在第二线圈120上方，则在第一方向上为线圈通电将同时将磁体128的北端部朝向第一线圈120吸引，并且从第二线圈120排斥磁体128的南端部。当切换电流方向时，磁体128的北端部从第一线圈120排斥，并且磁体128的南端部朝向第二线圈120吸引。通过其在其近侧端部处与轴承窝134以及在其远侧端部处与轴承套管132的界面，驱动轴102的竖直轴向移动可被限制。例如，驱动轴102可形成有肩部，所述肩部与轴承套管132的表面交接，这防止了远侧竖直行进。通过限制驱动轴102的任何竖直移动，随着线圈120被交替地通电，磁场的仅横向于驱动轴102的轴线的部分影响驱动轴102，并且因此导致驱动轴102在其轴线上来回旋转或枢转。

线圈120中的电流可高速（例如，250hz）交替，以便产生声波刷动作用。加压水源可在电动牙刷100被致动时同时被致动，或其可在单独的时间时（即，在电动牙刷100被“关闭”时）被致动。在此后一种状态下，电动牙刷100可以与传统口腔冲洗器类似的方式使用，或用户可同时执行手动刷动技术。

在可选实施例中，电动牙刷的驱动轴可固定地附接到扭杆，所述扭杆可枢转地被安装在机架内。磁体转而可附接到扭杆，使得线圈的通电使扭杆旋转或枢转，所述扭杆由此致动驱动轴。扭杆可形成为平坦弹簧板，所述平坦弹簧板响应于交变磁场而扭转，并且因此导致驱动轴往复旋转。可期望的是，使用中间扭杆，以利用弹簧响应，所述弹簧响应存储和释放能量，并且因此可为刷尖端施加更大的力，并且当刷毛与用户的牙齿相互作用时进一步提供对于刷尖端上的相对扭转力的机械阻力。

图7和图8中描绘了具有流体流动能力的电动牙刷300的另一可选实施例。图7和图8中的相似部件以及图1-4的实施例利用300而不是100为基础编号，但并非图7和图8的所有部件在此实施例的讨论中被具体参考，因为其与图1-4的先前实施例相同。在此实施例中，流体管304在驱动轴302的长度的中点处或附近附接到电动牙刷300的驱动轴302。驱动轴302的底部部分可为实心或填充的，或与第一实施例中类似地在近侧端部处被塞住或加盖，以确保加压流体被引导到刷尖端。因此，入口端口336被定位为沿着驱动轴302相邻于磁体328和安装套管330。以此方式，由于入口端口336和附接到其的流体管304的质量而导致的施加在驱动轴302上的力矩的影响被最小化，因为驱动轴302的质量在每侧上的分布更均匀。在可选实施例中，驱动轴302在入口端口336下方的部分可缩短，并且套管或轴承窝334可向远侧移动到电动牙刷300内的另一位置。轴承窝334可为由前机架312和后机架314在各种位置中支撑的单独结构。

图9和图10中描绘了具有流体流动能力的电动牙刷400的另一可选实施例。图9和图10中的相似部件以及图1-4的实施例利用400而不是100为基础编号，但并非图9和图10的所有部件在此实施例的讨论中被具体参考，因为其与图1-4的先前实施例相同。在此实施例中，流体管404在驱动轴402的长度的远侧端部处或附近附接到电动牙刷400的驱动轴402。因此，入口端口436定位为沿着驱动轴402相邻于轴承窝432。驱动轴402的底部部分可为实心或填充的，或与第一实施例中类似地在近侧端部处被塞住或加盖，以确保加压流体被引导到刷尖端。在其中轴沿着其长度在入口端口436下方为实心或填充的实施例中，由于入口端口436和附接到其的流体管404的质量而导致的施加在驱动轴402上的力矩的影响被最小化，因为入口端口436下方的驱动轴402的质量抵消了力矩。

图11中以分解视图显示了具有流体流动能力的电动牙刷500的另一示例性实施例，其中，壳体、支撑机架和牙刷头被移除。图12进一步以剖视图描绘了电动牙刷500，用于更好地理解部件的结构相互作用。电力供应508（例如，可再充电电池）朝向电动牙刷500的底部定位。充电线圈510定位在电力供应508下方，并且通过控制电路电连接到电力供应508，所述控制电路在线圈中产生交流电。电动牙刷500可与充电基部组合提供，所述充电基部产生感应充电电路，以为电力供应508充电。

驱动组件506定位在电力供应508上方。驱动组件506利用震动旋转动作通过选定角度使电动牙刷500的刷头俯冲。驱动组件506基本上被容纳在由前盖512和后盖514形成的长形圆柱体外壳内。在一些实施例中，前盖512和后盖514可由具有高磁导率的金属制成。数个永磁体被安装在前盖512和后盖514中的每个中的每个的内部（凹）壁上。磁体组件528a可被安装为周向围绕并且附着到前盖512和后盖514，朝向驱动组件506的远侧端部516。类似地，第二磁体组件528b可被安装为周向围绕并且附着到前盖512和后盖514的顶部部分，朝向驱动组件506的近侧端部538。虽然图11和图12的实施例在每个磁体组件528a、528b中的相邻磁体之间提供缝隙，但单独磁体可彼此邻接。此外，磁体可形成为圆柱体部段，以符合前盖512和后盖514的内部壁的凸表面。组件528a、528b中的磁体可由高强度磁性材料（诸如，钕铁硼（ndfeb）合金）或其它稀土或陶瓷材料形成。

在图11和图12的示例性实施例中，包括第一磁体组件528a的十个长形（例如，矩形）磁体被布置为平行于彼此，并且被安装到前盖512和后盖514。类似地，包括第二磁体组件528b的十个长形（例如，矩形）磁体平行布置，并且被安装到前盖512和后盖514的底部部分。第一磁体组件528a和第二磁体组件528b中的每个中的单独磁体中的每个被布置为在南/北极性之间周向交替。然而，驱动组件506的第一磁体组件528a中的磁体定位为使得磁极与第二磁体组件528b的磁极相反地交替，即，纵向地，第一磁体组件528a中的磁体的北极性与第二磁体组件528b中的磁体的南极性对应。

在图11和图12的实施例中，驱动轴502可纵向延伸通过驱动组件506的中心。驱动轴502可沿着其长度形成为中空管，在驱动组件506的近侧端部538处的底部端部处被加盖或塞住或是实心的。驱动轴502优选地由磁性材料制成。入口端口536可形成在驱动轴502内相邻于驱动组件516的远侧端部。驱动轴502的尖端连接器部分518可进一步向远侧延伸超过驱动组件506。入口端口536可具有钩状或肋状的外周界，用于产生与流体管504的流体紧密密封连接。流体管504可为弹性体软管或类似构造，所述构造将允许流体管504随着驱动轴502在其轴线上来回旋转而来回移动，如本文进一步描述的。

轴承结构（未显示）可保持在驱动组件506上方在机架或壳体之间，并且由其支撑。驱动轴502的远侧端部可穿过轴承结构，并且由此可枢转地被支撑，例如，通过与形成在驱动轴502上的肩部或凸缘接合。因此，驱动轴502的长度和其它部件的大小可被工程设计，以便提供远侧轴承结构的放置，使得尖端连接部分518向远侧延伸超过轴承结构。此外，在图11和图12的实施例中，轴承结构的位置和驱动轴502的长度需要为入口端口536和附接到其的流体管504提供间隙。

在另一实施例中，如图13中显示的，流体入口端口536'可定位在从驱动组件506的近侧端部538延伸的驱动轴502'的近侧端部上。在此类实施例中，机架（未显示）可被设计为在电力供应508和驱动组件506之间提供间隙，用于流体管504'的附接。驱动轴502'的近侧端部可形成有肩部、凸缘或其它周向轴承结构，以与由机架支撑的轴承结构交接，同时提供间隙，用于流体管504'到入口端口536'的附接。

在另一实施例中，如图14中显示的，流体入口端口536''可定位在从驱动组件506的近侧端部538延伸的驱动轴502''的近侧端部上。在此类实施例中，电力供应508和充电线圈510可定位在壳体中从驱动组件506中的驱动轴502''的轴线轴向偏离。在此配置中，流体管504''可定位为沿着旋转轴线与驱动轴502''直接或笔直轴向对准。此配置使由于流体管504''导致的旋转惯性矩最小化，这减小了操作驱动组件506所需要的电流消耗。这增加了对于电力供应508每次充电的刷周期数量。驱动轴502''的近侧端部可再次形成有肩部、凸缘或其它周向轴承结构，以与由机架支撑的轴承结构交接，同时提供间隙，用于流体管504''到入口端口536''的附接。

在任何这些可选实施例中，流体管504可延伸出电动牙刷500的壳体，以与加压水源直接连接。可选地，流体管504可连接到电动牙刷500内的中间连接结构，所述中间连接结构转而与加压水源连接。在另一实施例中，电动牙刷的实施例可包括独立的储存器和泵，流体管504可流体连接到所述储存器和泵。

电磁线圈520可缠绕围绕驱动轴502，并且纵向定位在前盖512和后盖514中在永磁体528a、528b的永久集合之间。线圈520包括围绕具有磁体（例如，铁芯）的线轴522的圆柱体线绕组，以沿着驱动轴502的中心轴线纵向引导所生成的磁场。典型地，绕组是铜线线圈，并且匝数量可取决于若干因素，包括电池电压、期望输出功率和功率组件506的大小。绕组触点524可从线轴522的基部延伸，用于通过控制电路（未显示）连接到电力供应508。

两个磁极片526a、526b固定地被安装到驱动轴502在电磁线圈520的相对端部处在顶部轴承盖530和底部轴承盖532之间。磁极片526a、526b分别定位在由永磁体集合528a、528b约束的区域中。磁极片526a、526b两者由磁性材料（例如，铁）制成。在所显示的实施例中，每个磁极片526a、526b形成为多个薄板的叠片。每个板被冲压或以其它方式以齿轮的形状形成，如在图5中的截面视图中可看到的。当板被层压时，磁极片526a、526b限定数个纵向突出部540，所述纵向突出部540等距间隔地被布置，并且在其基部处结合，以形成附接到驱动轴502的环部分543。每个突出部540可在宽度上从环部分543到突出部540的自由端部略微增加，以形成梯形形状。突出部540中的每个由缝隙或通道542从相邻的突出部540分隔。

突出部540的自由端部可几乎延伸到前盖512和后盖514上的磁体集合528a、528b，其中，在其之间仅具有小缝隙。每个突出部540的自由端部表面可略微凸出弯曲，如所显示的。磁极组件中的磁极片526a、526b上的突出部540的数量可为相关联的永磁体组件528a、528b中的单独磁体的数量的一半。因此，在附图中显示的示例性实施例中，每个磁极片526a、526b具有五个突出部540。然而，在其它实施例中，磁体组件中的磁体的数量以及因此磁极组件中的磁极片526a、526b上的突出部540的数量将是不同的，对应于每个永磁体组件中的磁体的数量的一半。

平衡物534也可被安装围绕驱动轴502在下磁极片526b下方并且在驱动组件506的外部。可提供平衡物534，以平衡刷头的重量（当连接到驱动轴的尖端连接器部分518时），并且当刷头接合用户的牙齿时抵抗阻力。平衡物534可由金属层压板制成，类似于磁极片526a、526b。可在层压之前以对称或不对称形状冲压单独板，以便基于质量建模结果而为驱动轴502提供适当的平衡。如图16的截面视图中显示的，在示例实施例中，平衡物534不对称地成形有在第一周向侧处的大球形延伸部546以及在相对第二周向侧处的小球形延伸部548。

驱动轴502的远侧端部可形成尖端连接部分518，以与可移除刷尖端（例如，如上文相对于图15和图16描述的刷尖端）连接。尖端连接部分518可限定中空芯，用于使流体从驱动轴502流动并且最终到附接的刷尖端。尖端连接部分518的外表面可被键接，并且刷尖端的内表面可被相对地键接，以便产生界面，以将往复驱动转矩从驱动轴502转移到刷尖端。一个或多个垫圈或密封件（例如，o形圈）可插入在尖端连接部分518的表面的外直径和刷尖端的内直径之间，以便在其之间产生流体紧密密封。

在致动之前，在未磁化状态下，磁极片526a、526b将在永磁体组件528a、528b的周向方向上每个面向永磁体部段的北/南边界。在操作中，通电信号从控制电路生成，并且通过绕组触点524被引导到电磁线圈520。尽管也可使用ac信号，但通电信号通常将是由全桥电路从dc信号产生的围绕零的交变信号（例如，方波）。尽管信号的频率优选地接近系统的谐振频率，但信号的频率可变化。在正方向上的方波通电信号的一半将导致磁极片526a中的一个被磁化为北，而另一磁极片526b将被磁化为南。

通电信号将导致两个磁极片526a、526b旋转，使得突出部540大约对准在相邻磁体组件528a、528b中的对应磁体的中点处。随着磁极片526a、526b附接到其，驱动轴502将因此在其通路上旋转。例如，如果在由线圈520生成的磁场中将上磁极片528a磁化为北，同时将下磁极片528b磁化为南，则第一动作将是驱动轴502的逆时针旋转，使得上磁体组件528a中具有向内引导的南磁极的磁体将由磁吸引面向上磁极片526a的北磁化突出部540，并且具有向内引导的北磁极的磁体将排斥北磁化突出部540。类似地，如图15中显示的，下磁极片526b将产生相同的逆时针旋转，因为下磁体组件528b中的永磁体的互补（相反）位置。特别地，下磁体组件528b中具有向内引导的北磁极的永磁体将由磁吸引面向下磁极片526b的南磁化突出部540，并且具有向内引导的南磁极的磁体将排斥南磁化突出部540。通电方波将返回到零，并且而后在负方向上前进，当上磁极片526a被磁化为南并且下磁极片526b被磁化为北时，导致驱动轴502顺时针旋转。上磁极片526a将旋转，使得其突出部540面向上磁体组件528a中具有向内引导的北磁极的永磁体，并且组件506中的下磁极片526b将旋转，使得其突出部540面向下磁体组件528b中具有向内引导的南磁极的永磁体。

在两个方向上围绕零的重复方波将导致驱动轴502来回震动通过角度，所述角度取决于磁体组件528a、528b中的永磁体的数量和磁极片526a、526b上的突出部540的对应数量。例如，在每个永磁体组件中具有总共12个磁体的实施例中，震动角度将大约为±15°。

所有方向参考（例如，近侧、远侧、上、下、向上、向下、左、右、侧向、纵向、前、后、顶部、底部、上方、下方、竖直、水平、径向、轴向、顺时针和逆时针）仅用于标识目的，以帮助读者理解本文公开的结构，并且不产生限制，特别是对于此类结构的位置、定向或使用。除非另有指示，否则连接参考（例如，附接、联接、连接和结合）应被广泛地解释，并且可包括元件集合之间的中间构件以及元件之间的相对移动。如此，连接参考不一定推断两个元件直接连接并且对于彼此呈固定关系。示例性附图仅为了示出的目的，并且所附附图中反映的尺寸、位置、顺序和相对大小可变化。

上文的说明书、示例和数据提供了本发明的示例性实施例的结构和使用的完整描述，如权利要求中限定的。尽管上文已利用某种程度的特别性或参考一个或多个单独实施例而描述了所要求的发明的各种实施例，但本领域技术人员可对于所公开的实施例进行数种更改，而不从所要求的发明的精神或范围脱离。因此，设想了其它实施例。所旨在的是，上文描述中包括和所附附图中所显示的所有内容应被解释为对于特定实施例仅是说明性而非限制性的。可进行细节或结构中的改变，而不从如所附权利要求中限定的本发明的基本元素脱离。