特許 5775904 エアモータ及び医療用ハンドピース

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5775904

(24)【登録日】2015年7月10日

(45)【発行日】2015年9月9日

(54)【発明の名称】エアモータ及び医療用ハンドピース

(51)【国際特許分類】

   F01C 1/344 20060101AFI20150820BHJP

   A61C 1/05 20060101ALI20150820BHJP

   F01C 13/02 20060101ALN20150820BHJP

【ＦＩ】

   F01C1/344 F

   A61C1/05 A

   !F01C13/02

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-126731(P2013-126731)

(22)【出願日】2013年6月17日

(62)【分割の表示】特願2010-42025(P2010-42025)の分割

【原出願日】2010年2月26日

(65)【公開番号】特開2013-224664(P2013-224664A)

(43)【公開日】2013年10月31日

【審査請求日】2013年6月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000138185

【氏名又は名称】株式会社モリタ製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100081422

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 光雄

(72)【発明者】

【氏名】高志 哲也

(72)【発明者】

【氏名】中山 照三

【審査官】 安井 寿儀

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−０６８３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭６２−０１１８５８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開平０３−２４９３９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２７２４９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５７−０２３３１０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｃ １／３４４

Ｆ０１Ｃ １３／０２

Ａ６１Ｃ １／０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中心軸を有するハウジング内に、
上記中心軸を中心に回転可能に支持されたシャフトと該シャフトに固定されたロータ本体を備えたロータと、
上記ロータ本体に外装され、上記中心軸に平行で且つ上記中心軸から離れた偏心軸を中心とする内周面を備えているロータケースを備えており、
上記ロータ本体は、上記ロータに取り付けられた複数のベーンであって、上記中心軸を中心に周方向に所定の間隔をあけて配置されるとともに、上記中心軸を中心に径方向に進退可能に且つ径方向外側に向けて付勢されて上記ロータケースの内周面に接触させた状態で上記ロータ本体に支持されており、上記ロータ本体の回転に伴って上記中心軸の周方向に移動しながら上記径方向に移動し、各隣接するベーンの間に空間を形成する複数のベーンを備えており、
上記空間に圧力流体が供給されたときに隣接する２つのベーンが受ける周方向の圧力の差に基づいて上記ロータを回転するエアモータであって、
上記エアモータは、
上記中心軸の方向に関して上記ロータ本体の基端側と末端側に配置されて上記ハウジングにそれぞれ固定された基端側と末端側の固定部材を有し、
上記ロータ本体の基端側と末端側において上記ロータ本体に隣接し且つ上記ロータ本体と上記固定部材との間にそれぞれ配置され、上記複数のベーンの基端側及び末端側から漏れる圧力流体を遮断する基端側と末端側の軸受シートとを有し、
上記中心軸に平行なスラスト方向に関して、上記軸受シートの基端側及び末端側にあるスラスト方向端面部分と、上記スラスト方向端面部分に対向する上記固定部材のスラスト方向端面部分との間にスラストギャップが形成されており、
上記中心軸から離れるラジアル方向に関して、上記軸受シートの基端側及び末端側にあるラジアル方向外周部分と、上記ラジアル方向外周部分に対向する上記固定部材のラジアル方向端面部分との間にラジアルギャップが形成されており、
上記ラジアルギャップは上記スラストギャップよりも小さいことを特徴とするエアモータ。

【請求項2】

上記ハウジングに、請求項１に係るエアモータにおけるロータの回転を、上記ハウジングに着脱自在に且つ回転可能に装着される回転部品に伝達する機構を備えた医療用ハンドピース。

【請求項3】

上記ラジアルギャップと上記スラストギャップは、上記隣接するベーンの間の空間に対して、上記ロータ本体の基端側では上記スラストギャップが上記ラジアルギャップの基端側に配置され、上記ロータ本体の末端側では上記スラストギャップが上記ラジアルギャップの末端側に配置されていることを特徴とする請求項１のエアモータ。

【請求項4】

上記ラジアルギャップと上記スラストギャップは、上記隣接するベーンの間の空間に対して、上記ロータ本体の基端側では上記スラストギャップが上記ラジアルギャップの基端側に配置され、上記ロータ本体の末端側では上記スラストギャップが上記ラジアルギャップの末端側に配置されていることを特徴とする請求項２の医療用ハンドピース。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エアモータ、及びこのエアモータを組み付けた医療用ハンドピースに関する。

【背景技術】

【0002】

ベーン型エアモータ（以下、「エアモータ」という。）とこのエアモータを内蔵した医療（歯科）用ハンドピースの一つが特許文献１に開示されている。このエアモータは、筒状のハウジング（筐体）を有する。ハウジングの内側には、ハウジングの中心軸を中心に回転可能に支持されたロータと、ロータの周囲に固定され且つ中心軸と平行に且つ該中心軸から偏心した偏心軸を中心とする内周面を備えたロータケースが配置されている。ロータの外周には、周方向に所定の間隔をあけて、中心軸方向に伸びる複数の溝が形成されている。各溝は、板状のベーンを、径方向に進退可能に収容している。また、各ベーンは、溝の底部に配置されたばねによって径方向外側に付勢されており、径方向外側の端部がロータケースの内周面に接触している。中心軸方向に関してロータの基端側には、ロータを支持するシャフトの基端側端部を回転可能に支持する軸受と、この軸受を支持する軸受ケースが固定されている。軸受ケースは、軸受ケースの基端側（ハンドピース基端側）端面と末端側（ハンドピース末端側）端面を貫通する給気路と排気路が形成されている。軸受けケースの基端側には弁部材が配置されている。弁部材は、弁部材の基端側端面と末端側端面を貫通する給気路と排気路が形成されており、中心軸を中心に回転できるようにハウジングに支持されている。

【0003】

このように構成されたエアモータでは、駆動時、弁部材の給気路から軸受ケースの給気路を介してロータに圧力空気が供給され、隣接するベーンが受ける周方向の圧力差によって、ロータが所定の方向に回転し、その回転がハンドピースに先端に伝達されて、切削工具を回転する。切削工具の回転数を低下させる場合、弁部材は中心軸を中心に回転される。これにより、弁部材の給気路と軸受ケースの給気路の対向面積が減少し、ロータに供給される圧力空気の量を絞る。

【0004】

ところが、上述のエアモータでは、軸受ケースの基端側端面とこれに対向する弁部材の末端側端面との間は両者の接触のみによってシールされているため、それら対向端面の間を通じて多少の圧力空気が漏れることは避けられなかった。そのため、特にロータへの給気量を絞ったとき、弁部材の給気路から軸受ケースの給気路に十分な量の圧力空気が供給できず、切削工具に十分な回転トルクが得られない、という問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特公昭６２−１１８５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そこで、本発明は、圧力流体の漏れを防止し、低速時にあっても十分な回転トルクが得られるエアモータ及び該エアモータを備えた医療用ハンドピースを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この目的を達成するため、本発明に係るエアモータ及び該エアモータを組み付けた医療用ハンドピースは、
中心軸を有するハウジング内に、
上記中心軸を中心に回転可能に支持されたシャフトと該シャフトに固定されたロータ本体を備えたロータと、
上記ロータ本体に外装され、上記中心軸に平行で且つ上記中心軸から離れた偏心軸を中心とする内周面を備えているロータケースを備えており、
上記ロータ本体は、上記ロータに取り付けられた複数のベーンであって、上記中心軸を中心に周方向に所定の間隔をあけて配置されるとともに、上記中心軸を中心に径方向に進退可能に且つ径方向外側に向けて付勢されて上記ロータケースの内周面に接触させた状態で上記ロータ本体に支持されており、上記ロータ本体の回転に伴って上記中心軸の周方向に移動しながら上記径方向に移動し、各隣接するベーンの間に空間を形成する複数のベーンを備えており、
上記空間に圧力流体が供給されたときに隣接する２つのベーンが受ける周方向の圧力の差に基づいて上記ロータを回転するエアモータであって、
上記エアモータは、
上記中心軸の方向に関して上記ロータ本体の基端側と末端側に配置されて上記ハウジングにそれぞれ固定された基端側と末端側の固定部材を有し、
上記ロータ本体の基端側と末端側において上記ロータ本体に隣接し且つ上記ロータ本体と上記固定部材との間にそれぞれ配置され、上記複数のベーンの基端側及び末端側から漏れる圧力流体を遮断する基端側と末端側の軸受シートとを有し、
上記中心軸に平行なスラスト方向に関して、上記軸受シートの基端側及び末端側にあるスラスト方向端面部分と、上記スラスト方向端面部分に対向する上記固定部材のスラスト方向端面部分との間にスラストギャップが形成されており、
上記中心軸から離れるラジアル方向に関して、上記軸受シートの基端側及び末端側にあるラジアル方向外周部分と、上記ラジアル方向外周部分に対向する上記固定部材のラジアル方向端面部分との間にラジアルギャップが形成されており、
上記ラジアルギャップは上記スラストギャップよりも小さいことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

このように構成された本発明のエアモータ及び医療用ハンドピースによれば、ロータケースにおいて、ロータ突出部を内包する突出部受け入れ部を有し、ロータケースとロータ突出部の側面側隙間が、ロータケースとロータ突出部の端面側隙間より小さいので、圧力流体がロータに効率よく供給され、ロータの回転数が調節される。特に、低速回転時にあっても、目的の量の圧力流体がロータに効率よく供給され、所望のトルクが得られる。また、このような効果を簡単な構成及び加工で実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】医療用ハンドピースの側面図。

【図2】図１のハンドピースに組み付けられたエアモータの斜視図。

【図3】図２に示すエアモータの縦断面図。

【図4】図２に示すエアモータの縦断面図。

【図5】図２に示すエアモータの縦断面図。

【図6】図２に示すエアモータの一部を取り除いた斜視図。

【図7】末端側から見たロータとロータケースの斜視図。

【図8】基端側から見たロータとロータケースの斜視図。

【図9】基端側軸受ケースを基端側から見た正面図。

【図10】基端側から見た弁部材の斜視図。

【図11】末端側から見た弁部材の斜視図。

【図12】弁部材を含むエアモータの横断面図。

【図13】弁部材を回転したときの、シール部材と通気孔との関係を示す図。

【図14】図２に示すエアモータの部分縦断面図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。なお、以下の説明では、図面に表された構成を説明するうえで、「上」、「下」、「左」、「右」等の方向を示す用語、及びそれらを含む別の用語を使用するが、それらの用語を使用する目的は図面を通じて実施例の理解を容易にするためである。したがって、それらの用語は実施例で説明する装置が実際に使用されるときの方向を示すものとは限らないし、それらの用語によって特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲が限定的に解釈されるべきでない。

【0011】

〔Ａ：構成〕
（１）ハンドピース：
図１は、歯科用治療器具の一つであるハンドピース１０を示す。ハンドピース１０は、歯科医師又は歯科衛生士等の術者が手に持って歯科治療を行うことができる程度の大きさを有し、図上左側に示すハンドピース本体１１の末端に切削工具１２などの回転部品が着脱自在に装着できるようにしてあり、図１の右側に示す後端部（基端部）が圧力流体供給源（図示せず）に接続されるようにしてある。ハンドピース１０の基端側には、ベーン型エアモータ（以下、「エアモータ」という。）１３が一体的に組み付けられている。

【0012】

（２）エアモータ：
エアモータ１３は、ハンドピース１０の図上右側端部（以下、「基端」という。）に接続された圧力流体供給源から供給される圧力空気（圧搾空気）を利用して回転を生成し、その回転が切削工具１２に伝達されるように構成されており、以下に説明する構成を備えている。なお、圧力流体は、圧搾された圧力空気である必要はなく、加圧された液体であってもよい。

【0013】

（２―１）ハウジング：
図２は、エアモータ１３の外観を示す。図に示すように、エアモータ１３は、円筒状のハウジング（筐体）１４を有する。ハウジング１４は、その中心軸（第１の中心軸）１５に沿って配置された末端側ハウジング部１６と基端側ハウジング部１７を組み合わせて構成されている。末端側と基端側のハウジング部１６，１７の間には、エアモータ１３の回転数、回転トルク、回転方向を調節するための調節部（ボリュームカバー）１８が配置されている。調節部１８は、後に説明するように、給気量を調節する弁部材（後述する）を操作するために、中心軸１５を中心として回転可能に、ハウジング１４に外装されている。

【0014】

（２−２）ロータ：
図３〜図５に示すように、ハウジング１４の内側にはロータ（回転子）２０が収容されている。ロータ２０は、中心軸を有する中実円筒状のロータ本体２１と、ロータ本体２１の中心軸に沿ってロータ本体２１から両側（末端側と基端側）に伸出するシャフト２２を有する。ロータ２０は、その中心軸をハウジング１４の中心軸１５に一致させた状態で、末端側軸受２３と基端側軸受２４によって、回転可能に支持されている。

【0015】

図７と図８に示すように、ロータ本体２１は、末端側端部と基端側端部をそれぞれ末端側と基端側に突出させた円柱状の末端側突出部２５（図７参照）と基端側突出部２６（図８参照）を有する。そして、末端側突出部２５の末端側と基端側突出部２６の末端側に、シャフト２２に外装された軸受シート２７，２８（図３〜図５参照）がそれぞれ固定されている。

【0016】

ロータ本体２１は、中心軸１５を中心とする円筒外周面２９を有する。円筒外周面２９は、周方向に所定の間隔（７２°）をあけて、ロータ本体２１の末端側端面３０と基端側端面３１までその全長に亘って、中心軸１５と平行に且つ中心軸１５から径方向に伸びる複数の放射溝３２を有する。実施例では、放射溝３２は末端側突出部２５と基端側突出部２６の端面を貫通して形成されているが、末端側突出部２５と基端側突出部２６を貫通させず、末端側突出部２５と基端側突出部２６に挟まれた領域にのみ、放射溝３２を形成してもよい。各放射溝３２は、長方形の板状羽根（ベーン）３３と、羽根３３を径方向外側に向けて付勢するためのばね３４（図５参照）を収容している。

【0017】

ロータ２０の周囲には、ロータケース３５が配置されている。ロータケース３５は、円筒外周面３６と円筒内周面３７を有する円筒状の部材で、円筒外周面３６の中心軸をハンドピース中心軸１５に一致させた状態でハウジングに固定されている。円筒内周面３７の中心軸（偏心軸）３８（図７参照）は、円筒外周面３６の中心軸と平行であるが円筒外周面３６の中心軸から偏心している。したがって、ハウジング１４内に固定されたロータケース３５の円筒内周面３７及びその中心軸３８は、ハウジング中心軸１５に対して、図８の下方に偏心している。また、図８に示すように、ロータケース３５の円筒内周面３７には、その基端側の２箇所を径方向外側に拡幅して拡大部３９，４０が形成されている。図示するように、拡大部３９，４０は、偏心方向とは反対側（図８の中央部又は上部寄り）に形成されている。

【0018】

以上の構成により、ロータ２０がハウジング１４に組み付けられた状態で、ばね３４の付勢力によって各羽根３３の外周端部４１（但し、拡大部３９，４０に対向する部分を除く。）がロータケース３５の円筒内周面３７に押し付けられており、隣接する羽根３３の間に加圧室４２が形成される。実施例では、５つの羽根３３によって仕切られた５つの加圧室４２が形成されている。

【0019】

（２−３）軸受：
図３〜図５に示すように、ロータシャフト２２の末端側を支持する末端側軸受２３は、ロータ２０に隣接してハウジング１４に固定された末端側軸受ケース（固定部材）４３に保持されている。末端側軸受ケース４３は、環状又は円筒状の部材からなり、ハウジング１４に固定されてロータ２０の回転に伴って移動する羽根３３の末端側端部４５（図７参照）を規制しており、内周円筒部４４に末端側軸受２３を収容している。実施例では、末端側軸受２３は、ボール軸受であり、外側ベアリングリングと、内側ベアリングリングと、これら外側と内側のベアリングリングの間に配置された多数のボールで構成されており、外側ベアリングリングが末端側軸受ケース４３の内周円筒部４４に固定され、内側ベアリングリングが軸受シート２７に固定されている。

【0020】

図１４に示すように、内周円筒部４４の基端側は、ロータ２０の末端側突出部２５を回転可能に収容している。そのため、内周円筒部４４の基端側内径は、末端側突出部２５の外径よりも僅かに大きくしてあり、両者の間には約５〜１５μｍ以下の隙間（ラジアルギャップｘ）が形成されている。これに対し、中心軸１５の方向に関してロータ２０（すなわち、軸受シート２７）と末端側軸受ケース４３との間には、隙間（スラストギャップｙ）が形成されている。

【0021】

末端側軸受ケース４３はまた、該末端側軸受ケース４３の末端側に中心軸１５を中心として同心的に配置された複数の部材、例えば、筒状の接続ガイド４６、筒状のボタンシート４７、固定リング４８によって、基端側への移動が規制されている。接続ガイド４６と固定リング４８は一体で構成されており、ハンドピース本体１１に対して固定されている。接続ガイド４６と固定リング４８は、加工・組立上、別体で構成されていてもよく、ハンドピース本体１１に対して着脱自在としてもよい。

【0022】

図３〜図５に示すように、ロータシャフト２２の末端側を支持する基端側軸受２４は、ロータ２０に隣接してハウジング１４に固定された基端側軸受ケース（第２の部材、固定部材）５０に保持されている。基端側軸受ケース５０は、円盤状（又は中実円筒状）の部材で構成されており、ロータ２０に対向する末端側端面５１に形成された円筒形状の凹所（軸受収容室）５２に基端側軸受２４を収容している。実施例において、基端側軸受２４はボール軸受であり、外側ベアリングリングと、内側ベアリングリングと、これら外側と内側のベアリングリングの間に配置された多数のボールで構成されており、外側ベアリングリングが基端側軸受ケース５０に固定され、内側ベアリングリングが軸受シート２８に固定されている。また、凹所５２の基端側底部には環状の金属板からなるウェーブワッシャ（波座金）４９（図８参照）が配置されており、ウェーブワッシャ４９によってロータ２０の中心軸方向の動きが規制されている。

【0023】

図１４に示すように、円筒凹所５２の末端側は、ロータ２０の基端側突出部２６を回転可能に収容している。そのため、図３に示すように、円筒凹所５２の末端側内径は、基端側突出部２６の外径よりも僅かに大きくしてあり、両者の間に隙間（ラジアルギャップｘ）が形成されている。また、中心軸１５の方向に関してロータ２０（すなわち、軸受シート２８）と基端側軸受ケース５０との間には、隙間（スラストギャップｙ）が形成されている。

【0024】

末端側軸受ケース４３及び基端側軸受ケース５０とロータ２０の間に形成されるラジアルギャップｘとスラストギャップｙについて説明すると、複数の部品を中心軸方向に配列して構成されるエアモータ１３は、中心軸方向（スラスト方向）の隙間を約３０μｍ以下に抑えることは難しいのに対し、径方向（ラジアル方向）の隙間をそれよりも小さな値に設定することは十分に可能である。したがって、実施例では、ラジアルギャップｘを約５〜１５μｍ以下に設定し、これにより、末端側軸受ケース４３及び基端側軸受ケース５０とロータ２０との間から漏れる圧力空気の量を最小限に抑えている。また、中心軸方向に関して加圧室４２の両側がラジアルギャップｘでシールされ、さらにその外側にスラストギャップｙが配置されているので、スラストギャップｙがラジアルギャップｘに比べて大きくとも、圧力空気の実質的な漏れが防止される。換言すれば、スラストギャップｙを大きくしても、圧力空気の漏れに影響はない。そのため、スラスト方向の組立に高い精度は必要でない。さらに、軸受の摩耗等によりロータ２０がスラスト方向に移動しても、ロータ２０が隣接する部材に接触することがない。

【0025】

基端側軸受ケース５０には、３つの通気路が形成されている。具体的に、図９（基端側軸受ケース５０を基端側から末端側に向かって見た図）を参照して説明すると、各通気路（第２給気路）５３，５４，５５は、基端側の端面５６から凹所５２の近くまで、中心軸１５と平行に伸びる基端側通気路部分と、凹所５２の径方向外側の位置から末端側端面５１に向かって径方向外側に斜めに伸びる末端側通気路部分で構成されている。３つの通気路５３，５４，５５の基端側端面５６に開口する口部５７，５８，５９の中心は、中心軸１５を中心とする所定半径ｒの円周上に配置されている。実施例では、３つの通気路５３，５４，５５は周方向に等間隔に配置されていない。しかし、３つの通気路は周方向に等間隔に配置してもよい。

【0026】

図示しないが、基端側軸受ケース５０の末端側端面５１において、通気路５３，５４は、ロータケース３５の基端側内周面３７に形成された拡大部３９，４０に対向して連通しており、例えば、通気路５３，５４を通じてロータ２０に供給された圧力空気は、拡大部３９，４０を介して、該拡大部３９，４０の内側を通過する加圧室４２に供給される。

【0027】

（２−４）弁部材：
図３〜図５に示すように、基端側軸受ケース５０の基端側には、弁部材（調節弁、第１の部材）６０が配置されている。弁部材６０は、略円盤状の部材からなり、ハウジング１４の内側で、中心軸１５を中心として回転可能に設けてある。図１０と図１１に示すように、弁部材６０は、末端側端面６１と基端側端面６２を貫通する給気路（第１給気路）６３と排気路６４が形成されている。実施例では、給気路６３は、中心軸１５に沿って基端側端面６２から末端側端面６１の近くまで伸びる基端側給気路部分と、中心軸１５と平行に末端側端面６１から基端側端面６２に向かって伸びる末端側給気路部分と、これら基端側給気路部分と末端側給気路部分を連通する中央給気路部分によって構成されている（図３参照）。

【0028】

図１１に示す末端側端面６１にある末端側給気路部分の口部（出口）６５は、基端側軸受ケース５０に形成された通気路５３，５４，５５と同様に、中心軸１５から所定半径ｒの円周上に位置している。また、図１１に示すように、弁部材６０の末端側端面６１には、給気路出口６５を囲む２つの環状溝６６，６７が形成されており、それぞれにＯリングからなるシール部材６８，６９が嵌められている。シール部材６８，６９は、環状溝６６，６７に嵌めた状態で、環状溝６６，６７から突出している。したがって、弁部材６０と基端側軸受ケース５０がハウジング１４内に組み付けられた状態で、シール部材６８，６９は、弁部材６０の末端側端面６１と基端側軸受ケース５０の基端側端面５６に挟持されており、給気路出口６５の周囲をシールしている。

【0029】

排気路６４は、中心軸１５を中心とする円周に沿って長く伸びており、図１１に示すように、末端側端面６１では周方向にほぼ１８０°の範囲に亘って存在する口部（排気入口）７０となって表れ、図１０に示すように、基端側端面６２では周方向に短く伸びる２つの口部（排気出口）７１となって表れている。

【0030】

術者が弁部材６０を操作するために、弁部材６０の外周面には、連結ピン７２が取り付けてある。図１２に示すように、連結ピン７２は、末端側ハウジング部１６に形成された貫通孔７３を貫通し、その径方向末端部が調節部１８に係合している。末端側ハウジング部１６の貫通孔７３は周方向に伸びる長孔として形成されており、周方向に約１５０°の範囲に亘って調節部１８が回転できるようにしてある。

【0031】

（２−５）ブッシュ：
図３〜図５に示すように、弁部材６０の基端側には、ブッシュ７４が配置されている。ブッシュ７４は、ハウジング１４に固定されており、上述した弁部材６０の給気路６３と排気路６４にそれぞれ連通する給気路７５と排気路７６が形成されている。給気路７５の末端部は、中心軸１５に沿って形成されており、弁部材６０の給気路６３に常時連通している。他方、排気路７６の末端部は、中心軸１５から偏心した位置に形成されており、弁部材６０の排気路６４に常時連通している。

【0032】

〔Ｂ：動作〕
以上の構成からなるハンドピース１０及びエアモータ１３の動作を説明する。切削工具１２を正転する場合、術者は、必要であれば調節部１８を操作し、弁部材６０の給気路口部（出口）６５を基端側軸受ケース５０に設けた通気路５３の口部（入口）５７に対向させる。図１３は、基端側軸受ケース５０の基端側端面５６と、それに対向する弁部材６０の給気路口部（出口）６５と該口部６５を囲むシール部材６８，６９の関係を示しており、とりわけ、正転時、図１３（ａ）に示すように、内側シール部材６８に囲まれた領域８０だけが通気路５３の口部５７に対向しており、内側シール部材６８と外側シール部材６９の間の領域８１は、いずれの通気路にも対向していない。

【0033】

したがって、圧力空気供給源（図示せず）から供給された圧力空気は、ブッシュ７４の給気路７５、弁部材６０の給気路６３、基端側軸受ケース５０の通気路５３、及びロータケース３５の拡大部３９を介して、該拡大部３９に向けて開放された加圧室４２に供給される。拡大部３９に臨む加圧室４２は、偏心方向の反対側に位置している。したがって、拡大部３９に対向した加圧室４２を形成している隣接する２つの羽根３３に作用する周方向の圧力差により、ロータ２０は正転方向に回転する。そして、ロータ２０の回転は、シャフト２２、図示しない回転連結部材を介して切削工具１２に伝達される。

【0034】

加圧室４２の圧力空気は、ロータ２０の回転と共に正転方向に移動し、基端側軸受ケース５０の他の通気路５５から、弁部材６０の排気路６４及びブッシュ７４の排気路７６を介して、基端側に排出される。

【0035】

正転する切削工具の回転数を低下させる場合、術者は、矢印８３方向に調節部１８を回転する。これにより、図１３（ｂ）に示すように、弁部材６０の給気路口部（出口）６５と末端側軸受ケース４３の通気路５３の口部５７との対向面積（連通面積）が減少し、ロータ２０に供給される圧力空気の供給量が減少する。その結果、ロータ２０に加わる回転力が低下し、ロータ２０の回転数、回転トルクが低下する。このとき、末端側軸受ケース４３の通気路５３の口部５７は、外側シール部材６９に囲まれた領域８１の内側にある。したがって、圧力空気は、弁部材６０と基端側軸受ケース５０の隙間に漏れ出ることなく、ロータ２０の回転にすべて寄与する。また、調節部１８の回転量に対応する量の圧力空気がロータ２０に供給されるため、回転数及びトルクの調節が安定する。

【0036】

ロータ２０の回転を停止する場合、図１３（ｂ）、（ｃ）に示すように、術者は、矢印８３方向に調節部１８を回転する。これにより、図１３（ｃ）に示すように、弁部材６０の給気路口部（出口）６５は末端側軸受ケース４３の通気路５３の口部５７に対向せず、ロータ２０への圧力空気の供給量が停止する。図示するように、このとき、末端側軸受ケース４３の通気路５３の口部５７は、内側シール部材６８に囲まれた領域８０の外にあり、かつ、内側シール部材６８と外側シール部材６９の間の領域８１の内側にある。したがって、内側シール部材６８の内側にある給気路口部６５内の圧力空気は、弁部材６０と基端側軸受ケース５０の対向面にある隙間に漏れ出ることがない。

【0037】

他方、ロータ２０を逆転する場合、図示しないが、調節部１８を図１３の矢印８４方向に回転し、弁部材６０の給気路６３の口部６５を基端側軸受ケース５０の通気路５４に対向させる。これにより、供給された圧力空気は、弁部材６０の給気路６３、末端側軸受ケース４３の通気路５４から、拡大部４０を通じて該拡大部４０に臨む加圧室４２に供給され、矢印８４方向にロータ２０を回転する。そして、ロータ２０の回転は、シャフト２２等を介して切削工具１２に伝達される。

【0038】

加圧室４２の圧力空気は、ロータ２０の回転と共に逆転方向に移動し、基端側軸受ケース５０の他の通気路５５から、弁部材６０の排気路６６及びブッシュ７４の排気路７６を介して、基端側に排出される。

【0039】

正転時と同様に、逆転時にあっても、調節部１８を操作することによってロータ２０の回転数とトルクを調節できる。図面を用いた説明は省略するが、外側シール部材６９の位置を適正に決定することにより、圧力空気が弁部材６０と末端側軸受ケース４３の隙間から漏れることを防止し、調節量に応じた安定した回転数とトルクが得られる。

【0040】

なお、以上の説明では、シール部材６８，６９はＯリングで形成したが、これらは接着剤（例えば、シリコン接着剤）で形成することもできる。

【0041】

また、以上の説明では、ロータ２０の突出部２５，２６はロータ本体２１に一体的に形成したが、突出部２５，２６を別部材で構成し、これをロータ本体２１に固定してもよい。この場合、別部材の突出部とロータ本来２１の接触面を通じて圧力空気が漏れるのを防止するため、両者の間にシール材料又は接着剤を介在することが好ましい。

【符号の説明】

【0042】

１０ ハンドピース
１１ ハンドピース本体
１２ 切削工具
１３ エアモータ
１４ ハウジング（筐体）
１５ 中心軸（第１の中心軸）
１６ 末端側ハウジング部
１７ 基端側ハウジング部
１８ 調整部
２０ ロータ
２１ ロータ本体
２２ シャフト
２３ 末端側軸受
２４ 基端側軸受
２５ 末端側突出部
２６ 基端側突出部
２７ 末端側軸受シート
２８ 基端側軸受シート
２９ 円筒外周面
３０ 末端側端面
３１ 基端側端面
３２ 放射溝
３３ 羽根（ベーン）
３４ ばね
３５ ロータケース
３６ 円筒外周面
３７ 円筒内周面
３８ 中心軸（第２の中心軸、偏心軸）
３９，４０ 拡大部
４１ 羽根の外周端部
４２ 加圧室
４３ 末端側軸受ケース
４４ 内周円筒部
４５ 羽根の末端側端面
４６ 接続ガイド
４７ ボタンシート
４８ 固定リング
５０ 基端側軸受ケース
５１ 末端側端面
５２ 凹所（軸受収容室）
５３，５４，５５ 通気路
５６ 基端側端面
５７，５８，５９ 口部
６０ 弁部材（調節弁）
６１ 末端側端面
６２ 基端側端面
６３ 給気路
６４ 排気路
６５ 給気路口部（出口）
６６，６７ 環状溝
６８，６９ シール部材
７０ 口部（排気入口）
７１ 口部（排気出口）
７２ 連結ピン
７３ 貫通孔
７４ ブッシュ
７５ 給気路
７６ 排気路
８０ 内側シール部材に囲まれた領域
８１ 外側シール部材に囲まれた領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】