128能绕弹簧174的弯曲轴线D-D以弓形路径移动。更特定而言，外壳端部175可以通过至少一个螺钉181或其它类似紧固件而被紧固到弹簧外壳180上。在图示实施例中，两个紧固件181将外壳端部175附连到外壳180上从而使得外壳端部175的整个长度相对于外壳180是固定的。如同第一实施例的弹簧74，弹簧174的大小、形状和特征可以不同并且可能影响弯曲轴线D-D(在图6和图7中描绘)相对于轴128的位置。如图所示，弹簧174被配置成使得在弹簧轴的轴线E— E与限定着所述弹簧174到外壳180的附连部位的线F— F之间的距离(在下文中被称作“弹簧宽度”)为大约0.375 in，并且弯曲轴线D-D的位置大约在弹簧宽度的中点处以提供具有所希望的运动范围、功率和频率的轴128。在另一实施例中，调整了弹簧的大小、形状和厚度从而使得弯曲轴线D-D的位置比弹簧轴E-E更靠近附连线F-F而定位以向工件提供更大量的运动，并且在又一实施例中，弹簧被配置成使得弯曲轴线位于离附连线F-F小于总弹簧宽度的四分之一处。最后，在提供弹簧轴128更少移动量的实施例中，弹簧174被配置成使得弯曲轴线D-D比线F-F更靠近弹簧轴128，并且如果需要甚至更少运动，弹簧174可以被配置成使得弯曲轴线D-D位于离弹簧轴128小于总弹簧宽度的四分之一处。而且，在图示实施例中，弯曲轴线D— D近似平行于弹簧轴128而对准以向工件提供所希望的弓形运动；然而，在替代实施例中，弹簧和/或轴可以被配置成使得弯曲轴线D—D以相对于弹簧轴128的一定角度而定位。弹簧174的特征也可能会影响驱动轴128上的弹簧的返回力。外壳180中的上开口 183和下开口 185的大小和形状可能确定为允许轴128在操作期间相对于外壳180的移动，其中，除了在轴128与弹簧外壳180之间的弹簧174附连之外，并无外壳180的部分约束所述弹簧轴128的移动。
[0057]如图所示，弹簧机构140包括了以上文关于磁体42、44和底部构件50所描述的类似方式直接或间接附连到板或底部构件150上的一对磁体142、144 (一个正，一个负)。轴128的下端162可以部分地或完全地与底部构件150中的开口内相整合，伸入、和/或固定到底部构件150开口内。磁体142、144定位于底部构件150上使得它们相对于底部构件150的纵向轴线偏移。因此，电磁体的交替极性将造成磁体142、144使底部构件在图6中的线F-F的总体方向上以弓形路径来回移动。底部构件150包括了小于驱动单元12内的开口大小的外围从而使得底部构件150能在驱动单元内来回和/或上下移动。当替换头110附连到驱动单元上时，磁体142、144伸入到驱动单元中的开口内从而使得它们在驱动单元内靠近于电磁体而定位。应当指出的是，除了调整所述弹簧74、174的特征之外，磁体42、44、142、144的大小和/或磁体在底部构件150上的位置也可能影响前两个实施例的弯曲轴线C-C, D-D的位置，并且能影响在操作期间使弹簧74、174变形所需的力。
[0058]类似于第一实施例，密封帽136可以装配于覆盖物120的上端内并且在覆盖物120与颈部122之间延伸以防止水进入到覆盖物120内部。密封帽136的至少一部分可以由柔性、弹性材料形成，并且在一实施例中，密封帽136被形成为两部件式零件，其中上部135由柔性弹性材料诸如热塑性弹性体形成并且下部137由刚性材料形成。两个部件135、137可以例如通过包覆模制而连接到彼此。在一实施例中，密封O形环131可以定位于密封帽136上方以进一步封闭覆盖物20。当弹簧轴128以弓形路径移动时，密封构件136的上部137可能挠曲从而使得密封构件136并不约束轴128的移动。
[0059]参考第一实施例和第二实施例二者，刷毛头21、121也是可以替换的。如图5所示，替换刷毛头21的颈部22的一端25限定了用于接纳所述驱动轴28的开口 26。驱动轴28可以用可滑动的方式插入于开口 26内，并且在一实施例中，刷毛头21通过摩擦、或者通过卡扣配合元件(未图示，诸如但不限于装配于颈部22中的缺口或孔内的轴28上的掣子)而被固持到驱动轴上的适当位置。可以通过牵拉所述刷毛头2以克服卡扣配合元件的摩擦力或固位力而将刷毛头21从驱动轴28移除。在此实施例中，刷毛头21可以被移除和替换，而无需替换整个牙刷头10。在另一实施例中，刷毛头可以用不同方式而固持在驱动轴上，或者其可以利用粘合剂或机械附连而更永久地牢固固连到驱动轴28上。
[0060]在图12中示出了用于组装所述替换头110的一种方法。这些步骤只是根据第二实施例的配置可如何来组装所述替换头110的一个示例。
[0061]在图13至图18中描绘了弹簧机构210的第三实施例。在许多方面，这个实施例类似于第二实施例或者与第二实施例相同，然而，在此实施例中，弹簧机构240的元件被合并到驱动单元212内，而不是合并到替换头内。因此，在此实施例中，刷毛头221可以用上文关于前两个实施例所描述的方式从轴228移除，但弹簧机构240的其它元件，诸如磁体242、244、弹簧274和轴228被整合到驱动单元212内。
[0062]如在图17和图18中所示，轴228，包括上部，包覆模制部分300，弹簧274和底部构件250基本上与第二实施例的那些相同并且将不被再详细地描述。然而，如在图14和图16中所示，在此实施例中，弹簧的第二端275可以固结到驱动单元的壁280上，而不是到可移除的弹簧外壳上。
[0063]在此实施例中，磁体242、244被定位于驱动单元212内在所述电磁线圈213附近，从而使得由使用者启动线圈造成了弹簧轴228和因而刷毛头221以弓形路径移动。驱动单元212可以包括附连到驱动单元212上的柔性密封构件226，驱动单元212允许弹簧轴228移动。
[0064]应当指出的是，尽管上文所披露的实施例关于牙刷头示出，它们也可以结合着运用相同或相似运动范围的其它类型的工件而使用。例如，图25至图31示出了根据本发明的一实施例的弹簧机构340的示例，其中工件是清洁刷321和/或去角质刷，具有大体上平行于颈部322纵向长度而布置的刷毛323。在此实施例中，弹簧机构340和轴328，包括上部，包覆模制部分400，弹簧374和底部构件350，是与第二实施例的那些基本上相同的并且不被再详细地描述。如图所示，弹簧的第二端375固结到驱动单元的壁380上，并且清洁头324是可移除的。替代地，这种类型的工件布置也可以结合弹簧外壳使用从而使得弹簧轴和弹簧外壳也形成所述替换头的部分。
[0065]在此实施例中，磁体342、344被定位于驱动单元312内在电磁体线圈313附近，从而使得由使用者启动线圈造成了弹簧轴328和因此刷毛头321和簇323大体上在图28中线G-G的方向上以弓形路径移动。驱动单元312可以包括附连到驱动单元312上的柔性密封构件326，驱动单元312允许弹簧轴328的大体上不受约束的移动。关于这个实施例示出的刷毛323和头321可以根据具体应用而不同。它们可以包括被设计用于不同类型皮肤的一组可互换的去角质刷头。替代地，它们可以包括更刚硬、研磨性更强的刷毛以用于洗涤和清洁应用诸如薄浆/灌浆清洁器。也可以使用其它刷毛类型和头取向。
[0066]在图32至图34中示出了另一实施例，其结合去角质刷示出，但可以应用于多种驱动单元和工件。这个实施例与图25至图31所示的实施例基本上相同，除了电磁线圈413定位于轴428旁侧，而不是如图25至图31的实施例所示在轴下方，并且底部构件450和磁体442、444相对于图25至图31的实施例中所示的位置以约90度定向，使得磁体442、444大体上平行于轴428。
[0067]II1.操作
在操作期间，由开关(未图示)来操作相应驱动单元12、112、212、312。在驱动单元12、212,312中的电磁体可以振荡和/或受到控制以在一定频率范围改变极性。参考前两个实施例，通过将包括磁体42、44或142、144的底部构件50、150插入于驱动单元12上端16中的开口内而将替换头10、110连接到驱动单元12。覆盖物20可以牢固固连到驱动单元12，例如，利用在覆盖物20上的内螺纹34，以将替换头10的部件保持在驱动单元12上的适当位置(类似于第二实施例)。
[0068]参考所有实施例，可以由使用者促动所述开关来以所希望的操作频率而促动电磁体。电磁体和其到底部构件50、150、250、350、450上的永磁体42、44、142、144、242、244、342、344、442、444 (或铁磁材料)的吸引造成了底部构件50、150、250、350、450以弓形路径来回振荡。如下文所描述，在每个实施例中，相应弹簧机构40、140、240、340、440用于将由(多个)电磁体所提供的运动转变为相应轴28、128、228、328、428和工件头21、