(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】
(24)【登録日】2021-12-17
(45)【発行日】2022-01-14
(54)【発明の名称】歯科用ハンドピース本体
(51)【国際特許分類】
A61C 1/07 20060101AFI20220106BHJP
A61C 1/08 20060101ALI20220106BHJP
【FI】
A61C1/07 Z
A61C1/08 F
(21)【出願番号】P 2017159248
(22)【出願日】2017-08-22
【審査請求日】2020-06-16
(73)【特許権者】
【識別番号】591179101
【氏名又は名称】株式会社ミクロン
(74)【代理人】
【識別番号】100139594
【氏名又は名称】山口 健次郎
(74)【代理人】
【識別番号】100185915
【氏名又は名称】長山 弘典
(74)【代理人】
【識別番号】100090251
【氏名又は名称】森田 憲一
(72)【発明者】
【氏名】若林 敏昭
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 章仁
【審査官】小原 一郎
(56)【参考文献】
【文献】実開昭59-073910(JP,U)
【文献】特開2005-102812(JP,A)
【文献】特開平11-188047(JP,A)
【文献】特開昭55-130655(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A61C 1/07
A61C 1/08
A61C 17/18 - 17/40
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
外ケースと、その外ケースに内蔵され、圧縮空気によって駆動される振動源とを備える、歯科用ハンドピース本体であって:
前記振動源で発生させた振動を、前記歯科用ハンドピース本体の前端に取り付けた歯科用工具に伝達させるための振動伝達軸と;
歯科用ホース又は歯科用ホースの端部に装着したコネクタを、前記歯科用ハンドピース本体の後端に接続するための接続部を含む第2ジョイント部材と;
前記第2ジョイント部材と嵌合可能な第1ジョイント部材と;
前記ハンドピース本体の後方から前方に向かって設けられる給水通路の一部を構成する水パイプであって、前記水パイプの一方の端部が、その端部に直接的に若しくは間接的に設けた弾性体又は伝達軸の水パイプ用収納部に設けた弾性体を介して、前記伝達軸の水パイプ用収納部において支持され、もう一方の端部が、その端部に直接的に若しくは間接的に設けた弾性体又は第1ジョイント部材の水パイプ用収納部に設けた弾性体を介して、前記第1ジョイント部材の水パイプ用収納部において支持され、そして、こうした支持によって前記水パイプが前記歯科用ハンドピース本体の前端側及び/又は後端側に向かって移動可能である、前記水パイプと;
を含み、
前記歯科用ハンドピース本体の長手方向の中心軸と、水パイプの長手方向の中心軸とが略一致し、そして
前記振動源で発生させた振動が前記水パイプに伝達される場合において、その振動を減少させるために、前記水パイプが前記歯科用ハンドピース本体の前端側及び/又は後端側に向かって移動することを特徴とする、歯科用ハンドピース本体。
【請求項2】
前記振動源が、ベアリング内輪及びベアリング外輪を含むベアリングと、鍔を有するベアリング軸と、羽根車とを含み;
前記ベアリングと前記ベアリング軸の一部とが収納されるカートリッジ部材が、前記第1ジョイント部材に設けた振動発生装置用収納部に収納され;
前記羽根車が、前記カートリッジ部材の後方面と、前記振動発生装置用収納部の後方面及び側方面によって形成された作用室に配置され;
前記羽根車と伴に前記ベアリング内輪を回転するために、前記ベアリング内輪が、前記ベアリング軸の鍔と前記羽根車に設けられた翼軸とによって挟持され;
前記ベアリング内輪からの振動を前記振動伝達軸に伝達するために、前記ベアリング外輪が、前記振動伝達軸の後方に設けた挟持用突起と、前記カートリッジ部材の後方に設けた挟持用突起とによって挟持され;
前記水パイプが、前記ベアリング軸に設けた挿通孔に挿通され;そして
前記カートリッジ部材が前記振動伝達軸と連結する、請求項1に記載の歯科用ハンドピース本体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、圧縮空気によって駆動される振動源を備えた歯科用ハンドピース本体、特に、ハンドピース本体の前端に取り付けた歯科用工具に振動源で発生させた振動を効率的に伝達することが可能な歯科用ハンドピース本体に関する。
【背景技術】
【0002】
圧縮空気駆動式の歯科用ハンドピースは、これまで種々提案されている。例えば、特許文献1には、軸と、その軸の一方の端部に取り付けられたスクレーバと、その軸のもう一方の端部に取り付けられた圧搾空気タービンとを含む歯石除去装置が開示されている。
【0003】
この歯石除去装置は、圧搾空気タービンが、アンバランスな部分又は穴を備えた翼を含むことを特徴としている。アンバランスな部分又は穴を備えた翼によって、歯石除去装置において振動を発生させている。
【0004】
また、歯石除去装置には、冷却液用の通路として、歯石除去装置の後方に配置されたスリーブに設けられた導管と、軸の内部に設けられた導管と、それらの導管を連結するように設けられた柔軟なチューブとが設けられている。なお、そのチューブは、歯石除去装置の長手方向の中心軸から離れた場所(すなわち、歯石除去装置の径方向の外周領域)に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明者は、歯科用ハンドピース本体で発生した振動をハンドピース本体の前端に取り付けた歯科用工具(例えば、ホルダーに取り付けた歯科用インスツルメント(例えば、根管洗浄用ファイル又は根管拡大用ファイル)、歯石除去用チップ、先端がファイルのような形状をした根管拡大チップ、又はファイル破折取り出しチップ)に効率的に伝達すること、及び給水通路における洗浄水の詰まりを防止することを目的として、鋭意研究を重ねた結果、給水通路の一部を構成する水パイプの配置場所及び配置状態に注目し、歯科用工具に振動を効率的に伝達すること及び給水通路における洗浄水の詰まりを防止することに成功した。
特許文献1に記載の歯石除去装置は、柔軟なチューブが歯石除去装置の長手方向の中心軸から離れた場所に設けられているので、歯石除去装置全体のバランスが悪くなり、このバランスの悪さが振動に影響を及ぼしてしまう欠点がある。また、歯石除去装置にそのチューブを配置した際に、そのチューブにおいて略90°屈曲している箇所が生じてしまい、冷却液が詰まってしまう欠点がある。更に、チューブの場合には、金属と比較して、劣化しやすい欠点がある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記の課題は、本発明による、
外ケース13と、その外ケース13に内蔵され、圧縮空気によって駆動される振動源とを備える、歯科用ハンドピース本体11であって:
前記振動源で発生させた振動を、前記歯科用ハンドピース本体11の前端に取り付けた歯科用工具12に伝達させるための振動伝達軸7と;
歯科用ホース又は歯科用ホースの端部に装着したコネクタを、前記歯科用ハンドピース本体11の後端に接続するための接続部を含む第2ジョイント部材9と;
前記第2ジョイント部材9と嵌合可能な第1ジョイント部材5と;
前記ハンドピース本体11の後方から前方に向かって設けられる給水通路の一部を構成する水パイプ8であって、前記水パイプ8の一方の端部が、その端部に直接的に若しくは間接的に設けた弾性体又は伝達軸の水パイプ用収納部に設けた弾性体73を介して、前記伝達軸の水パイプ用収納部71において支持され、もう一方の端部が、その端部に直接的に若しくは間接的に設けた弾性体82又は第1ジョイント部材5の水パイプ用収納部52に設けた弾性体82を介して、前記第1ジョイント部材5の水パイプ用収納部52において支持され、そして、こうした支持によって前記水パイプ8が前記歯科用ハンドピース本体11の前端側及び/又は後端側に向かって移動可能である、前記水パイプ8と;
を含み、
前記歯科用ハンドピース本体11の長手方向の中心軸と、水パイプ8の長手方向の中心軸とが略一致し、そして
前記振動源で発生させた振動が前記水パイプ8に伝達される場合において、その振動を減少させるために、前記水パイプが前記歯科用ハンドピース本体の前端側及び/又は後端側に向かって移動することを特徴とする、歯科用ハンドピース本体11によって解決することができる。
【0008】
本発明による歯科用ハンドピース本体11の好ましい態様によれば、
前記振動源が、ベアリング内輪21A,21B及びベアリング外輪23A,23Bを含むベアリング20A,20Bと、鍔37を有するベアリング軸35と、羽根車14とを含み;
前記ベアリング20A,20Bと前記ベアリング軸35の一部とが収納されるカートリッジ部材4が、前記第1ジョイント部材5に設けた振動発生装置用収納部51に収納され;
前記羽根車14が、前記カートリッジ部材4の後方面と、前記振動発生装置用収納部51の後方面及び側方面によって形成された作用室63に配置され;
前記羽根車14と伴に前記ベアリング内輪21A,21Bを回転するために、前記ベアリング内輪21A,21Bが、前記ベアリング軸35の鍔37と前記羽根車14に設けられた翼軸16とによって挟持され;
前記ベアリング内輪21A,21Bからの振動を前記振動伝達軸7に伝達するために、前記ベアリング外輪23A,23Bが、前記振動伝達軸7の後方に設けた挟持用突起72と、前記カートリッジ部材4の後方に設けた挟持用突起42とによって挟持され;
前記水パイプ8が、前記ベアリング軸35に設けた挿通孔38に挿通され;そして
前記カートリッジ部材4が前記振動伝達軸7と連結することができる。
【0009】
本明細書において、前後の位置関係は、特に断らない限り、本発明による歯科用ハンドピース本体を通常の方法で使用している状態において、歯科用工具側が前方であり、そして歯科用ホース側が後方である。
【発明の効果】
【0010】
本発明による歯科用ハンドピース本体は、歯科用ハンドピース本体で発生した振動を歯科用工具(例えば、ホルダーに取り付けた歯科用インスツルメント(例えば、根管洗浄用ファイル又は根管拡大用ファイル)、歯石除去用チップ、先端がファイルのような形状をした根管拡大チップ、又はファイル破折取り出しチップ)に効率的に伝達すること、及び給水通路における洗浄水の詰まりを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図1】歯科用工具、外ケース、及び第2ジョイント部材の斜視図である。
【
図2】
図1に示す外ケースに内蔵される部品の分解斜視図である。
【
図4】本発明による歯科用ハンドピース本体における振動の原理を模式的に示す説明図である。
【
図5】前方ベアリング内輪、スペーサー内輪、及び後方ベアリング内輪の配置状態を示す部分拡大断面図である。
【
図6】前方ベアリング外輪、スペーサー外輪、及び後方ベアリング外輪の配置状態を示す部分拡大断面図である。
【
図7】歯科用工具及び本発明による歯科用ハンドピース本体における給水通路の配置状態を主に表す側面断面図である。
【
図8】本発明による歯科用ハンドピース本体における給気通路の配置状態を主に表す側面断面図である。
【
図9】水パイプの収納場所を主に示す一部切欠き斜視図である。
【
図10】水パイプの配置状態を示す断面側面図である。
【
図11】水パイプが振動伝達軸の給水通路用連絡部と接触した状態、又は第1ジョイント部材の給水通路用連絡部と接触した状態を示す断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明による歯科用ハンドピースを添付図面に沿って説明するが、本発明はこの添付図面に示す態様に限定されるものではない。
【0013】
図1は歯科用工具12、外ケース13、及び第2ジョイント部材9の斜視図であり、
図2は、
図1に示す外ケース13に内蔵される各部品の分解斜視図であり、そして、
図3は
図2に示す部品の断面側面図である。更に、
図4は、本発明による歯科用ハンドピース本体11における振動の原理を模式的に示す説明図であり、
図5は、前方ベアリング内輪21A、スペーサー内輪31、及び後方ベアリング内輪21Bの配置状態を示す部分拡大断面図であり、そして、
図6は、前方ベアリング外輪23A、スペーサー外輪32、及び後方ベアリング外輪23Bの配置状態を示す部分拡大断面図である。
【0014】
本発明の歯科用ハンドピース本体11は、
図1に示すように、手で把持することが可能な細長い外ケース13を備えている。
歯科用ハンドピース本体11の前端には、歯科用工具12を取り付けることができる。歯科用工具12を歯科用ハンドピース本体11の前端に取り付けることによって、歯科用ハンドピース10として使用することができる。
【0015】
歯科用工具12としては、ホルダー12aを介して取り付けた歯科用インスツルメント12b(例えば、根管洗浄用ファイル又は根管拡大用ファイル)、及び、ホルダー12aを介さずに取り付けた歯石除去用チップ、先端がファイルのような形状をした根管拡大チップ又はファイル破折取り出しチップが挙げられる。
【0016】
一方、歯科用ハンドピース本体11の後端には、第2ジョイント部材9が備えられ、この第2ジョイント部材9は、任意の形式の歯科用ユニットから延長する歯科用ホース又はこの歯科用ホースの端部に装着したコネクタ(図示せず)を着脱自在に接続するための接続部98を有する。
例えば、歯科用ホースのコネクタと第2ジョイント部材9との接続は、歯科用ホースの端部に装着した雌コネクタと、第2ジョイント部材9としての雄コネクタとを互いに嵌合することにより行うことができる。歯科用ホースとコネクタとは、従来通りに、少なくとも給気通路と給水通路を有する。
【0017】
第2ジョイント部材9には、特開2013-22376号に開示された空気流調弁手段95を設けることもできる。
【0018】
外ケース13には、
図2及び
図3に示すように、振動伝達軸7と、振動源1としてのベアリング軸35、前方ベアリング20A、スペーサー30、後方ベアリング20B、及び羽根車14と、カートリッジ部材4と、水パイプ8と、第1ジョイント部材5とが内蔵されている。
これらの部品は、公知の材料を使用して形成することができる。
【0019】
振動伝達軸7は、略円筒状の本体70を含み、その本体70の一方の端部には、歯科用工具12(例えば、ホルダー12a又は歯石除去用チップ)を連結させるための連結手段79(雄ねじ又は雌ねじ)が設けられ、他方の端部には、水パイプの一方の端部を収納するための水パイプ用収納部71が設けられている。この水パイプ用収納部71の内周面に沿って、環状の第4弾性体73(例えば、Oリング)が設けられている。
本体70の内部には、長手方向の中心軸に沿って、第4給水通路74が設けられている。振動伝達軸7は、主に、振動源1で発生した振動を歯科用工具12に伝達するものである。
【0020】
ベアリング軸35は、円筒状の回転軸36を含み、その回転軸36の一方の端部には、外周面に沿って鍔37が設けられている。
回転軸36は、長手方向の中心軸に沿って、径方向の断面が円形状である挿通孔38を有しており、この挿通孔38に水パイプ8が挿通される。
【0021】
前方ベアリング20A及び後方ベアリング20Bとしては、前方及び後方ベアリング内輪21A,21B、前方及び後方転動体22A,22B(例えば、球体)、及び前方及び後方ベアリング外輪23A,23Bから主に構成される公知の歯科用ベアリングを使用することができる。スペーサー30は、円筒状のスペーサー内輪31及び円筒状のスペーサー外輪32から構成されている。
前方及び後方ベアリング内輪21A,21B及びスペーサー内輪31には、それぞれ、ベアリング軸を挿通するための挿通孔24A,24B,33が設けられている。前方及び後方ベアリング内輪21A,21Bの内径と、スペーサー内輪31の内径とは略同一であることが好ましい。また、前方及び後方ベアリング外輪23A,23Bの外径と、スペーサー外輪32の外径とは略同一である。
【0022】
羽根車14は、翼15及び翼軸16を含み、翼15には、羽根車14の回転を不均一にすることによって振動を発生させるための孔18が設けられている。孔18を設ける代わりに、翼にアンバランスな部分を設けて、羽根車14の回転を不均一にすることもできる。
翼軸16には、長手方向の前方から後方にかけてベアリング軸用収納部17が設けられており、このベアリング軸用収納部17には、ベアリング軸35の一方の端部が収納される。
ベアリング軸用収納部17の後方端面には、水パイプ8を挿通するための挿通入口19が設けられている。
【0023】
カートリッジ部材4は、円筒状の本体40と、その本体40の長手方向の一方の端部において外周面に沿って設けた鍔41と、もう一方の端部において本体40の内周面に沿って設けた挟持用突起42とを備えている。
本体40は、前方ベアリング20A、スペーサー30、及び後方ベアリング20Bを主に収納するためのベアリング用収納部43を有している。
本体40の外周面における鍔41の近傍には環状の第1弾性体45(例えば、Oリング)が設けられ、更に、本体40の長手方向の中央部におけるその外周面にも環状の第2弾性体46(例えば、Oリング)が設けられている。
【0024】
水パイプ8は、円筒状の本体81と、その本体81の長手方向の一方の端部において外周に沿って設けた略円筒状の第5弾性体用保持部83と、その第5弾性体用保持部83に保持された環状の第5弾性体82(例えば、Oリング)とを備えている。第5弾性体82は、本体81に直接的に取り付けることもできる。本体81には、長手方向の中心軸に沿って、第3給水通路84が設けられている。
水パイプ8は、歯科用ハンドピース本体11の後方から前方に向かって設けられる給水通路の一部を構成する水パイプである。
【0025】
第1ジョイント部材5は、円柱状の本体50を備え、そして、その本体50の長手方向の一方には、円柱状の振動発生装置用収納部51が設けられており、この振動発生装置用収納部51には、振動源1及びカートリッジ部材4から構成される振動発生装置が主に収納される。振動発生装置用収納部51の長手方向の後方には、円柱状の水パイプ用収納部52が配置されており、この水パイプ用収納部52には、水パイプの一方の端部が収納される。振動発生装置用収納部51の空間と水パイプ用収納部52の空間とは連続している。水パイプ用収納部52の長手方向の後方には、円錐状の給水通路用連絡部53が更に配置されており、水パイプ用収納部52の空間と給水通路用連絡部53の空間とは連続している。
本体50の他方には、第2ジョイント部材9に設けられた洗浄水用受入口93と連結可能な洗浄水用差込口59Aが設けられており、更に、第2ジョイント部材9に設けられた給気用受入口94と連結可能な給気用差込口60Aも設けられている。
洗浄水用差込口59Aの給水通路59と水通路用連絡部53とは、第2給水通路54を介して連通している。
【0026】
本体50には、第2給気通路55が更に設けられており、第2給気通路55と給気用差込口60Aに設けた給気通路60とは連通している。更に、本体50には、後述のように、第3給気通路56、及び第1主排気通路57も設けられている。
【0027】
本体50の外周面には、第3弾性体としての環状の前方第3弾性体61A及び環状の後方第3弾性体61B(例えば、Oリング)が相互に平行に設けられている。前方第3弾性体61Aと後方第3弾性体61Bとの間には、第2給気通路出口64及び第3給気通路入口65が配置されている。
第1弾性体45、第2弾性体46、第3弾性体61A,61B、第4弾性体73、及び第5弾性体82の数は、それぞれ、特に限定されず、1個又は複数個(例えば、2個、3個、4個)とすることができる。
【0028】
図4~
図6を参照しながら、外ケース13に内蔵される各部品の相互関係を説明する。
図4に示すように、前方ベアリング20Aと、スペーサー30と、後方ベアリング20Bと、鍔37を含む回転軸36の一部とは、カートリッジ部材4のベアリング用収納部43に収納され、回転軸36の一部は、カートリッジ部材4から突出している。
カートリッジ部材4から突出した回転軸36は、羽根車14のベアリング軸用収納部17に収納されている。
【0029】
前方ベアリング20A、スペーサー30、及び後方ベアリング20Bを収納したカートリッジ部材4は、第1ジョイント部材5の振動発生装置用収納部51に収納されている。
【0030】
羽根車14は、カートリッジ部材4に設けた第2弾性体46よりも後方側において、カートリッジ部材4の本体40の後方面と、第1ジョイント部材5の振動発生装置用収納部51の後方面及び側方面とによって設けられた空間によって形成される作用室63に配置されている。
【0031】
水パイプ8は、羽根車14の挿通入口19を入り口として、ベアリング軸35の挿通孔38に挿通されている。
水パイプ8の一方の端部は、振動伝達軸7の外周壁76によって取り囲まれる水パイプ用収納部71において、水パイプ用収納部71の内周面に沿って設けた環状の第4弾性体73(例えば、Oリング)によって支持されている。一方、水パイプ8のもう一方の端部は、第1ジョイント部材5の水パイプ用収納部52において、水パイプ8の第5弾性体用保持部83の外周面に設けた第5弾性体82によって支持されている。
【0032】
第1ジョイント部材5の本体50は、その先端67において、カートリッジ部材4に設けた第1弾性体45と接触し、そして、その本体50の前方内周面において、カートリッジ部材4に設けた第2弾性体46と接触している。
【0033】
振動伝達軸7とカートリッジ部材4との連結は、振動伝達軸7の後方の外周面に設けた連結部70Aと、カートリッジ部材4の鍔側の内周面に設けた連結部40Aによって連結することができる。例えば、振動伝達軸7の後方の外周面に設けた雄ねじと、カートリッジ部材4の鍔側の内周面に設けた雌ねじとを螺合することによって行うことができる。
【0034】
図5に示すように、前方ベアリング内輪21Aとスペーサー内輪31と後方ベアリング内輪21Bとは、ベアリング軸35の鍔37と羽根車14の翼軸16とによって挟持されている。なお、
図5において、挟持方法を明確に表す目的で、ベアリング軸35、前方ベアリング内輪21A、スペーサー内輪31、後方ベアリング内輪21B、及び羽根車14以外の部品は破線で表している。
ベアリング軸35の鍔37は、前方ベアリング外輪23Aと接触せずに、更に、羽根車14の翼軸16は、後方ベアリング外輪23Bと接触していない。
ベアリング軸35の鍔37に対して、前方ベアリング内輪21A、スペーサー内輪31、後方ベアリング内輪21B、及び羽根車14の順に回転軸方向に圧力をかけることによって、これらを一体化している。この一体化によって、羽根車14を回転させると、ベアリング軸35、前方ベアリング内輪21A、スペーサー内輪31、及び後方ベアリング内輪21Bは、羽根車14と同じ回転速度で回転させることができる。
【0035】
図6に示すように、前方ベアリング外輪23Aとスペーサー外輪32と後方ベアリング外輪23Bとは、振動伝達軸7の外周壁76の後方に設けた挟持用突起72と、カートリッジ部材4に設けた挟持用突起42とによって、挟持されている。
なお、
図6において、挟持方法を明確に表す目的で、前方ベアリング外輪23A、スペーサー外輪32、後方ベアリング外輪23B、振動伝達軸7、及びカートリッジ部材4以外の部品は破線で表している。
振動伝達軸7の挟持用突起72は、前方ベアリング内輪21Aと接触せずに、更に、カートリッジ部材4の挟持用突起42は、後方ベアリング内輪21Bと接触していない。
また、振動伝達軸7とカートリッジ部材4との螺合によって、前方ベアリング外輪23Aとスペーサー外輪32と後方ベアリング外輪23Bとにこれらの回転軸方向に圧力をかけることによって、これらを一体化している。この一体化によって、羽根車14を回転させても、前方ベアリング外輪23Aとスペーサー外輪32と後方ベアリング外輪23Bは、羽根車14と伴に回転することはない。
【0036】
次に、
図4及び
図6を参照しながら、本発明の歯科用ハンドピース本体11における振動の発生方法及び振動の伝わり方を説明する。なお、
図4において、第1主排気通路57及び第3給気通路56は、同一断面上に設けられていないために破線で表している。
【0037】
本発明の歯科用ハンドピース本体11における振動は、作用室63に配置した羽根車14の接線方向に圧縮空気を吹き込むことによって発生させることができる。具体的には、羽根車14の翼15には孔18が設けられているので、羽根車14を回転させることによって、羽根車14の回転は、振動を伴う回転となる。
【0038】
圧縮空気は、第1ジョイント部材5の径方向の外周領域に設けた第2給気通路55を通過した後に、第3弾性体(前方第3弾性体61A及び後方第3弾性体61B)及びそれらを保持する保持部材と外ケース13とによって形成される密封空間に放出され、次に第3給気通路56を通過することによって、作用室63に吹き込まれる。第3弾性体61A及び後方第3弾性体61Bは、それぞれ、圧縮空気が所定の経路以外の経路を流れないようにするための機能を有している。
【0039】
作用室63に吹き込まれた圧縮空気は、羽根車14の回転に利用された後に、第1ジョイント部材5に設けた第1主排気通路57を介して、歯科用ハンドピース本体11の外部に排出される。
【0040】
羽根車14の振動を伴う回転に伴い、前方ベアリング内輪21Aとスペーサー内輪31と後方ベアリング内輪21Bとは振動を伴う回転が行われる。これらの振動は、前方ベアリング外輪23A、スペーサー外輪32、後方ベアリング外輪23Bに伝達される。
前方ベアリング外輪23Aに伝達された振動は、振動伝達軸7の挟持用突起72を介して、振動伝達軸7に主に伝達(
図6の矢印Aの方向)される。
後方ベアリング外輪23Bに伝達された振動は、カートリッジ部材4の挟持用突起42及び本体40を介して、振動伝達軸7に主に伝達(
図6の矢印Bの方向)される。
振動伝達軸7に伝達された振動は、最終的に、歯科用工具12に伝達される。
【0041】
カートリッジ部材4に伝達された振動は、カートリッジ部材4に設けた第1弾性体45及び第2弾性体46によって、第1ジョイント部材5へ伝達されないか、又は僅かしか伝達されない。
【0042】
第1弾性体45及び第2弾性体46は、それぞれ、カートリッジ部材4から第1ジョイント部材5に振動を伝達させないための防振機能に加えて、圧縮空気が所定の経路以外の経路を流れないようにするための機能も有している。
【0043】
図7は、歯科用工具12及び歯科用ハンドピース本体11における給水通路の配置状態を主に表す側面断面図であり、
図8は、歯科用ハンドピース本体11における給気通路の配置状態を主に表す側面断面図である。
【0044】
図7及び
図8を参照しながら、本発明の歯科用ハンドピース本体11で使用される圧縮空気及び洗浄水の流れを説明する。
圧縮空気は、第2ジョイント部材9に設けた第1給気通路91、第1ジョイント部材5の本体50に設けた給気用差込口60Aの給気通路60、第1ジョイント部材5に設けた第2給気通路55、及び第3給気通路56を介して、作用室63に吹き込まれ、その後、圧縮空気は、第1ジョイント部材5に設けた第1主排気通路57、及び第2ジョイント部材9に設けた第2主排気通路92を介して、第2ジョイント部材9の後部から歯科用ハンドピース本体11の外部に排気される。
【0045】
洗浄水は、第2ジョイント部材9の径方向の外周領域に設けた第1給水通路90、第1ジョイント部材5の本体50に設けた洗浄水用差込口59Aの給水通路59、第1ジョイント部材5の径方向の外周領域から中心領域に向かって、長手方向を緩やかに傾斜するように設けられた第2給水通路54、歯科用ハンドピース本体11の長手方向の略中心軸に配置した水パイプ8の第3給水通路84、及び振動伝達軸7の第4給水通路74を介して、歯科用工具12に設けた水通路に流れ込み、そして、歯科用工具12から作用部に供給される。
【0046】
第1給水通路90、第3給水通路84、及び第4給水通路74は、長手方向の中心軸に対して平行に設けられ、更に、第2給水通路54は、径方向の外周領域から中心領域に向かって、長手方向に緩やかに傾斜させているので(すなわち、給水通路が全体として長手方向の中心軸に対して平行になるように設けているので)、水詰りが起こりにくい。
【0047】
図9は、水パイプ8の収納場所を示す一部切欠き斜視図であり、
図10は、水パイプ8の配置状態を示す断面側面図であり、そして、
図11は、水パイプが振動伝達軸7の給水通路用連絡部77と接触した状態又は第1ジョイント部材5の給水通路用連絡部53と接触した状態を示す断面側面図である。
なお、
図10及び
図11において、一部の部品を仮想的に取り外している。
【0048】
図9~
図11を参照しながら、水パイプ8の配置状態を説明する。
振動伝達軸7の後方には、外周壁76に取り囲まれるように水パイプ用収納部71が設けられており、その外周壁76の内周面(つまり、水パイプ用収納部71の内周面)には第4弾性体73が設けられている。そして、収納部71の前方には、円錐状の水通路用連絡部77が連続して設けられている。収納部71の空間と給水通路用連絡部77の空間とは連続している。
【0049】
一方、第1ジョイント部材5の長手方向の中間位置には、水パイプ用収納部52が設けられている。そして、この水パイプ用収納部52の後方には、円錐状の水通路用連絡部53が連続して設けられている。水パイプ用収納部52の空間と給水通路用連絡部53の空間とは連続している。
【0050】
水パイプ8の前方は、振動伝達軸7の水パイプ用収納部71において、水パイプ用収納部71に設けた第4弾性体73で支持されており、一方、水パイプ8の後方は、水パイプ用収納部52において、水パイプ8の第5弾性体用保持部83に保持した第5弾性体82で支持されている。
水パイプ8の前方は、水パイプ8の本体81に直接的に設けた第4弾性体によって、又は、水パイプ8の本体81に間接的に設けた第4弾性体(すなわち、水パイプ8の本体81に設けた第4弾性体用保持部に保持した第4弾性体)によって支持することもできる。
水パイプ8の後方は、水パイプ8の本体81に直接的に設けた第5弾性体によって、又は、水パイプ用収納部52の内周面に設けた第5弾性体によって支持することもできる。
第4弾性体73は、水パイプ8に対する防振機能に加えて、水パイプ8を支持する機能を有している。第5弾性体82は、水パイプ8を支持する機能を主に有している。
【0051】
水パイプ8は、第1ジョイント部材5及び振動伝達軸7に対して固定されていないので、歯科用ハンドピース本体11の前方側(歯科用工具12側)又は後方側(第2ジョイント部材9側)に向かって(特に、歯科用ハンドピース本体11の長手方向の中心軸に対して平行に、前方側及び/又は後方側に向かって)自由に移動すること(
図10の矢印Cの方向)ができる。
【0052】
つまり、水パイプ8が歯科用ハンドピース本体11の前方側(歯科用工具12側)及び/又は後方側(第2ジョイント部材9側)に向かって自由に移動することが可能であるので、振動伝達軸7から水パイプ8に振動が伝達された場合であっても、水パイプ8の前後の移動によって水パイプ8での振動(つまり、カートリッジ部材4及び振動伝達軸7以外の部品での振動)が低減又は防止され、最終的に、振動源1で発生する振動を効率的に歯科用工具12に伝達することができる。
【0053】
例えば、水パイプ8の前方先端87と振動伝達軸7に設けた給水通路用連絡部77の内周面とが接触した状態(
図11において実線で示した水パイプの状態)となって、振動伝達軸7から水パイプ8に振動が伝達された場合(
図11の矢印Fの方向に振動が伝達された場合)であっても、歯科用ハンドピース本体11の後方側に向かって水パイプ8を移動させることができるので、それらが接触しない状態に容易にすること(すなわち、水パイプ8への振動の伝達を防止すること)ができる。
水パイプ8は、振動伝達軸7から水パイプ8の前方先端87に振動が伝達された直後に、後方側に向かって移動が行われる。
【0054】
こうした接触は、具体的には、歯科用ハンドピース本体11の組み立て作業において発生する恐れがある。こうした接触によって水パイプ8へ振動が伝達され続けた場合には、水パイプ8が壊れてしまう恐れがある(例えば、水パイプ8の本体81とその本体81に設けた第5弾性体用保持部83とが外れてしまう恐れがある)。
本発明による歯科用ハンドピース本体11の場合には、歯科用ハンドピース本体11を初めて動かした際に、水パイプ8の前後移動によって、水パイプ8と給水通路用連絡部77とが接触しない状態にすることができるので、上記不都合は生じない。
一方、パイプ8が自由に移動しないタイプの場合(すなわち、水パイプが固定式タイプの場合)には、こうした接触状態を解消する手段がないので、歯科用ハンドピース本体を分解して組み立て作業を再度行う必要がある。
【0055】
また、こうした接触は、第1ジョイント部材5の給水通路用連絡部53に流れ込んできた洗浄水によって、水パイプ8が前方側に押されることによっても発生する可能性がある。しかしながら、こうした洗浄水を原因とする接触の場合であっても、前述のように、水パイプ8への振動を伝達させないようにすることができる。
【0056】
更に、水パイプ8と給水通路用連絡部77とが接触していない状態(例えば、
図10に示す水パイプの配置状態)においても、第4弾性体73による防振が完全に行われずに、振動伝達軸7から水パイプ8に振動(つまり、
図10の矢印Dの方向に振動)が伝達され続けてしまう恐れもある。
一方、本発明による歯科用ハンドピース本体11の場合には、振動伝達軸7から水パイプ8への振動を打ち消すように、水パイプ8が歯科用ハンドピース本体11の前方側(歯科用工具12側)及び/又は後方側(第2ジョイント部材9側)に向かって自由に移動し、最終的に、その振動の大きさを最小限に抑えることが可能な場所に水パイプ8を配置させることができる。つまり、水パイプ8の振動を最小限に抑えることができるので、水パイプ8が壊れてしまうという不都合は生じない。
水パイプ8は、振動の経時変化に応じて、連続的に適切な場所に移動させることができる。
【0057】
水パイプ8の長手方向の長さの上限については、歯科用ハンドピース本体11の長手方向の長さを基準とした場合(1とした場合)の水パイプ8の長手方向の長さ(
図11における水パイプの前方先端87から水パイプの後方先端88までの長さ:矢印W)が、0.35未満、好ましくは0.25未満、より好ましくは0.20未満、最も好ましくは0.18未満である。
この長さが0.35を超えると、水パイプ8の重量が重くなりすぎることによって、歯科用ハンドピース本体11の前方側又は後方側に向かって水パイプ8を自由に移動させることが困難となる恐れがある。
水パイプ8の長手方向の長さの下限については、水パイプ8の長手方向の長さがベアリング軸35の長手方向の長さよりも長く、更に、水パイプの前方先端87が振動伝達軸7の水パイプ用収納部71に収納可能であり、そして水パイプの後方先端88が第1ジョイント部材5の水パイプ用収納部52に収納可能であれば、特に限定されない。
【0058】
水パイプ8は、
図11に示すように、その前方先端87と振動伝達軸7に設けた給水通路用連絡部77の内周面との接触点(
図11の符号X)まで、水パイプ8を前方側に移動させることができ、そして、その後方先端88と第1ジョイント部材5に設けた給水通路用連絡部53の内周面との接触点(
図11の符号Y)まで、水パイプ8を後方側に移動させることができる。
【0059】
水パイプ8を前後に移動させるために、水パイプ8の長手方向の長さ(
図11の矢印W)は、水パイプ8の前方先端87と振動伝達軸7の給水通路用連絡部77との接触点(
図11の符号X)から水パイプ8の後方先端88と第1ジョイント部材5の給水通路用連絡部53との接触点(
図11の符号Y)までの長さ(
図11の矢印Z)よりも短くする必要がある。具体的には、それらの差(Z-W)は、好ましくは0.5mm~3.5mm、より好ましくは1.0mm~3.0mm、最も好ましくは1.5mm~2.5mmである。
【0060】
水パイプ8の外径とベアリング軸35の内径の隙間(
図10の矢印E)の下限は、好ましくは0.05mm以上、より好ましくは0.1mm以上、最も好ましくは0.5mm以上である。
この隙間が0.05mm未満となると、ベアリング軸35の水パイプ用挿通孔38に水パイプ8を挿通することが困難となる。
更に、この隙間が0.05mm未満となると、後述するように、前方ベアリング20Aに注油することが困難となる。
水パイプ8の外径とベアリング軸35の内径の隙間(
図10の矢印E)の上限については、水パイプ8の外周面においてベアリング軸35が回転可能である限り、特に限定されない。
なお、羽根車14が回転している場合には、振動はベアリング軸35から水パイプ8に伝達されないか、又は歯科用ハンドピース本体11自体に影響を及ぼさない程度(例えば、水パイプ8を壊さない程度)の僅な振動しか水パイプ8に伝達されないので、水パイプ8の外径とベアリング軸35の内径の隙間を決定する際に、ベアリング軸35から水パイプ8への振動を考慮する必要はない。
【0061】
水パイプ8の材質としては、劣化をさせない公知の材質、例えば、金属を使用することが好ましい。
【0062】
水パイプ8の本体81の形状、及びその本体81に設けた第5弾性体用保持部83の形状は、それぞれ、水パイプ8を前後に移動させることが可能であり、更に、水パイプ8の外周面においてベアリング軸35が回転可能である限り、特に限定されない。代表的には、円筒形状、楕円筒形状、多角筒形状(例えば、三角筒形状、四角筒形状)が挙げられる。
水パイプ8の本体81の形状及び第5弾性体用保持部83の形状に合わせて、第4弾性体73の形状、第5弾性体82の形状、水パイプ用収納部71、及び水パイプ用収納部52の形状を適宜決定することができる。
例えば、水パイプ8の本体81の形状を多角筒形状にした場合には、その本体81の一方(前方側)の端部を収納する水パイプ用収納部71の形状(及び、第4弾性体73の形状)を(本体81の形状と同様な)多角筒形状にすることによって、水パイプ8の一方(前方側)の端部を、第4弾性体73を介して、水パイプ用収納部71に支持することができる。同様に、第5弾性体用保持部83の形状を多角筒形状にした場合には、その第5弾性体用保持部83を収容する水パイプ用収納部52の形状(及び、第5弾性体82の形状)を(第5弾性体用保持部83の形状と同様な)多角筒形状にすることによって、水パイプ8のもう一方(後方側)の端部を、第5弾性体82を介して、水パイプ用収納部52に収納することができる。
特に、水パイプ8を前後に移動させることに加えて、製造工程を簡易にすることを考慮する場合には、円筒形状が好ましい。
【0063】
図12は、注油方法を示す断面側面図である。注油は、
図12に示すように、圧縮空気の通路を利用して行われる。後方ベアリング20Bへの注油は、羽根車14とカートリッジ部材4との間の隙間を介して(
図12の矢印G)行われ、一方、前方ベアリング20Aへの注油は、水パイプ8の外径とベアリング軸35の内径の隙間を介して(
図12の矢印H)主に行われる。
水パイプ8とベアリング軸35の隙間が不十分の場合には、前方ベアリング20Aへの注油は、後方ベアリング20B及びスペーサー30を介して(
図12の矢印I)行う必要があるために、前方ベアリング20Aへの注油が不十分となる恐れがある。
【0064】
歯科用ハンドピース本体11の長手方向の中心軸と、ベアリング軸35、水パイプ8及び振動伝達軸7のそれぞれの長手方向の中心軸とが略一致するように、ベアリング軸35、水パイプ8、及び振動伝達軸7を配置することができる。こうした配置により、歯科用ハンドピース本体11の全体のバランスが更に良好となる。
【符号の説明】
【0065】
1・・・振動源;4・・・カートリッジ部材;5・・・第1ジョイント部材;
7・・・振動伝達軸;8・・・水パイプ;9・・・第2ジョイント部材;
10・・・歯科用ハンドピース;11・・・歯科用ハンドピース本体;
12・・・歯科用工具;12a・・・ホルダー;12b・・・歯科用インスツルメント;
13・・・外ケース;14・・・羽根車;15・・・翼;16・・・翼軸;
17・・・ベアリング軸用収納部;18・・・孔;19・・・挿通入口;
20A・・・前方ベアリング;20B・・・後方ベアリング;
21A・・・前方ベアリング内輪;21B・・・後方ベアリング内輪;
22A・・・前方転動体;22B・・・後方転動体;23A・・・前方ベアリング外輪;
23B・・・後方ベアリング外輪;24A・・・ベアリング軸用挿通孔;
24B・・・ベアリング軸用挿通孔;30・・・スペーサー;
31・・・スペーサー内輪;32・・・スペーサー外輪;
33・・・ベアリング軸用挿通孔;35・・・ベアリング軸;36・・・回転軸;
37・・・鍔;38・・・水パイプ用挿通孔;40・・・カートリッジ部材の本体;
40A・・・連結部;41・・・鍔;42・・・挟持用突起;
43・・・ベアリング用収納部;
45・・・第1弾性体;46・・・第2弾性体;50・・・第1ジョイント部材の本体;
51・・・振動発生装置用収納部;52・・・水パイプ用収納部;
53・・・給水通路用連絡部;54・・・第2給水通路;55・・・第2給気通路;
56・・・第3給気通路;57・・・第1主排気通路;59・・・給水通路;
59A・・・洗浄水用差込口;60・・・給気通路;60A・・・給気用差込口;
61A・・・前方第3弾性体;61B・・・後方第3弾性体;63・・・作用室;
64・・・第2給気通路出口;65・・・第3給気通路入口;
67・・・第1ジョイント部材本体の先端;70・・・振動伝達軸本体;
70A・・・連結部;71・・・水パイプ用収納部;72・・・挟持用突起;
73・・・第4弾性体;74・・・第4給水通路;76・・・外周壁;
77・・・給水通路用連絡部;79・・・連結手段;81・・・水パイプ本体;
82・・・第5弾性体;83・・・第5弾性体用保持部;84・・・第3給水通路;
87・・・水パイプ前方先端;88・・・水パイプ後方先端;90・・・第1給水通路;
91・・・第1給気通路;92・・・第2主排気通路;93・・・洗浄水用受入口;
94・・・給気用受入口;95・・・空気流調弁手段;
98・・・歯科用ホースとの接続部;