JP2000515796A - 歯科用ハンドピース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 歯科用ツールを受け入れるための器具セクション（１）と、該器具セクションに着脱可能に連結できる第２のセクションのホースセクション（２）とを有し、該ホースセクション（２）には、歯科用ツールの作動のための或る供給媒体を供給する媒体供給ラインがリンクされ、歯科用ツールが駆動モータ（３）により駆動される構成の歯科用ハンドピース。駆動モータ（３）は、ロータ（５）およびステータ（９）からなる。駆動モータ（３）のロータ（５）は、ステータ（９）から分離されて器具セクション（１）内に配置され、駆動モータ（３）のステータ（９）はホースセクション（２）内に配置されている。本発明による駆動モータ（３）の部分的一体化により、歯科用ハンドピースの重量が低減されかつ歯科用ハンドピースの操作性が改善される。また、歯科用ツールの高い作動速度が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】 歯科用ハンドピース 本発明は、請求の範囲第１項の前提部に記載の医療または技術的目的の歯科用 ハンドピースに関する。より詳しくは、本発明は、歯科用ハンドピースの駆動装 置であって、歯科用ハンドピースに取り付けられて作動する歯科用ツールを駆動 する駆動モータを備えた駆動装置の構造に関する。 一般に、歯科用ハンドピースは、歯科用ツールを受け入れるための器具セクシ ョンと、ターボドリル（例えば、回転する歯科用ツールを駆動するための駆動モ ータ）と、歯科用ツールの作動のための或る供給媒体（例えば、電流、スプレー 空気すなわち冷却空気、スプレー等）を供給するための媒体供給ホースを備えた ホースセクションとを有している。歯科用ハンドピースの構造に関し、２つの異 なった構造形式の間には本質的な相違がある。 第５図に示すように、器具セクション１、駆動モータ３、および媒体供給ホー ス４を備えたホースセクション２は、互いに嵌合させることで直列に直接連結さ れる個々の構成部品の形態をなしていてもよい。従って、この構造は、器具セク ション１とホースセクション２との間、および駆動モータ３と各セクション１、 ２との間の３つの連結箇所を有する。この形式の構造は、例えば、ドイツ国特許 (DE 28 34 099 C2)または欧州特許(EP 0 012 871 Bl)から知られている。 歯科用ハンドピースの第２の構造形式が第６図に示されている。この場合、駆 動モータ３は、器具セクション１とホースセクション２とにより形成される中空 空間内に保持されるモータカートリッジである。この目的のため、器具セクショ ンは、媒体供給ホースから供給される供給媒体を受け入れるための一体形供給ラ インを備えた、駆動モータ３にオーバーラップするケーシングを有し、該ケーシ ングおよび器具セクション１の供給ラインは、ホースセクション２まで案内され る。 しかしながら、既知の構造形式は、多くの点で問題がある。例えば、設計形式 による大きな全長の結果として、および歯科用ハンドピースの比較的大きい重量 の結果として、ハンドピースの重心がホースの方に移動しているため、ハンドピ ースの操作が困難である。しかしながら、歯科治療を正確に行なうには、歯科用 ハンドピースの敏感かつ容易な操作性が要求される。歯科用ハンドピース内の多 くの連結箇所または分離箇所は、衛生的条件に関して厳格である。また、これら の分離箇所には僅かな漏洩が生じる箇所が存在するので、これらの分離箇所は、 供給媒体の確実な通過を困難にする。また、回転は必ず駆動モータの連結箇所を 介して行なわなくてはならないため、患者の口内での作業に必要なハンドピース の回転能力が制限される。歯科用ツールを作動させるには、駆動モータのモータ 軸を、必然的に器具セクション内に存在する軸に機械的に連結しなければならず 、この結果、最大回転速度が制限され、ハンドピースが振動しかつノイズを発生 する傾向がある。また、既知の構造形式によれば、必要とされる異なる回転速度 範囲および出力範囲（すなわち、高トルク条件での低回転速度範囲および低トル ク条件での高回転速度範囲）は、適当な伝達段をもつ複数の交換可能な異なる器 具セクションを用いることにより達成されるが、この結果、装置全体のコストは かなり増大してしまう。最後に、既知の構造形式によれば、各駆動部品はそれ自 体のベアリング装置を有している。しかしながら、この結果として、歯科用ハン ドピースの摩耗可能性が相応して増大しかつベアリングの摩擦の結果としてハン ドピースの部品の付加的発熱が生じる。 従って本発明の目的は、上記欠点をほぼ解消できる歯科用ハンドピースを創出 することにある。 より詳しくは、本発明の目的は、分離箇所の数を減少させることにより、衛生 および洗浄能力を改善でき、全重量が低減されかつ操作の容易性を改善でき、か つ同時に、全体として歯科用ハンドピースの製造コストを低減できる歯科用ハン ドピースを創出することにある。 また、作動させるべき歯科用ツールの異なる回転速度範囲および出力範囲は、 使用者の出費を軽減させるため１つの同一器具セクションで達成すべきである。 すなわち、複数の異なる伝達変数(transmission variants)および伝達比を最小 に削減すべきである。 本発明によれば、この目的は、請求の範囲第１項に記載の歯科用ハンドピース により達成される。 本発明によれば、駆動モータは、歯科用ハンドピースの器具セクション内に一 部が一体化される。駆動モータの回転領域従って出力伝達領域（すなわちロータ ）は器具セクション内に配置され、一方、静止領域（すなわち、ステータ巻線を 備えたステータ）は、ロータから分離してホースセクション内に配置される。ロ ータの後端部は、例えば適当に設けられるベアリング構造により、ホースセクシ ョン内に支持される。 また、この逆の構成も可能であり、すなわち、ステータを器具セクション内に 配置し、ロータをホースセクション内に配置することもできる。この後者の構成 は、集電器を用いるモータの場合に優れた用途を見出すことができる。簡単化の ため、本発明は、前者の構造のみに基づいて説明する。 歯科用ハンドピースの２つのセクションを一体に結合すなわち差し込むことに より、ホースセクションのステータは器具セクションのロータ上に押し込まれ、 これにより、事実上一体化された駆動モータを備えた歯科用ハンドピースが得ら れる。 本発明による歯科用ハンドピースの構造は、多くの点で長所を有する。 ステータをホースセクション内に配置することにより、駆動モータの実際上の コスト集中部分がホースセクション内に一体化されかつ異なる増速比または減速 比をもつ器具セクションの最も多様な設計に等しく適用できるため、これらの部 分は１つ確保するだけでよい。本発明の構造により、器具セクションとホースセ クションとの分離箇所は１箇所となり、従って、供給ラインのカップリングおよ びシーリングが改善されかつハンドピースの洗浄も軽減される。また、ハンドピ ースの殺菌に関して重要なステータ部品が、器具セクション内ではなくホースセ クション内に配置されるため、ホースセクションを殺菌する必要がなくなる。従 って、全体的な衛生が改善されることは明白である。最後に、本発明による歯科 用ハンドピースに存在する分離箇所が１つであることにより、回転能力がかなり 改善されかつ全長および全重量が低減される。 本発明の他の長所は、駆動モータのロータを器具セクションの第１伝達段に固 定して座合させることにより得られる。なぜならば、分離形モータと比較して、 ２つのボールベアリングを省略できるからである。器具セクションの第１伝達段 への駆動モータのロータのカップリングはもはや不要になるので、カップリング ノイズおよび製造コストが低減される。このカップリングの省略および支持箇所 の減少により、明らかに高い駆動速度が得られ、この結果、より小さい伝達比で ツールの同じ回転速度を得ることができ、従って作動信頼性が高くなる。回転速 度範囲の拡大により、従来必要であった多数の異なる器具伝達段も同様に減少さ れ得る。本発明によれば、駆動モータのロータが器具セクション内に配置される ので、歯科用ハンドピースの全長が短縮されかつ重量が軽減されるので、操作の 容易性も改善される。 本発明の優れた実施形態によれば、ロータおよび／またはステータを、歯科用 ハンドピースの器具セクションまたはホースセクションからそれぞれ取り出して 、それぞれ、例えば異なるロータマグネットをもつ他のロータまたは異なるステ ータ巻線をもつ他のステータ巻線と交換でき、これにより、歯科用ハンドピース の残余の構造を変えることなく、同じ器具を使用して異なる回転速度範囲および 出力範囲を得ることができる。同様に、ロータマグネットのみを、異なる透磁性 をもつ他の磁石と交換することも考えられる。 最後に、本発明によれば、ステータ巻線に供給される電力に関して異なる回転 速度を得るため、駆動モータのステータ巻線を制御できるように設計することも できる。この目的のため、ステータ巻線を、オン・オフが別々に切換えられる、 並列に接続された幾つかの個々のコイルで形成し、これにより、個々のステータ コイルを任意に接続することによって駆動モータの回転速度を制御できる。 本発明の他の優れた実施形態は、請求の範囲の実施態様項に記載されている。 以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。 第１図は、器具セクションがホースセクションから分離された状態にある本発 明の第１実施形態を示す図面である。 第２図は、器具セクションがホースセクションから分離された状態にある本発 明の第２実施形態を示す図面である。 第３図は、器具セクションがホースセクションから分離された状態にある本発 明の第３実施形態を示す図面である。 第４図は、組み立てられた状態にある本発明の第１実施形態を示す図面である 。 第５図は、既知の歯科用ハンドピースを示す図面である。 第６図は、既知の他の歯科用ハンドピースを示す図面である。 第１図は、本発明による歯科用ハンドピースの構造を概略的に示す図面である 。本発明による歯科用ハンドピースは、基本的に２つのケーシングセクション、 すなわち、回転する歯科用ツール（例えばターボドリル）を例えば嵌着により受 け入れる機能を有する器具セクション１と、ホースセクション２とからなり、該 ホースセクション２は、これに直接取り付けられるか、ホースセクション２に連 結（例えば、螺着）できる媒体供給ホース４の延長ピースを備えている。媒体供 給ライン４は、歯科用ツールを作動させるための種々の供給媒体、例えば、電流 （照明装置および電気駆動モータ３用の電流）、冷却空気、スプレー空気または スプレー水を供給する機能を有する。 回転領域（ロータ）５および静止領域（ステータ）９からなる駆動モータ３は 、歯科用ツールを駆動する機能を有している。駆動モータ３は、集電器をもたな い形式、すなわち同期モータまたは例えばブラシレス直流モータが好ましい。ロ ータ５は、永久磁石６およびモータ軸７からなる。ステータは、ステータシート パケット１０およびステータ巻線１１からなる。本発明によれば、モータ軸７は 、モータ軸７のトルクを作動すべき歯科用ツールに伝達すべく機能する、器具セ クション１の第１伝達段８に直接座合している。ロータ５は、自己支持態様で、 器具セクション１内に一体化されている。ステータ９はロータ５から分離でき、 ホースセクション２内に配置されている。ロータ５およびステータ９は両方とも 、永久的または交換可能に、それぞれのセクション１または２内に配置すなわち 一体化することができる。より詳しくは、ステータ９は、プラグ接点を介してホ ースセクション２内に取り付けることができる。ロータ５および／またはステー タ９を、取り出すことができるように器具セクション１またはホースセクション ２内に配置すれば、ロータ５またはステータ９を、それぞれ、例えば、異なるロ ータマグネットをもつ別のロータまたは異なるステータ巻線をもつ別のステータ と都合良く交換でき、これにより、歯科用ハンドピースの構造を変える必要なく 、 同じ器具を用いて異なる回転速度範囲および出力範囲を得ることができる。同様 に、ロータ５は、ロータマグネット６のみを、異なる透磁率をもつロータマグネ ットに交換できるように構成できる。 また、１つの同じハンドピース、すなわち同一器具セクションおよびホースセ クションを用いて異なる回転速度範囲が得られるようにするため、ステータ９の ステータ巻線１１への電力の供給を制御することもできる。また、ステータ巻線 １１は、別々にかつ互いに独立して付勢される幾つかの個々のコイルに分割して も、個々の或るコイルのスイッチをオン・オフすることにより、ステータ巻線１ １に供給される電力を制御することができる。この方法により、１つの同じ歯科 用ハンドピースを、異なる回転速度範囲に切り換えることができる。 両セクション１、２の組立て後、ロータ５は、その後端部もホースセクション ２内に支持される。第１図によれば、この目的のため、ホースセクション２内に ボールベアリング１３が設けられている。両セクション１、２を一体に押し込む と、一方でステータ９がロータ５上に押し込まれ、他方でロータ５の後端部がボ ールベアリング１３内に押し込まれる。両セクション１、２が組み立てられてお らず従ってロータ５がホースセクション２内に支持されないときでもロータ５を 支持できるようにするため、モータ軸７を支持する別のボールベアリング１２を 器具セクション１内に任意に設けることができる。 器具セクション１は、媒体供給ライン４から供給される供給媒体を、作動すべ き歯科用ツールに供給するための幾つかの供給ライン１６を有している。器具セ クション１の下面は、供給ライン１６用の付加自由空間のため、非対称的に設計 されたケーシング形状を呈している。器具セクション１内に一体化された供給ラ イン１６は、組み立てられた状態においてホースセクション２まで延び、このた め、両セクション１、２が一体に押し込まれると、器具セクション１の供給ライ ン１６が媒体供給ライン４に直接連結される。別の構成として、一方では媒体供 給ライン４にリンクされかつ他方では両セクション１、２の一体押込みの結果と して器具セクション１の対応する供給ライン１６に連結される供給ライン（図示 せず）を、ホースセクション２に対応して形成し、供給媒体の直接かつ確実な伝 達が行なえるように構成することもできる。 第２図は本発明による歯科用ハンドピースの第２実施形態を示し、この第２実 施形態は、ロータ５の後部をホースセクション２内に支持するためのボールベア リング１３がロータ５に取り付けられている点においてのみ、第１図の実施形態 とは異なっている。 優れた態様として、ホースセクション２内でロータ５の後端部を支持するのに 、空気ベアリングまたは滑りベアリングを使用することもできる。より詳しくは 、第３図に示す磁気ベアリングを使用できる。磁気ベアリングからなる静止部分 １５がホースセクション２に連結されており、同じく磁気ベアリングからなる回 転部分１４が駆動モータのロータ５に連結されている。 第４図は、組み立てられた状態にある本発明の歯科用ハンドピースを示す。本 発明によれば、器具セクション１とホースセクション２とを一体に差し込むこと により駆動モータ３が一体化される構成のコンパクトなハンドピースを得ること ができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．歯科用ツールを受け入れるための第１セクション（１）と、該第１セクショ ン（１）に着脱可能に連結できる第２セクション（２）とを有し、該第２セクシ ョン（２）には、歯科用ツールの作動のための或る供給媒体を供給する媒体供給 ライン（４）がリンクされ、歯科用ツールを駆動するための駆動モータ（３）を 更に有し、該駆動モータ（３）は、回転領域（５）および静止領域（９）からな り、かつ第１セクション（１）および第２セクション（２）が一体連結されると 、両セクション（１、２）により形成される中空空間内に配置される構成の歯科 用ハンドピースにおいて、 該第１セクション（１）と第２セクション（２）とが分離された状態において 、駆動モータ（３）の回転領域（５）が第１セクション（１）におよび静止領域 （９）が第２セクション（２）に配置され、または逆に、回転領域（５）が第２ セクション（２）におよび静止領域（９）が第１セクション（１）に配置されて いることを特徴とする歯科用ハンドピース。 ２．前記駆動モータ（３）の回転領域（５）および静止領域（９）は、第１セク ション（１）と第２セクション（２）とを一体連結すると、駆動モータ（３）の 静止領域（９）が駆動モータ（３）の回転領域（５）の上に押し込まれるように 構成されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の歯科用ハンドピース 。 ３．前記駆動モータ（３）は集電器を使用しないモータであることを特徴とする 請求の範囲第１項または第２項に記載の歯科用ハンドピース。 ４．前記駆動モータ（３）は同期モータまたはブラシレス直流モータであること を特徴とする請求の範囲第３項に記載の歯科用ハンドピース。 ５．前記駆動モータ（３）の回転領域（５）は第１セクション（１）内に交換可 能に配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項〜第４項のいずれか１項 に記載の歯科用ハンドピース。 ６．前記駆動モータ（３）の回転領域（５）は交換可能な永久磁石（６）からな ることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の歯科用ハンドピース。 ７．前記駆動モータ（３）の回転領域（５）の、第１セクション（１）に対面す る端部には、回転するモータ軸（７）が設けられており、該モータ軸（７）は自 己支持態様で第１セクション（１）内に配置されていることを特徴とする請求の 範囲第１項〜第６項のいずれか１項に記載の歯科用ハンドピース。 ８．前記駆動モータ（３）の回転領域（５）の、第１セクション（１）に対面す る端部には、回転するモータ軸（７）が設けられており、該モータ軸（７）はベ アリング（１２）、より詳しくはボールベアリングにより第１セクション（１） 内に支持されていることを特徴とする請求の範囲第１項〜第６項のいずれか１項 に記載の歯科用ハンドピース。 ９．前記第１セクション（１）と第２セクション（２）とが組み立てられた状態 において、駆動モータ（３）の回転領域（５）の、第２セクション（２）に対面 する端部は、第２セクション（２）内に支持されていることを特徴とする請求の 範囲第１項〜第８項のいずれか１項に記載の歯科用ハンドピース。 10．前記駆動モータ（３）の回転領域（５）の、第２セクション（２）に対面す る端部は、ロータベアリング（１３）により支持されていることを特徴とする請 求の範囲第９項に記載の歯科用ハンドピース。 11．前記ロータベアリング（１３）は駆動モータ（３）の回転領域（５）に取り 付けられていることを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の歯科用ハンドピー ス。 12．前記ロータベアリング（１３）は第２セクション（２）内に配置されている ことを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の歯科用ハンドピース。 13．前記ロータベアリング（１３）はボールベアリングであることを特徴とする 請求の範囲第１０項〜第１２項のいずれか１項に記載の歯科用ハンドピース。 14．前記ロータベアリング（１３）は空気ベアリングまたは滑りベアリングであ ることを特徴とする請求の範囲第１０項〜第１２項のいずれか１項に記載の歯科 用ハンドピース。 15．前記ロータベアリング（１３）は磁気ベアリングであり、該磁気ベアリング の回転部分（１４）は駆動モータ（３）の回転領域（５）に取り付けられ、該磁 気ベアリングの静止部分（１５）は第２セクション（２）内に取り付けられてい ることを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の歯科用ハンドピース。 16．前記駆動モータ（３）の静止領域（９）は、第２セクション（２）内に交換 可能に配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項〜第１５項のいずれか １項に記載の歯科用ハンドピース。 17．前記第１セクション（１）は供給媒体のための供給ライン（１６）を有し、 該供給ライン（１６）は、第１セクション（１）と第２セクション（２）とを組 み立てると媒体供給ラインに直接連結され、供給媒体を、第２セクション（２） にリンクされた媒体供給ライン（４）から第１セクション（１）に直接供給でき ることを特徴とする請求の範囲第１項〜第１６項のいずれか１項に記載の歯科用 ハンドピース。 18．前記第１セクション（１）および第２セクション（２）は、供給媒体のため の適当に形成された供給ライン（１６）を有し、該供給ライン（１６）は、第１ セクション（１）と第２セクション（２）とを組み立てると互いに連結され、第 ２セクション（２）に関係する供給ラインは更に媒体供給ライン（４）に連結さ れ、これにより、供給媒体は、第２セクション（２）および第１セクション（１ ）に関係する供給ライン（１６）を介して、第２セクション（２）にリンクされ た媒体供給ライン（４）から歯科用ツールに供給されることを特徴とする請求の 範囲第１項〜第１６項のいずれか１項に記載の歯科用ハンドピース。 19．前記供給ライン（１６）は、電流および／またはスプレー空気および／また はスプレー水および／または冷却空気により構成される供給媒体のためのもので あることを特徴とする請求の範囲第１７項または第１８項に記載の歯科用ハンド ピース。 20．前記媒体供給ライン（４）は第２セクション（２）に直接取り付けられてい ることを特徴とする請求の範囲第１項〜第１９項のいずれか１項に記載の歯科用 ハンドピース。 21．前記駆動モータ（３）の静止領域（９）は、駆動モータ（３）の回転領域（ ５）の異なる回転速度を得るべく制御できることを特徴とする請求の範囲第１項 〜第２０項のいずれか１項に記載の歯科用ハンドピース。 22．前記駆動モータ（３）の静止領域（９）は、互いに別々に連結できる幾つか の巻線（１１）を有していることを特徴とする請求の範囲第２１項に記載の歯科 用ハンドピース。 23．前記駆動モータ（３）の回転領域（５）は器具セクション（１）の伝達段に 直接連結されており、該伝達段は、回転領域（５）のトルクを歯科用ツールに伝 達する機能を有することを特徴とする請求の範囲第１項〜第２２項のいずれか１ 項に記載の歯科用ハンドピース。