JP2010538763A - 歯口清掃器具 - Google Patents

Abstract

本発明は、歯科患者への使用において携帯性および操作性を向上し、かつ清潔な状態維持に役立つ歯口清掃器具、特に歯科用ハンドピースに関する。本発明は、当該ハンドピースと併用する予防アングルまたはプロフィアングルにも関する。一般に、歯口清掃器具は、従動軸１本と回転のためにそれに取り付けるプロフィカップ１個を含むプロフィアングル１本、およびハンドピース１個を含む。一般的に、ハンドピースは、出力軸と結合する回転源を内蔵した本体を含むが、この本体は、使用中に出力軸と従動軸上のアングル歯車の噛み合いによってプロフィアングル内の従動軸と結合する。

Description

本発明は、歯科器具、特に歯の清掃および／または研磨用歯口清掃器具に関する。本発明は、さらに、改善された滅菌管理、動作効率および／または製造効率を有する歯口清掃器具の構成部品に関する。

＜関連出願の相互参照＞
本出願は、本明細書に参照として組み入れるその全内容である、２００７年９月１４日付けに出願された『歯口清掃器具』と題する米国特許仮出願第６０／９７２，７３号に基づく優先権および利益を主張する。

＜背景技術＞
歯科衛生の一環として、患者は、歯のクリーニングの来院中に、歯科衛生士などの専門家から歯の研磨を受ける。歯科衛生士などの専門家は研磨ペーストを入れるカップを使用する。歯の研磨は、予防カップまたはプロフィカップと普通呼ばれる、小型ラバーカップを使用して予防研磨ペーストを歯に塗布することによって実施される。プロフィカップを予防研磨ペーストで充填または満たし、カップが機械的に回転している間、充填したカップを歯の表面に押し当てる。回転力により、研磨ペーストが歯の研磨表面全体で旋回する。

カップは、予防アングルまたはプロフィアングルと呼ばれる歯科用アングルに取り付ける。回転作用はプロフィアングルに取り付けた歯科用回転ハンドピースによって生じる。

プロフィアングルと一緒に使用する大半の歯科用ハンドピースは、大半の歯科医院にある圧縮空気供給を利用する圧縮空気駆動式装置である。これらのハンドピースは比較的簡単な機械的タービン装置であり、これらは通常、再使用可能でかつオートクレーブなどの方法で滅菌可能な点で便利であるが、その反面、大半の電気装置は、滅菌による高温、高圧、および湿潤状態のため、滅菌効果が促進されない。しかし、これらの空気駆動式ハンドピースを動作させるには送気管と連結した状態を維持する必要がある。歯科衛生士などの専門家は、患者の歯全体に手が届くように、患者の周辺を移動したり、歯科用ハンドピースの位置を変えたりする必要が生じることがよくあるが、送気管があるため、これが困難な場合がある。

本発明は、歯科患者への使用において携帯性および操作性を改善し、かつ清潔な状態維持に役立つ歯口清掃器具、特に歯科用ハンドピースに関する。本発明は、当該ハンドピースとともに使用される予防アングルまたはプロフィアングルにも関する。

一般に、歯口清掃器具は、従動軸1本と回転のためにそれに取り付けるプロフィカップ1個を含むプロフィアングル1本、およびハンドピース1体を含む。一般に、ハンドピースは、出力軸と結合する回転源を内蔵した本体を含むが、この本体は、使用中に出力軸と従動軸上のアングル歯車の噛み合いによってプロフィアングル内の従動軸に結合し、必要に応じ、使用していないときには簡単に切り離すことができる。

プロフィアングル本体には、一般に軸方向穴1個とアングル部分1体があり、このアングル部分は従来型アングルと同様、第2の本体であることもある。このアングル本体は、駆動源に取り付けるために適応しており、さらに、歯の研磨用カップに取り付ける第１の端および回転のための駆動源と結合するために適応される第２の端に駆動軸を取り付けた状態で、このアングル本体を通してこの駆動軸を回転可能な状態で格納するために適応し得る。この駆動軸はアングル本体内で固定的に格納されていない。

さらに、このアングル本体は、たとえば、制御回路、ユーザコントロール、表示器、および／または他の適切な構成要素など、他の構成要素をも含み得る。一般的な操作において、ユーザは、出力軸の回転源を始動するためのコントロールを作動させるが、これによりこの出力軸がアングル歯車の噛み合いを介して従動軸に回転を伝達し、アングル歯車の噛み合いがプロフィカップを回転させることで、患者の歯のクリーニングおよび／または研磨作用を生じさせる。この回転源は、たとえば、電動モーターであることもある。一般に、回転源は、携帯型動力源、外部の電力源、および／またはその組み合わせを含む、動力貯蔵リザーバなど、適切な動力源によって動力供給される。一般に、取り外し可能、もしくは取り外し不可、および充電可能の電池、電気燃料電池もしくは燃料貯蔵リザーバ、コンデンサ、外部電源、圧縮ガス/流体源、ならびに／または他の適切な動力源またはそれらの組み合わせを使用し得る。

たとえば、歯科用ツール１００が携帯型かつ不連結の場合があるので、電池、コンデンサ、またはその他の携帯型動力源が望ましいかもしれない。携帯型動力源には、亜鉛電池、アルカリ電池、ニッケル水素電池、ニッカド電池、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池などの取り外し可能もしくは取り外し不可の電池、コンデンサ、電気燃料電池もしくは燃料貯蔵リザーバ、ならびに／またはその他の適切な携帯型動力源が含まれるが、これらに限定されない。一般に、動力源が充電可能および／または簡単に交換可能であれば、さらに望ましいかもしれない。

一般に、携帯型動力源はハンドピースの筺体またはそれに取り付けられた状態で廃棄されることがある。再生可能な動力源の場合、充電ステーションを使用できるので、器具が使用されていないときに充電し得る。充電ステーションは器具を使用時以外に置いておくスタンド内に存在することがあるが、これについては後ほど詳細する。

一つの見方として、歯口清掃器具は、スリーブも含むと言える。一実施形態において、このスリーブは、たとえば、患者の口など、作業域からハンドピースを隔離するのに役立ち得るよう、ハンドピースの部分を実質的に覆うことがある。一般に、これは、患者の口への接触によるハンドピースの汚染およびハンドピースから患者の口への汚染を減らすことによって、清潔な作業環境を維持するのに役立ち得る。ハンドピースは、通常、携帯型動力源および／または回転源などの構成要素の感度のため、オートクレーブなどの方法によって滅菌できないことがある。さらに、オートクレーブの高温、高圧、および／または高湿度などの諸条件は、ハンドピースを損耗させ、その使用寿命を縮める原因ともなり得る。したがって、このスリーブは、障壁としての役割を果たすことができ、さらに、一般に、患者への使用前に滅菌または交換できる。

一般に、このスリーブは、ハンドピース部分を実質的に覆い囲める中空シェルの形を有し得る。また、一般に、このスリーブはハンドピース挿入用の第１開口部と、ハンドピースの出力軸をプロフィアングルの従動軸に結合する第２開口部を有し得る。一部の実施形態において、このスリーブはハンドピース本体の形状に沿った形状をし得る。これは本歯口清掃器具の全体的な形状サイズを小型化でき、さらにユーザに対して人間工学的な利点をもたらすことに役立ち得る。たとえば、ハンドピース本体および／またはスリーブは、ユーザが具合よく確実に握れるように設計し得る。

一般に、このスリーブは、滅菌可能で再使用可能な材料の一種または複数材質の組み合わせから構成され得る。適切な材料には、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、アクリル、アセタール、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリマー、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼、銀などの金属、ガラス繊維ならびに炭素繊維補強プラスチックなどの複合材料、および／または他の適切な材料が含まれるが、これらに限定されない。この材料は一般に、少なくとも一定回数において通常の使用状況および滅菌サイクルで、オートクレーブして再使用し得る。具体的な一実施形態では、このスリーブは、ULTEM（登録商標）樹脂（GEPlastics社）などのポリエーテルイミドポリマーから製造される。

一部の実施形態において、このスリーブには、微生物の繁殖を除去、防止、抑制、または最小化できるコーティングが含まれ得るので、高温オートクレーブ過程やきつい化学薬品の使用を最小限に抑えることができ、かつ当該ツールまたは器具の製造用基質として有用な材料の種類および数量を増やし得る。

これらのコーティングには、実質上恒久的、少なくともスリーブの使用寿命などの期間において結合可能である、もしくはコーティング剤を活用してスリーブの露出表面に塗布すると抗菌効果を持続する化学的抗菌材料または化合物を含み得る。一実施例では、化学薬品は単一または複数の共有結合によってスリーブ表面に溶着し得る。

他の実施形態では、これらのコーティングは、使用中、口など有用領域に抗菌物質を溶解、浸出、または別の方法で供給するよう、非恒久的な方法で溶着できる化学的抗菌材料または化合物を含み得る。

さらに他の実施形態では、コーティングは湿潤環境または湿気との接触で抗菌剤を浸出および／または放出する抗菌剤の材料を含み得る。これらの材料は、スリーブ製造に使用される基質材料に組み込まれるか、またはスリーブ露出表面に塗布されるコーティングに含まれ得る。これらの材料の組み込みはポリマー基質に特に適している。

化学的抗菌材料または化合物には、抗生物質、抗真菌薬、一般的な抗菌剤、金属イオン生成材料、または抗菌効果生成可能な他の材料を含むが、これらに限定されない多様な材料が含まれ得る。たとえば、有害作用または患者への不快感を最低限に抑えるために、化学的抗菌材料または化合物も選択され得る。

抗菌化合物には、抗生物質、第4級アンモニウムカチオン類、金属イオン源、トリクロサン、クロルヘキシジン、および／またはその他の適切なそれらの化合物または混合物を含むことがあるが、これらに限定されない。

さらに他の実施形態では、多様な金属、特にヒトにほとんどもしくは全く影響がない還移金属の抗菌特性を活用することによって、抗菌活性を実現し得る。実施例には、抗菌効果、およびヒトへの生体影響がほとんどないことで知られる遊離銀イオン源を含めることができる。金属イオンの抗菌活性は、たとえば、製造中に金属イオン源を歯科器具用の材質と混合すること、プラズマ蒸着などの方法で表面を塗布すること、エッチングまたはコロナ放電などの方法で親和性部位または結合部位を形成するために歯科器具の表面を攪乱することによって金属イオン源を緩く錯体化させること、および電気めっき、光還元、ならびに沈殿などの手段によって表面に金属を溶着させることによるものを含み得る多様な方法によって生じさせ得る。その後このスリーブ表面では、抗菌効果を生じることが可能な遊離銀イオン源をその使用中に徐々に放出し得る。

一部の実施形態では、金属イオン源はイオン交換樹脂であり得る。イオン交換樹脂は材質表面の結合部位にイオンを運ぶ物質である。イオン交換樹脂は、それに対して特定の親和性を有する特定イオン種を含浸させることができる。このイオン交換樹脂は、通常それよりも高い親和性を有する異なるイオン種を含む環境内に置くことが可能で、これにより含浸イオンがこの環境に浸出し、この環境に元来存在したイオン種によって置き換えられる。

一実施形態では、スリーブは、たとえば銀など、金属イオン源を含有するイオン交換樹脂を含み得る。金属イオン源を含有するイオン交換樹脂は、たとえば、銀含有のリン酸ジルコニウムをベースにしたセラミックイオン交換樹脂であるAlphasan（登録商標）（Milliken Chemical社）を含み得る。このイオン交換樹脂をスリーブに塗布するか、またはスリーブ材料に組み込むことも出来る。

別の実施形態では、スリーブは、固有の抗菌効果を有する天然植物材料、天然材料コーティング、またはそれらの混合物から製造し得る。当該材料は、一部の新規キチン結合ペプチド類により抗菌活性を有すると考えられる竹などの材料を含む。

このスリーブは、ハンドピースへの結合具、たとえば、通板、摩擦接合具、スナップ式結合具、および／または他の適切な結合具によって、ハンドピースに結合し得る。

一部の実施形態では、このスリーブはハンドピースにスナップ式に結合する。したがって、このスリーブおよびハンドピースは、スリーブがハンドピースに確実にカチッとはまるよう、対応する機構または構造を有し得る。このスナップ式結合具は、次回に使用するためスリーブを取り付け、使用、取り外し、および滅菌できるよう、実質的に元の状態に戻すことができ、再使用可能でもある。スナップ式結合具の機構または構造は、対応する山と谷、対応する凹凸、対応する隆起と窪み、柔軟性スナップアームと窪み、および／または他の適切なスナップ式結合具の機構もしくは構造、またはそれらの組み合わせを含むことがあるが、これらに限定されない。

大半の使い捨てプロフィアングル、特に市販品は、入力軸1本とこの入力軸に結合される従動軸1本との両方を含み、この入力軸は、歯車の噛み合わせによってこの従動軸を連動回転させるこの入力軸およびチャックを介してハンドピースの出力軸に結合するために適応される。プロフィアングルのこの追加軸構成要素は、一般に患者ごとに使い捨て可能なため、このプロフィアングルの使い捨てにより廃棄物量が増すばかりか、さらには使用しないときでさえプロフィアングル本体内に両方の軸を保持するため、Ｘ構造の特定態様を複雑化する。これは環境面で健全ではない。

本発明では、前述の通り、この出力軸および出力歯車はハンドピース上に設置される。本発明の具体的な一実施形態では、このハンドピースは出力軸および出力歯車を含み、両方ともハンドピース上に残り、再使用可能である。したがって、このハンドピースと共に使用するプロフィアングルは、歯車の歯など、動作のためにハンドピースの出力歯車と結合するよう適合される従動軸1本のみで作られることから、プロフィアングルに使用される材料を減らし環境にも優しいばかりでなく、使用しないときはプロフィアングルに入力軸を保持する必要がないため設計態様が簡素化される。

前述の通り、このアングルは、第１軸方向穴１個を有する第１本体と、第２軸方向穴１個を有する第２本体を有し、この第２本体は第１本体にある角度をなして第１本体に結合し、前記軸方向穴２個は相互に通じている。第１本体はハンドピースへの取り付けのために、また第２本体はそれらを介して従動軸を回転可能な状態で格納するためにそれぞれ適応し得る。

一実施形態では、角度は約９０°、別の実施形態では、角度は鋭角であり得る。さらに別の実施形態では、角度は鈍角であり得る。

本発明の一実施形態では、出力軸は、駆動歯車部分と駆動軸部分を含み、この歯車部分は実質的に垂直の表面、たとえば、横面から直角に突出する形状を有する横面を含み、さらにこの歯車部分はその周囲に配置し得る。一実施形態では、この突出形状はピン状または銃弾形状であり得る。一実施例では、一般に歯車の平面上に横たわるのではなく、横面から直角に突出する歯車の歯を有するクラウン歯車である。

従動軸はまた、アングル本体内に配置された従動歯車１個を含み、一つの従動歯車部分と一つの従動軸部分を含み、その従動軸部分の第１の端は従動歯車部分で終り、第２の端はプロフィカップに結合し、この歯車部分は、表面周囲に形成される構造を有する実質的な水平面を含み、さらに窪みを含み得る。従動歯車部分の窪みは、動作時に駆動歯車の突出部分と噛み合うための、間隔のある複数の歯を含み得る。一実施例は、一般に歯車の軸と並行に並ぶ複数のピン形の歯を有する、ピン歯車である。クラウン歯車およびピン歯車は上手く噛み合う。

歯車のその他の実施例は、平歯車、かさ歯車、および他の歯車を含み得る。

適切に動作するには、出力軸および従動軸の歯車が正しい歯当たりで噛み合う必要がある。出力軸と従動軸との両方は自由に回転可能であるため、それらは、プロフィアングルがハンドピースに結合されるときに特定の位置に置かれていなくても良い。したがって、本歯口清掃器具は、出力歯車と従動軸の歯の正しい歯当たりを確実にする機構を組み込み得る。正しい歯当たりは、使用中の安定した取り付け状態、使用しないときのための簡単な取り外しも確保できる。

具体的な複数の実施形態では、ハンドピースの出力軸および／または出力歯車はバネで荷重されている。バネは出力軸および／または出力歯車を遠位側に偏らすことができるが、近位側方向の動きも可能にし得る。たとえば、歯車の突合せごとの歯の頂点など、出力歯車と従動軸の歯との最初の歯当たり位置がずれ、噛み合わない場合でも、プロフィアングルが取り付けられるよう出力歯車は近位側に移動可能である。その後、出力軸の回転時には、正しい歯当たり時に動作するよう従動軸の歯が正しく噛み合うため、出力歯車はバネで遠位側に偏らすことができる。

一部の実施形態では、出力歯車は出力軸上にバネで荷重し得る。その他の実施形態では、出力軸は回転源へのその結合部上にバネで荷重し得る。バネ荷重位置で出力歯車と出力軸との接続が緩いことから、出力歯車の位置がずれる可能性を減らすため、これが望ましいかもしれない。

一部の実施形態では、スリーブには、出力軸と従動軸の正しい位置合わせを助けるための構造を含み得る。

プロフィアングルはハンドピースとともに使用するために提供されており、プロフィアングルはハンドピースおよび／またはスリーブの本体に結合されるよう適応する本体を有する。このプロフィアングルは、結合具、たとえば、通板、摩擦接合具、スナップ式結合具、および／または他の適切な結合具によって、ハンドピースおよび／またはスリーブに結合し得る。

一部の実施形態では、このプロフィアングルはスリーブにスナップ式に結合する。したがって、このプロフィアングルおよびスリーブは、プロフィアングルがスリーブに確実にカチッとはまるよう、対応する機構または構造を有し得る。このスナップ式結合具は、プロフィアングルを廃棄するために取り外せるよう、実質的に元の状態に戻せ、再使用可能でもある。スナップ式結合具の機構または構造は、対応する山と谷、対応する凹凸、対応する隆起と窪み、柔軟性スナップアームと窪み、ならびに／または他の適切なスナップ式結合具の機構もしくは構造、もしくはそれらの組み合わせを含むことがあるが、これらに限定されない。プロフィアングルのスナップ式結合は、たとえば、スリーブとハンドピースとの間のスナップ式結合場所でスリーブ周囲で堅く締めることによって、ハンドピースにスリーブの結合具を補強する役割も果し得る。動作中にスリーブがハンドピースから不意に外れることを防止するために役立ち得るため、これが望ましいかもしれない。

別の態様において、ハンドピースの従動軸および出力歯車は複数の軸受面を含む。軸受面は、出力歯車と従動軸との間の好ましからざる摩擦の低減に役立つことがある、出力歯車と従動軸との間の正しい位置合わせおよび間隔を維持するのに役立ち得る。一般に、出力歯車と従動軸との間の軸受面が最小の表面積であり、および／またはそれらは接触面において逆並行ではなく並行に滑るため、これが望ましいかもしれない。したがって、これは接触面の摩擦を低減する可能性があるため、動作中の性能向上および／もしくはプロフィアングルならびに/またはハンドピースの過熱防止に役立ち得る。一部の実施形態では、接触面は、出力歯車の中心における一方の側でのみ生じる。

一部の態様では、従動歯車および出力歯車の軸受面は、適合機構および／または適合構造を含み得る。一般に、不適合なプロフィアングルは、たとえば、正常に動作しなかったり、および／またはハンドピースへの損傷の原因となったりするため、ハンドピースと適合するプロフィアングルの使用を確実にすることが望ましいかもしれない。適合機構の実施例は、突起と溝、窪みまたは谷の接続部、溝形接続部、およびそれらの変形の少なくとも一つの構成要素を含み得る。これらの適合接続部は、ハンドピースとアングルとを簡単に切り離し、正確に取り付けられるようにする。

一実施形態では、出力軸の歯車部分には、そこに複数の突起を成す実質的に垂直の表面を含み得る。従動軸部分には、歯車部分に隣接し、かつそこに複数の窪みを成す実質的な垂直部分を含み得る。一態様では、突起は、適合可能なプロフィアングル従動軸の対応する溝に噛み合うことができる出力歯車の歯面上に含まれ得る。

一部の実施形態では、適合機構および／または適合構造は、安全性と快適性のため不適合プロフィアングルとハンドピースを実質的に併用できなくするためのものも含み得る。たとえば、ハンドピースが不適合プロフィアングルとともに使用されたときに駆動軸および／または従動軸の回転を停止できるような、回転停止機構および／または回転停止構造が含まれ得る。

また別の態様では、プロフィアングルは、駆動軸と従動軸の両方がアングル内に格納され、分離や切り離しが困難な従来型のプロフィアングルとは異なり、駆動軸から独立した従動軸を維持するための機構および／または構造を含む。一部の実施形態では、従動軸は、プロフィアングル本体の突起によってその本体内に保持され得る従動軸周囲にある円周方向のプラットフォームの少なくとも一部分を含み得る。この突起は、プロフィアングル本体に従動軸を自由に挿入可能なようにヒンジで連結されることがあり、さらにヒンジで連結されたこの突起は従動軸を保持するために挿入し得る。その他の実施形態では、この従動軸は、少なくとも一つの切り欠き部分を有する円周プラットフォームを含み得る。そして、プロフィアングル本体は、従動軸をプロフィアングル本体に挿入中、このプラットフォームの切り欠き部分をカチッと音を立てて通過できる突起を含み得る。一般に、この突起がカチッと音を立てて通過するために切り欠き部分が変形し得るように、この突起は切り欠き部分より大きめにし得る。

一部の実施形態では、スリーブが使用される場合、追加の機構は、確実な接続性を追加するため、アングルおよびスリーブ上に形成され得る。

カップには、予防薬剤を入れるために適合される遠位端および従動軸の一方の軸部分に取り付けるために適合される近位端がある。一実施形態では、カップの取り付けは機械的であり得る。別の実施形態では、カップは軸部分に一体成形され得る。一つの見方としては、カップの近位端には、それが取り付けられ、軸部分の一端に重ね成形可能な、軸部分よりも大きい円周領域があると言える。別の見方では、カップの近位端には軸部分よりも小さな円周領域があると言え、さらに別の見方として、、近位端には軸部分と同じ大きさの円周領域があると言える。カップの近位端によって覆われる軸部分の一部分には、カップと軸部分との間の取り付けを向上するために適応される多様な構造が存在し得る。

一部の実施形態では、本歯口清掃器具は、ハンドピースを制御するためのフットペダルも含む。このフットペダルはハンドピースと連絡するために接続でき、さらにハンドピースの回転源の始動・停止のための少なくとも一つの感応制御を含み得る。フットペダルとハンドピースとの間の接続は有線または無線であるかもしれない。無線の実施形態では、フットペダルには、たとえば、無線／マイクロ波伝送、光伝送／IR伝送、超音波伝送、および／または他の適切な無線接続のための、適切な無線接続を利用し得る。フットペダルおよびハンドピースは、特定のフットペダルが、他のハンドピースのクロストークおよび／または不意の始動・停止の防止に役立つ特定のハンドピースと関連付けられるような、同期システムも含み得る。

一実施形態では、プロフィハンドピースは、内蔵型予防薬剤分配システムも装備され得る。一般に、カップには、予防薬剤が流れるよう開口部が1個含まれる。

さらに本歯口清掃器具はベースステーションを1台含み得る。ベースステーションは、たとえば、ハンドピースの充電器としての役割を果たし得る。したがって、ベースステーションは、誘導充電、接触充電、および／または他の適切な充電方法を含むがこれらに限定されない適切な方法によって、ハンドピースを充電し得る。誘導充電は、腐食または閉塞の可能性がある直接電気接点を必要としないため、望ましいかもしれない。具体的な複数の実施形態では、ベースステーションは、ハンドピースの携帯型動力源を充電するためにハンドピース本体のコイルに誘導的に結合する少なくとも一つのコイルを含み得る。

本発明は上記および他の利点と共に、以下の詳細と本発明の具体的な図面を参照してよく理解できるであろう。

図１は、本発明の歯口清掃器具を示す構成図である。 図１ａは、図１の歯口清掃器具の分解立体図である。 図１ｂは、歯口清掃器具のハンドピースの遠位端の拡大図である。 図１ｃは、歯口清掃器具のプロフィアングルの近位端の拡大図である。 図１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、および１ｈはそれぞれ、スリーブを取り付けた状態のハンドピースの上面図、底面図、正面図、および背面図である。 図１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、および１ｈはそれぞれ、スリーブを取り付けた状態のハンドピースの上面図、底面図、正面図、および背面図である。 図１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、および１ｈはそれぞれ、スリーブを取り付けた状態のハンドピースの上面図、底面図、正面図、および背面図である。 図１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、および１ｈはそれぞれ、スリーブを取り付けた状態のハンドピースの上面図、底面図、正面図、および背面図である。 図１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、および１ｈはそれぞれ、スリーブを取り付けた状態のハンドピースの上面図、底面図、正面図、および背面図である。 図１ｉ、１ｊ、１ｋ、１ｌ、および１ｍはそれぞれ、スリーブを取り付けていない状態のハンドピースの上面図、底面図、正面図、および背面図である。 図１ｉ、１ｊ、１ｋ、１ｌ、および１ｍはそれぞれ、スリーブを取り付けていない状態のハンドピースの上面図、底面図、正面図、および背面図である。 図１ｉ、１ｊ、１ｋ、１ｌ、および１ｍはそれぞれ、スリーブを取り付けていない状態のハンドピースの上面図、底面図、正面図、および背面図である。 図１ｉ、１ｊ、１ｋ、１ｌ、および１ｍはそれぞれ、スリーブを取り付けていない状態のハンドピースの上面図、底面図、正面図、および背面図である。 図１ｉ、１ｊ、１ｋ、１ｌ、および１ｍはそれぞれ、スリーブを取り付けていない状態のハンドピースの上面図、底面図、正面図、および背面図である。 図１ｎ、１ｏ、１ｐ、１ｑ、および１ｒはそれぞれ、スリーブの上面図、底面図、正面図、側面図、および背面図である。 図１ｎ、１ｏ、１ｐ、１ｑ、および１ｒはそれぞれ、スリーブの上面図、底面図、正面図、側面図、および背面図である。 図１ｎ、１ｏ、１ｐ、１ｑ、および１ｒはそれぞれ、スリーブの上面図、底面図、正面図、側面図、および背面図である。 図１ｎ、１ｏ、１ｐ、１ｑ、および１ｒはそれぞれ、スリーブの上面図、底面図、正面図、側面図、および背面図である。 図１ｎ、１ｏ、１ｐ、１ｑ、および１ｒはそれぞれ、スリーブの上面図、底面図、正面図、側面図、および背面図である。 図2はハンドピースの内部構成要素の構成図である。 図３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｆ‐１、３ｇ、および３ｈは、ハンドピースの出力歯車とプロフィアングルとの接合を例示する本発明の実施形態図である。 図３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｆ‐１、３ｇ、および３ｈは、ハンドピースの出力歯車とプロフィアングルとの接合を例示する本発明の実施形態図である。 図３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｆ‐１、３ｇ、および３ｈは、ハンドピースの出力歯車とプロフィアングルとの接合を例示する本発明の実施形態図である。 図３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｆ‐１、３ｇ、および３ｈは、ハンドピースの出力歯車とプロフィアングルとの接合を例示する本発明の実施形態図である。 図３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｆ‐１、３ｇ、および３ｈは、ハンドピースの出力歯車とプロフィアングルとの接合を例示する本発明の実施形態図である。 図３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｆ‐１、３ｇ、および３ｈは、ハンドピースの出力歯車とプロフィアングルとの接合を例示する本発明の実施形態図である。 図３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｆ‐１、３ｇ、および３ｈは、ハンドピースの出力歯車とプロフィアングルとの接合を例示する本発明の実施形態図である。 図３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｆ‐１、３ｇ、および３ｈは、ハンドピースの出力歯車とプロフィアングルとの接合を例示する本発明の実施形態図である。 図３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｆ‐１、３ｇ、および３ｈは、ハンドピースの出力歯車とプロフィアングルとの接合を例示する本発明の実施形態図である。 図３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｆ‐１、３ｇ、および３ｈは、ハンドピースの出力歯車とプロフィアングルとの接合を例示する本発明の実施形態図である。 図４、４ａ、および４ｂは、従動軸を保持し、ヒンジで連結された突起を有するプロフィアングルを例示する構成図である。 図４、４ａ、および４ｂは、従動軸を保持し、ヒンジで連結された突起を有するプロフィアングルを例示する構成図である。 図４、４ａ、および４ｂは、従動軸を保持し、ヒンジで連結された突起を有するプロフィアングルを例示する構成図である。 図５、５ａ、５ｂ、および５ｃは、カチッと音を立てて通過して従動軸を保持した状態のプロフィアングルを例示する構成図である。 図５、５ａ、５ｂ、および５ｃは、カチッと音を立てて通過して従動軸を保持した状態のプロフィアングルを例示する構成図である。 図５、５ａ、５ｂ、および５ｃは、カチッと音を立てて通過して従動軸を保持した状態のプロフィアングルを例示する構成図である。 図５、５ａ、５ｂ、および５ｃは、カチッと音を立てて通過して従動軸を保持した状態のプロフィアングルを例示する構成図である。 図６および６ａは、歯口清掃器具のフットペダルを例示する構成図である。 図６および６ａは、歯口清掃器具のフットペダルを例示する構成図である。 図７は、歯口清掃器具のベースステーションを例示する構成図である。 図８は、本発明の多様な実施形態に準じるプロフィアングル従動軸についてのプロフィカップ結合機構の実施形態斜視図である。

以下に示す詳細な説明は、本発明のあらゆる態様に準じて提示された本発明の器具についての実例を説明することを意図するものであるが、本発明を実施または利用する唯一の形態を示すことを意図としたものではない。しかし、本発明の要旨および範囲内に包含されることも意図する異なった実施形態によって実施可能な同一または均等の機能および構成要素であることが理解されるべきである。

別途定義されない限り、本明細書に用いられるすべての技術的および科学的用語は、本発明が属する技術分野の技術者により一般に理解されるのと同じ意味をもつ。本明細書に記載されるものに類似または同等するいかなる方法、器具、および材料は、本発明の実施または試験において用いられ得るが、例示された方法、器具、および材料は以下に記載されている。

本発明は、歯科患者への使用において携帯性および操作性を向上し、かつ清潔な状態維持に役立つ歯口清掃器具、特に歯科用ハンドピースに関する。本発明は、当該ハンドピースとともに使用する予防アングルまたはプロフィアングルにも関する。

一般に、歯口清掃器具は、図１および図１ａが示すように、ハンドピース１００およびプロフィアングル３００を含む。一実施形態では、ハンドピース１００は、近位端１０１’の底部１０１を有する本体１０６、および遠位端１０３の出力軸部分１０４を含む。ハンドピース１００はさらに、始動のための複数のユーザコントロール１０８、およびたとえば電源表示灯などであり得る少なくとも１個の表示器１０９を含む。図１i、１ｊ、１ｋ、１ｌ、および１ｍはさらに、ハンドピース１００の上面図、底面図、正面図、側面図、および背面図をそれぞれ示す。底部１０１はまた、図１ｅおよび図１ｊが示すように、接合部１０１ａを含み得る。接合部１０１ａは、たとえば図７が示すように、充電台５００上にハンドピースを入れるのに役立つよう利用し得る。たとえば、接合部１０１ａおよび底部５００は、雄雌コネクタなど、実質的に対応する機構および／または構造を使用して入れ得る。一般に、第１の対応する機構もしくは構造は、隆起、山、および／または他の突起など、底部１０１もしくは充電台５００のいずれかの表面より高いことがあり、さらに第２の対応する機構または構造は、ソケット、谷、窪み、および／または他の窪みなど、表面に窪みがあり得る。さらに、一連の複数の接合部も利用し得る。接合部１０１ａは、たとえば、滑り止めパッド、接着パッド、磁気固定器具、および／または他の適切な固定機構および／または固定構造など、別の形態の固定機構および／または固定構造でもあり得る。

一つの見方では、歯口清掃器具はスリーブ２００も含む。一実施形態では、図１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、および１ｈのハンドピース１００上のスリーブ２００の上面図、底面図、正面図、側面図、および背面図のそれぞれが例示するように、スリーブ２００は、作業域、たとえば、患者の口などからハンドピース１００を隔離するのに役立ち得るよう、ハンドピース本体１０６の部分を実質的に覆うことができる。一般に、これは、患者の口との接触によるハンドピース１００の汚染およびハンドピース１００から患者の口への汚染伝播を低減することによって、清潔な作業環境を維持するのに役立つ可能性がある。一般に、ハンドピース１００は、以下の詳細な説明が示すように、構成要素の感度のため、オートクレーブなどの方法によって滅菌できない。さらに、オートクレーブの高温、高圧、および／または高湿度などの諸条件は、ハンドピース１００をさらに損耗させ、その使用寿命を縮める原因ともなり得る。

したがって、スリーブ２００は、障壁としての役割を果たすことができ、さらに、通常、患者への使用前に滅菌できる。一般的に、図１ｎ、１ｏ、１ｐ、１ｑ、および１ｒのそれぞれでのスリーブ２００の上面図、底面図、正面図、側面図、および背面図がさらに例示するように、スリーブ２００は、ハンドピース本体１０６の部分を実質的に覆い囲める中空シェル２０６の形を有し得る。また、スリーブ２００は一般に、ハンドピース挿入用の第１開口部２０１と、ハンドピース１００とプロフィアングル３００とを挿入する第２開口部２０３を有し得る。一部の実施形態において、スリーブ２００はハンドピース本体１０６の形状に沿った形状をし得る。これは歯口清掃器具の全体的な形状サイズを小さくすることがあり、ユーザに人間工学的な利点をもたらすのに役立ち得る。たとえば、ハンドピース本体１０６および／またはスリーブ２００は、ユーザが快適に確実に握れるよう設計し得る。また、スリーブ２００は、図１ｏが示すように、中空シェル２０６の内側に機構および／または構造２０６ａを含み得る。機構および／または構造２０６ａは、たとえば、ハンドピース本体１０６上のスリーブ２００の固定に役立ち得る。また、機構および／または構造２０６ａは、たとえば、ハンドピース本体１０６の表面からスリーブ２００との空間を開けたり、および／または衝撃を緩和し得る。機構および／または構造２０６ａは、たとえば、肋材、長い帯状のもの、パッド、および／または他の適切な固定器具、スペーサー、および／またはクッションであり得る。

一般に、スリーブ２００は、滅菌可能で再使用可能な材料の一種または複数の材質の組み合わせから製作できる。適切な材料は、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、アクリル、アセタール、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリマー、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼、銀などの金属、ガラス繊維および炭素繊維補強プラスチックなどの複合材料、ならびに／または他の適切な材料を含むが、これらに限定されない。この材料は一般に、少なくとも一定回数において通常の使用状況および滅菌サイクルで、オートクレーブして再使用し得る。具体的な一実施形態では、このスリーブは、ULTEM（登録商標）樹脂（GE Plastics社）などのポリエーテルイミドポリマーから製造される。

ハンドピース本体１０６は、スリーブ２００の製造に使用されるものと類似した材料、さらには滅菌またはオートクレーブができない他の複数材料でも構成され得る。

一部の実施形態において、スリーブ２００そして／もしくはハンドピース１００は、高温オートクレーブ過程もしくは強い化学剤の使用を最小限に抑えるための、微生物の繁殖を除去、防止、抑制、または最小化できるコーティングを含み得るため、さらに当該ツールまたは器具の製造用基質として有用な材料の種類および数量を増やすことができる。

前述のように、このコーティングには、実質上恒久的、少なくともスリーブの使用寿命などの期間において結合可能である、またはコーティング剤を活用してスリーブの露出表面に塗布すると抗菌効果を持続する化学的抗菌材料もしくは化合物を含み得る。一実施例では、化学薬品は共有結合によってスリーブ表面に溶着し得る。

共有結合されたこれらの材料は、使い捨てまたは再使用可能のいずれかの、スリーブまたはハンドピース、舌スクレーパ１１における微生物増殖を最小に抑える作用があり得る。さらに、この材料に付着の可能性があるいかなる微生物も、コーティングとの相互作用によって破壊し得る。たとえば、Ｎ−アルキル−ピリジニウム類などの第４級アンモニウムカチオン類は、共有結合されたポリマー表面コーティング内の抗菌部分として使用し得る。一実施形態では、ポリ（４−ビニル−Ｎ−ヘキシルピリジニウム）（Ｎ−アルキル化−ＰＶＰ）は、抗菌活性のための最適なアルキル側鎖長を有することが特徴である。アルキル基の側鎖長は、たとえば、炭素長が（側鎖まで）０〜１２、他の例では５〜７などさまざまなものであり得る。このアルキル側鎖は、コーティングに対しより高い疎水性を提供でき、また微生物膜との結合を促進し得る。ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）は、第１級アミノ基のＮ−アルキル基と結合し、かつ続いて第２級アミノ基および第３アミノ基のＮ−メチル基と結合するとき、殺菌コーティングとしても使用し得る。（永久荷電またはシステムのｐＨのため荷電された）カチオン性基の数の増加は、微生物膜と結合するとき、電気泳動機構が促進され、微生物溶解を促進し得る。共有結合された第４級アンモニウムカチオンの当該ポリマー表面コーティングは、舌スクレーパに抗菌特性を提供するのに使用し得る。

抗菌コーティングは、多様な方法でその表面に共有結合でき、これらの方法は、遊離ヒドロキシル基または遊離アミノ基など、適切な反応部位を作るために、スリーブ２００および／またはハンドピース１００の表面を攪乱する、コロナ放電、表面エッチング、加水分解、または他の方法を含み得る。その後、この抗菌コーティングは、正しいコーティングを形成するためスリーブ２００および／またはハンドピース１００で準備済みの表面と多様な前駆体を反応させることによって合成し得る。 他の場合では、シラン類をスリーブ２００および／またはハンドピース１００の表面に錯体抗菌部分に結合剤として使用し得る。

他の実施形態では、コーティングは、使用中、口など有用領域に抗菌物質を溶解、浸出、または別の方法で供給するよう、非恒久的な方法で溶着され得る化学的抗菌材料または化合物を含み得る。

他の実施形態では、コーティングは、湿潤環境または湿気との接触で抗菌剤を浸出および／または放出する抗菌剤の材料を含み得る。これらの材料は、スリーブ製造に使用される基質材料に組み込まれるか、またはスリーブ露出表面に塗布されるコーティングに含まれ得る。これらの材料の組み込みはポリマー基質に特に適している。

上記に加え、化学的抗菌材料または化合物は、抗生物質、抗真菌薬、一般的な抗菌剤、金属イオン生成材料、または抗菌効果生成可能な他の材料を含むが、これらに限定されない多様な材料を含み得る。たとえば、有害作用または患者への不快感を最低限に抑えるために、化学的抗菌材料または化合物も選択し得る。

抗菌化合物は、抗生物質、第4級アンモニウムカチオン、金属イオン源、トリクロサン、クロルヘキシジン、および／またはそれらの他の適切な化合物または混合物を含むことがあるが、これらに限定されない。

さらに他の実施形態では、上記にも示したが、多様な金属、特にヒトにほとんどないしは全く影響がない還移金属の抗菌特性を活用することによって、抗菌活性を実現し得る。実施例には、抗菌効果、およびヒトへの生体影響がほとんどないことで知られる遊離銀イオン源をも含め得る。金属イオンの抗菌活性は、たとえば、製造中に金属イオン源を歯科器具用の材質と混合すること、プラズマ蒸着などの方法で表面を塗布すること、エッチングまたはコロナ放電などの方法で親和性部位または結合部位を形成するために歯科器具の表面を攪乱することによって金属イオン源を緩く錯体化させること、ならびに電気めっき、光還元、および沈殿などの手段によって表面に金属を溶着させることによるものを含み得る多様な方法によって生じさせ得る。その後このスリーブ表面では、抗菌効果を生じることが可能な遊離銀イオン源を使用中に徐々に放出し得る。

一部の実施形態では、金属イオン源はイオン交換樹脂であり得る。イオン交換樹脂は材質表面の結合部位にイオンを運ぶ物質である。イオン交換樹脂は、それに対して特定の親和性を有する特定イオン種を含浸させ得る。このイオン交換樹脂は、一般にそれよりも高い親和性を有する異なるイオン種を含む環境内に置くことができ、これにより含浸イオンがこの環境に浸出し、この環境に元来存在したイオン種によって置き換えられ得る。

一実施形態では、スリーブは、たとえば銀など、金属イオン源を含有するイオン交換樹脂を含み得る。金属イオン源を含有するイオン交換樹脂には、たとえば、銀含有のリン酸ジルコニウムをベースにしたセラミックイオン交換樹脂であるAlphasan（登録商標）（Milliken Chemical社）を含み得る。このイオン交換樹脂をスリーブに塗布するか、またはスリーブ材料に組み込み得る。

また別の実施形態では、上記にも示したが、抗菌効果を有する竹などの天然植物材料は、スリーブ２００および／またはハンドピース１００の製造に使用し得る。これらの植物材料は、固有の抗菌効果を有すると考えられている。竹などの当該材料は、日本のタケノコ（Phyllostachys pubescens）から精製された、病原細菌および真菌類に対し抗菌活性を持つPp-AMP 1およびPp-AMP 2に指定されたものなど、一部の新規キチン結合ペプチド類のために、抗菌活性を有すると考えられている（本明細書に参照として組み入まれるその全内容である、Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, Vol. 69 （2005）, Vol. 3, pp643〜645を参照）。

一つの見方では、この植物性素材は、スリーブ２００および／またはハンドピース１００の製造目的に使用できる。別の見方では、この植物性素材は、スリーブ２００および／またはハンドピース１００の製造に使用するポリマー材料に組み込み得る。また別の見方では、この天然植物素材は、スリーブ２００および／またはハンドピース１００の表面のコーティングとして塗布し得る。さらに別の見方では、この天然植物材料のコーティングは、スリーブ２００および／またはハンドピース１００の表面への溶着性向上のためコーティング剤と混合し得る。

スリーブ２００は、ハンドピース本体１０６に結合することによって、たとえば、通板、摩擦接合具、スナップ式結合具、および／または他の適切な結合具などによって、ハンドピース１００に結合し得る。

一部の実施形態では、スリーブ２００はハンドピース１００にスナップ式に結合する。図１ａは、ハンドピース１００、スリーブ２００、およびプロフィアングル３００の分解立体図である。したがって、ハンドピース１００およびスリーブ２００は、スリーブ２００がハンドピース１００に確実にカチッとはまるよう、対応する機構または構造を有し得る。このスナップ式結合具はまた、次回に使用するためスリーブ２００を取り付け、使用、取り外し、および滅菌できるよう、実質的に元の状態に戻して、再使用し得る。スナップ式結合具の機構または構造は、対応する山と谷、対応する凹凸、対応する隆起と窪み、柔軟性スナップアームと窪み、および/もしくは他の適切なスナップ式結合具の機構または構造、あるいはそれらの組み合わせを含むことがあるが、これらに限定されない。

たとえば、スリーブ２００は、ハンドピース本体１０６に対しスリーブ２００の実質的な回転を減らすようにして、ハンドピース１００にかぶせることができ得る。一実施形態では、接続には、スリーブ２００およびハンドピース本体１０６内に設置されるバイオネット式接続部の構成要素を含み得る。この接続はまた、ハンドピース１００の動作中に当該ハンドピースに対しスリーブ２００の実質的な回転を最低限に抑えるよう構成された、溝形接続部、ピンとピンホールが相互に噛み合う接続部、ラッチ、クリップ、および他の相互接続構造の構成要素を含み得る。これはプロフィアングル３００およびスリーブ２００および／またはハンドピース１００間の接続にも適用され得る。

図１ａは、ハンドピース１００の外周でスリーブ２００の回転を防止するため筺体形成１０６ａと隣接し得る回転防止切り欠き形状２０１ａを含むスリーブ２００の実施形態である。図１ｂおよび１ｃは、スリーブ２００の外周でプロフィアングル３００の回転を防止または最低限に抑えるためスリーブ形成２０２ａと隣接し得るプロフィアングル３００の回転防止切り欠き形状３０５ａを示している。図１ｎ、１ｏ、１ｐ、および１ｑが示すように、第２の回転防止切り欠き形状２０１ｂは、図１ｈが示すように、筺体形成１０６ｂと隣接するためにも利用し得る。

例示された実施形態では、スリーブ２００は複数の突起２０７を有する複数のスナップ式結合アーム２０５を含み、一方ハンドピース１００にはスナップ式結合部分１０５上にある対応する溝１０７を含む。ハンドピース１００は開口部２０１からスリーブ２００へと挿入し得る。そして、突起２０７が溝１０７にカチッとはまり、これによりスリーブ２００がハンドピース１００に実質的にロックできる状態で、ハンドピース１００のスナップ式結合部分１０５および出力軸部分１０４が開口部２０３内を通過するとき、スナップ式結合アーム２０５は曲がり得る。スナップ式結合アーム２０５の柔軟性および突起２０７と溝１０７の設計は、スリーブ２００をハンドピース１００に安定して固定でき、スリーブ２００の取り外し易さに役立つことに留意されたい。

一般に、プロフィアングル３００は本体３０４およびプロフィカップ３１０が伸びるヘッド部３０２を含む。一つの見方では、プロフィアングル３００はハンドピース本体１０６および／またはスリーブ２００に結合するよう適応される。プロフィアングル３００は、結合具、たとえば、通板、摩擦接合具、スナップ式結合具、および／または他の適切な結合具によって、ハンドピース１００および／またはスリーブ２００に結合し得る。

一部の実施形態では、プロフィアングル３００はスリーブ２００にスナップ式に結合する。したがって、プロフィアングル３００およびスリーブ２００は、プロフィアングル３００がスリーブ２００に確実にカチッとはまるよう、対応する機構または構造を有し得る。スナップ式結合具はまた、プロフィアングル３００を取り外せるよう、実質的に元の状態に戻せ、再使用し得る。スナップ式結合具の機構または構造は、対応する山と谷、対応する凹凸、柔軟性スナップアームと窪み、および／または他の適切なスナップ式結合具の機構もしくは構造、もしくはそれらの組み合わせを含むことがあるが、これらに限定されない。プロフィアングル３００のスナップ式結合は、たとえば、スリーブ２００とハンドピース１００との間のスナップ式結合場所でスリーブ周囲で堅く締めることによって、ハンドピース１００にスリーブ２００の結合具を補強する役割を果たし得る。動作中にスリーブ２００がハンドピース１００から不意に外れることを防止するために役立てられることから、これが望ましいかもしれない。

図１ａ、１ｂ、および１ｃは、プロフィアングル３００とスリーブ２００との間のスナップ式結合を示す。スリーブ２００は、プロフィアングルのスナップ式結合部分３０５の内面にある隆起３０７をカチッと音を立てて通過可能な突起２０２を含み得る。取り付けには、突起２０２が隆起３０７をカチッと音を立てて通過し、プロフィアングル３００をスリーブ２００に実質的にロックできるまで、スリーブ２００およびハンドピース１００をプロフィアングル３００の開口部３０１に挿入し得る。スナップ式結合部分３０５の柔軟性および突起２０２と隆起３０７の設計は、プロフィアングル３００をスリーブ２００に安定して固定でき、プロフィアングル３００の取り外し易さに役立つことに留意されたい。

図２で例示したように、ハンドピース１００は出力軸１１２に結合された回転源１１０を格納する。ハンドピース１００はさらに、たとえば、制御回路１２２、ユーザコントロール、表示器、および／またはその他の適切な構成要素など、他の構成要素をも含み得る。これらの構成要素はハンドピース１００内の筐体１２４によって支えられ得る。一般的な操作では、ユーザは、出力軸１１２を回転する回転源１１０を起動するため、図１および１ａに示すようなコントロール１０８を作動させる。回転源１１０は回転源１１０によって生じる回転速度を変更するのに使用可能な変速機１１４を利用し得る。変速機１１４は、たとえば、減速ギア機構を含み得る。回転源110は、たとえば、電動モーターであり得る。一般に、回転源１１０は、電池、コンデンサ、および／またはそれらの組み合わせなど、携帯型動力源１２０によって動力を供給される。一般的に、携帯型動力源１２０はハンドピース１００の筺体１０６またはそれに取り付けられた状態で廃棄され得る。

一般に、出力軸１１２は、図３が例示するように、出力歯車１０２を介して、プロフィアングル３００内の従動軸３１２に結合する。出力軸１０２は、出力歯車１０２上のアングル歯車の噛み合い１０２ａおよび従動軸３１２上のアングル歯車の噛み合い３１４ａを介して出力軸１１２の回転を従動軸３１２に伝達し、この結果、患者の歯の清掃作用および／または研磨作用のためプロフィカップ３１０が回転する。一般に、出力歯車１０２および従動軸３１２での歯車の噛み合いは、クラウン歯車および平歯車、平歯車から平歯車、クラウン歯車およびかさ歯車、クラウン歯車からクラウン歯車、はすば歯車、および他の適切な一組の噛み合う歯車を含むがこれらに限定されない適切な任意の組の噛み合う歯車であり得る。

入力軸および従動軸の両方、チャックを介してハンドピースの出力軸に結合する入力軸、および歯車の噛み合わせによって従動軸を連動回転させる入力軸を含む、大半の使い捨てプロフィアングルとは異なり、別の態様では、出力軸１１２および出力歯車１０２はハンドピース１００上に設置される。上記のように、大半の使い捨てプロフィアングルの追加軸構成要素は、プロフィアングルの使い捨てにより廃棄物量が増すばかりか、さらに使用しないときでさえプロフィアングル本体内に両方の軸を保持するため構造の特定態様を複雑化する。これらにより、従来の技術によるアングルでは、いくつかの手の込んだ取り付け器具および固定器具をもたらす結果となっている。

具体的な一実施形態では、ハンドピース１００は出力軸１１２および出力歯車１０２を含み、両方ともハンドピース１００上に残り、再使用可能である。出力軸１１２はハンドピース本体１０６の出力軸部分１０４内に格納し得る。したがって、ハンドピース１００と併用するプロフィアングルは、動作のためハンドピース１００の出力歯車１０２と結合するよう適合される従動軸３１２のみを有し得るため、プロフィアングル３００の使用材料を減らし、またプロフィアングル３００は入力軸を保持する必要がないため、設計態様も簡略化される。

適切に動作するには、アングル３００がハンドピース１００と結合または取り付けられるときに、出力軸１１２の出力歯車１０２の歯車の噛み合い１０２ａおよび従動軸３１２の歯車の噛み合い３１４ａがそれぞれ、正しい歯当たりで噛み合う必要がある。出力軸１１２と従動軸３１２との両方は自由に回転可能であるため、これらの両方の軸はプロフィアングル３００がハンドピース１００に結合されるときに特定の位置に置かれていなくても良い。したがって、本歯口清掃器具は、出力歯車１０２と従動軸３１２の歯３１４ａの正しい歯当たりを確実にする機構を組み込み得る。

具体的な一実施形態では、ハンドピース１００の出力軸１１２および／または出力歯車１０２はバネで荷重されている。バネ１１６は従動軸１１２および／または出力歯車１０２を遠位側に偏らせることができ得るが、近位側方向の動きも可能にし得る。たとえば、歯車の突合せごとの歯の頂点など、出力歯車１０２と従動軸３１２の歯３１４ａとの間の最初の歯当たり位置がずれ、噛み合わない場合でも、プロフィアングル３００が取り付けられるよう出力歯車１０２は近位側に移動し得る。その後、出力軸１１２の回転時には、正しい歯当たり時に動作するよう従動軸３１２の歯３１４ａが正しく噛み合うため、出力歯車１０２はバネ１１６によって遠位側に偏らすことができ得る。

一部の実施形態では、出力歯車１０２は出力軸１１２上にバネで荷重することが可能である。その他の実施形態では、出力軸１１２は回転源１１０へのその結合部上にバネで荷重し得る。バネ荷重位置で出力歯車１０２と出力軸１１２との接続が緩いために、出力歯車１０２の位置がずれる可能性を減らすため、これが望ましいかもしれない。

別の見方において、ハンドピース１００の従動軸３１２および出力歯車１０２は複数の軸受面を含む。軸受面は、出力歯車１０２と従動軸３１２との間の好ましからざる摩擦の低減に役立つことがある、出力歯車１０２と従動軸３１２との間の正しい位置合わせおよび間隔を維持するのに役立ち得る。一般に、出力歯車１０２と従動軸３１２との間の軸受面が最小の表面積であり、および／またはそれらは接触面において逆並行ではなく並行に滑るため、これが望ましいかもしれない。したがって、これは接触面の摩擦を低減できるため、動作中の性能向上および／またはプロフィアングル３００の過熱防止に役立ち得る。一部の実施形態では、接触面は、出力歯車１０２の中心における一方の側でのみ生じる。

図３は、ハンドピース１００のプロフィアングル３００および出力歯車１０２の実施形態を示す。出力歯車１０２は軸受面３１４が並行に滑るとき従動軸３１２と接触する歯車の歯１０２ａおよび軸受面１０２ｂを含む。図のように、従動軸３１２の歯車の歯３１４ａは、軸受面３１４から伸び得る。別の実施形態では、歯車の歯３１４ａ’はまた、図３ａのプロフィアングル３００’が示すように、従動軸３１２から直接伸び得る。出力歯車１０２は、軸受面１０２ｂ、３１４’を介して従動軸３１２と接触したり、または出力歯車面１０２ｂ’と共に従動軸面３１２ａにも接触し得る。

また別の実施形態では、図３ｂが示すように、プロフィアングル３００”は、出力歯車１０２’の出力歯車面１０２ｂ”から伸びる軸受接点１０２ｃを含み得る。プロフィアングル３００”の従動軸３１２は、出力歯車１０２’の軸受接点１０２ｃと接触し得る軸受溝３１２ｂを含み得る。この接点は、出力歯車１０２’の歯車の歯１０２ａと従動軸３１２の歯車の歯３１４ａ’との垂直位置を合わせるのに役立ち得る。出力歯車１０２’と従動軸３１２との距離は、出力歯車面１０２ｂ”が従動軸３１２と接触しないように、軸受接点１０２ｃおよび軸受溝３１２ｂによっても設定し得る。

具体的な一実施形態では、図３ｃが示すように、軸受接点１０２ｃは、この接点が並行に滑るよう、軸受溝３１２ｂの部分３１２ｃのみに沿った部分１０２ｄで軸受溝３１２ｂにのみに接触する。

別の具体的な一実施形態では、図３ｄおよび３ｅが示すように、出力歯車１０２”は、プロフィアングル３００”の従動軸３１２の軸受面３１２ｂ’で軸受けし得る軸受面１０２ｃ’を含み得る。軸受はまた、出力歯車１０２”が非軸受面上で従動軸３１２と接触せずに遠位側方向に進むことを防いだり、またはそれが生じることを最小限に抑えたりするよう役に立ち得る。

他の機構または構造は、図３ｈの構造３０４ａで例示されるように、プロフィアングル本体の穴内の構造など、遠位側方向に出力歯車が進むことを防ぐためにも利用し得る。

一部の態様では、プロフィアングルおよび出力歯車は、適合性のある機構および／または構造を含み得る。一般に、不適合なプロフィアングルは、たとえば、正常に動作しなかったり、および／またはハンドピースへの損傷の原因となったりするため、ハンドピース１００と適合するプロフィアングルの使用を確実にすることが望ましいかもしれない。一部の実施形態では、突出部は、適合可能なプロフィアングル従動軸の対応する溝に噛み合うことができる出力歯車の歯面上に含まれ得る。

図３ｂ、３ｃ、３ｄ、および３ｇは、必ず適合可能なプロフィアングルが使用されることに役立つよう、従動軸の対応する溝に出力歯車の突起が適合していることを示す実施形態である。この突起は、図３ｂの軸受１０２ｃおよび図３ｄの軸受１０２ｃ’のように確実に並行に滑る特定の方法でこの溝と接触し得る。この突起はまた、図３ｇの突起１０２ｃ”のように非接触式噛み合いでもあり得る。不適合プロフィアングルは、たとえば、好ましからざる方法でこの突起と接触し、摩擦および／または雑音を生じることがある。突起との接触もまた、たとえば、ハンドピースに正しくプロフィアングルがはまらない結果になることもある。

他の実施形態では、適合機構および／または適合構造は、不適合プロフィアングルとハンドピースを実質的に併用できなくするためのものも含み得る。たとえば、ハンドピースが不適合のプロフィアングルと併用されたときに駆動軸および／または従動軸の回転を停止できるような、回転停止機構および／または回転停止構造を含み得る。一実施形態では、出力歯車は、図３ｄ、３ｅ、および３ｆの出力歯車１０２”の溝１０２ｅなどの溝を含み得る。たとえば、溝１０２ｅは、出力歯車１０２”がバネで荷重され、従動軸３１２−１に向かって遠位方向３１３ａに偏るため、不適合プロフィアングルと使用したとき、図３ｆおよび３ｆ‐１が示すように、不適合アングルの従動軸３１２−１をロックし得るような半円筒溝であることもある。図３ｆ‐１が示すように、最初の構造では、接触する軸受面１０２ｃ’がないため、歯車１０２”の面が不適合アングルの従動軸３１２−１と接するまで、隙間３１３が小さくなる原因となり得る。歯車１０２”が回転すると、図３ｆが示すように、バネバイヤス３１３ａが従動軸３１２−１を溝１０２ｅに押し込み、所定の位置にロックされるまで、半円筒溝１０２ｅは、従動軸３１２−１の表面と曲率一致の状態になるまで回転し得る。これにより、回転が妨げられるため、不適合プロフィアングルが使用されることを実質的に防止し得る。軸受１０２ｃ’および３１２ｂ’は出力歯車１０２”を隙間３１３へと遠位方向に移動したり、さらに溝３１２ｂに従動軸３１２へとロックすることを実質的に防止しても、図３ｄのプロフィアングル３００”などの適合プロフィアングルは動作する。上記で述べられたように、適合機構は適切に噛み合う任意の歯車セットとも利用できることに留意されたい。

また別の態様では、プロフィアングルは従動軸を保持する機構および／または構造を含む。一部の実施形態では、図４、４ａ、および４ｂが示すように、プロフィアングル３００の従動軸３１２は、ヘッド部分３０２内の突起３０３によってプロフィアングル本体３０４内で保持され得る軸３１２の周囲にある、上記の説明のように軸受面でもあり得る円周方向のプラットフォーム３１４の少なくとも一部分を含み得る。突起３０３は、開口部３０８からプロフィアングルヘッド３０２に従動軸３１２を自由に挿入可能なようにヒンジで連結されることがあり、さらにヒンジで連結された突起３０３はプラットフォーム３１４と接触する部分３０３ａで従動軸３１２を保持するために挿入し得る。

他の実施形態では、図５、５ａ、５ｂ、および５ｃのプロフィアングル３００”に示されるように、従動軸３１２は、少なくとも一つの切り欠き部分３１４ｂを有する円周プラットフォーム３１４を含み得る。そして、プロフィアングルヘッド３０２は、従動軸３１２を開口部３０８に挿入中、プラットフォーム３１４の切り欠き部分３１４ｂをカチッと音を立てて通過可能な、開口部３０８の突起３２０を含み得る。一般に、突起３２０をカチッと音を立てて通過できるために切り欠き部分３１４ｂが変形するよう、突起３２０は切り欠き部分３１４ｂより大きいことがある。突起３２０がカチッと音を立てて通過できるよう部分３１４ｄがより簡単に曲るよう、切り欠き部分３１４ｂに隣接する追加の切り欠き部分３１４ｃを含み得る。

前述のように、カップ３１０は、歯の研磨に使用するため、図４または５が示すように、プロフィアングル３００または３００”に取り付けられ得る。カップ３１０には、予防薬剤（図示せず）を入れるために適合される遠位端および従動軸３１２の一方の軸部分に取り付けるために適合される近位端がある。

カップ３１０は弾性ポリマーなどの弾性材料で形成される筺体を有する。カップ３１０は、第１縦軸（図示せず）を中心に実質的に回転対称であり、駆動機構の一部であり得る軸部分３１２に結合できる。カップ３１０は、たとえば、スナップ式、一体成形、または重ね成形での取り付け方法を含む、多様な取り付け方法で従動軸部３１２に取り付けら得る。この軸部３１２は、図８で例示される実施形態である、一部の構造または結合機構５１０も含み得る。

一実施形態では、カップ３１０は従動軸部３１２に一体成形し得る。一つの見方では、カップ３１０の近位端には、図８が示すように、それが取り付けられ、軸部分３１２の一端に重ね成形可能な、軸部分３１２よりも大きい円周領域があると言える。別の見方では、カップ３１０の近位端には軸部分３１２よりも小さな円周領域があると言える。また別の見方では、近位端には軸部分３１２と同じ大きさの円周領域があると言える。カップ３１０の近位端によって覆われる軸部分３１２の部分には、カップ３１０と軸部分３１２との間の取り付けを向上するために適合される多様な構造が存在し得る。この構造および機構の詳細は、本明細書に参照として組み入まれるその全内容である、同時係属中の米国特許出願第１１／３７６，４６６号に記載されている。

図８は結合機構５１０の具体的な一実施形態の斜視図であるが、この結合機構５１０は、軸部分３１２に取り付けられるときに、カップ３１０と実質的に同軸に位置する実質的な円筒５５０である。この軸部分は異なる円周領域または直径を有する２つの部分５１０および５０５を有する。円筒５５０は、結合構造５１０の遠位面５５６から部分５０５に向けて内部に部分的に伸びる直径方向の切り欠き５５５を一つ有し得る。この実施形態では、構造または結合機構は、軸部分３１２の端から見た場合、細長い隙間の形状をし得る。

カップ３１０の形成に使用される材料は、軸部分３１２にカップ３１０が重ね成形される実施形態またはカップ３１０が重ね成形されない実施形態において、この溝構造を満たし得るので、カップ３１０および軸部分３１２との間の固着強度を改善し得る。

図８にその一つが示される構造は、軸部分３１２にカップ３１０が重ね成形される実施形態またはカップ３１０が重ね成形されない実施形態において、カップ３１０および軸部分３１２との間の固着強度を改善させるために、このカップの形成に使用される材料に対しさらに広い接着表面を提供する。

ここで使用する「重ね成形」という用語は、予備形成された３１２軸部分の周囲またはその上にカップ３１０を成形することを意味する。一部の実施形態ではカップ３１０の成形中に、カップ３１０の形成材料と接触する軸部分３１２の複数部分が、軟化またはわずかに溶解し、その結果、材料が混合し、より強力な接着を形成する。その他の実施形態では、軸部分３１２の軟化または溶解はなく、カップ材料が構造５１０周囲で単に形成し、および／または構造５１０の複数の穴に入り込む。さらに他の実施形態では、この構造周囲で混合および形成の両方が生じ得る。

本発明の一実施形態では、貫通穴がこの構造にある場合、その貫通穴を通って強化材が入り得る。この強化材は、カップ３１０の構造に使用されるポリマー材料を強化し、さらにカップ３１０に研磨ペーストを充填し、歯を研磨する間、プロフィカップ３１０と従動軸３１２との結合状態を維持する能力を高めるのに役立ち得る。多様な実施形態では、強化材は、アラミド（ケブラー（登録商標））繊維などの有機繊維、およびガラスまたは炭素繊維などの無機繊維を含み得る。別の実施形態では、強化材は、ポリマー材料、金属材料、または他のせん断抵抗材料の固体部材を含み得る。また別の実施形態では、強化材は、たとえばステンレス鋼および／またはチタンで形成された小型撚り線ケーブルを含み得る。さらに別の実施形態では、側方強化材は、ポリマー結合、金属結合、または他の適切な材料の結合の鎖など、結合部材を含み得る。

一実施形態では、プロフィハンドピース３００または３００”も、内蔵型予防薬剤分配システムが装備され得る。一般に、カップ３１０には、予防薬剤が流れるよう開口部が１個含まれる。内蔵型予防薬剤分配システムの詳細は、本明細書に参照として組み入れられるその全内容である、米国特許仮出願第６０／８８９，７３３号および米国特許出願第２００６／０１２７８４４号に記載されている。

一部の実施形態では、図６および６ａが示すように、本歯口清掃器具には、ハンドピース１００を制御するためのフットペダル４００も含む。このフットペダル４００はハンドピース１００と連絡するために接続でき、さらにハンドピース１００の回転源１１０の始動・停止のための少なくとも一つの感応制御４０２を含み得る。フットペダル４００とハンドピース１００との間の接続は有線または無線であり得る。無線の実施形態では、フットペダル４００は、たとえば、無線／マイクロ波伝送、光伝送／ＩＲ伝送、超音波伝送、および／または他の適切な無線接続のための、適切な無線接続を利用し得る。フットペダル４００およびハンドピース１００は、特定のフットペダルが、他のハンドピースのクロストークおよび／または不意の始動・停止の防止に役立つ特定のハンドピースと関連付けられるような、同期システムも含み得る。さらに、フットペダル４００は、フットペダル４００の内部にあり、電源部分４０４内に保持できる電池など、携帯型動力源を含み得る。この無線制御システムの詳細は、本明細書に参照として組み入まれるその全内容である、同時係属中の米国特許出願第１１／４１７，２８４号に記載されている。

図７が示すように、本歯口清掃器具はさらにベースステーション５００を１台含み得る。ベースステーション５００は、たとえば、ハンドピース１００の充電器としての役割を果たし得る。したがって、ベースステーション５００はハンドピース１００のベース部分１０１用にレセプタクル５０２を含み得る。したがって、ベースステーション５００は、誘導充電、接触充電、および／または他の適切な充電方法を含むがこれらに限定されない適切な方法によって、ハンドピース１００を充電できる。誘導充電は、腐食または閉塞の可能性がある直接電気接点を必要としないため、望ましいかもしれない。具体的な実施形態では、ベースステーション５００は、ハンドピース携帯型動力源１２０を充電するためのハンドピース１００のベース１０１内にあるコイルと誘導結合する、レセプタクル５０２の周辺にあるベースステーション本体５０４内に少なくとも一つのコイルを含み得る。さらに、ベースステーション５００は電気コンセントなどの電源に差し込む電力線５０６を含み得る。

本発明の具体的な実施形態が上記に説明および例示されてきたが、これらは本発明の具体例であり、限定的に考慮すべきものではないことに留意されたい。したがって、本発明は上述の説明によって限定的に考えるべきものでなく、本書に添付した特許請求の範囲によってのみ限定される。

Claims (22)

1. 駆動軸部分および駆動歯車を有する出力軸に結合される回転源を格納する本体を有するハンドピース、実質的に垂直の表面を有しその表面上に構造がある前記駆動歯車、ならびに
   従動軸内にある軸方向穴１個を備えるプロフィアングル、２つの端を含む前記従動軸、従動歯車部分で終る第１の端および回転のためにプロフィカップを取り付ける第２の端、構造を備える前記従動軸部分を備え、
   前記回転源が駆動歯車および従動軸部分上の構造を介してプロフィアングルの従動軸に結合され、前記構造は出力軸および従動軸の簡単な取り外しおよび正確な取り付けのために相補的構造を備える歯口清掃器具。
2. 前記相補的構造が突起と溝、窪みまたは谷の接続部、溝形接続部、ピンとピンホール接続部、およびそれらの変形の少なくとも一つの構成要素を備える請求項１に記載の歯口清掃器具。
3. さらに前記の実質的に垂直の表面が当該表面の周囲に構造を備え、および
   前記歯車部分が前記アングルの前記軸方向穴内に設置され、前記歯車部分が前記表面の周囲から突出する構造を有する実質的な水平面を含み、
   前記構造は使用中に協調的に噛み合うことを特徴とする請求項１または２に記載の歯口清掃器具。
4. 前記の噛み合う歯車構造がクラウン歯車およびピン歯車、ラック歯車およびピニオン歯車、クラウン歯車および平歯車、平歯車から平歯車、クラウン歯車からクラウン歯車、はすば歯車、またはこれらの変形を備える請求項３に記載の歯口清掃器具。
5. 前記駆動歯車がバネで荷重されている請求項１、２、３、または４に記載の歯口清掃器具。
6. さらに、起動歯車を遠位側に偏らせ、同時に従動軸と出力軸の結合中に従動軸と出力軸との間の噛み合い状態を向上するため近位方向に移動可能にするバネを備える請求項１、２、３、または４に記載の歯口清掃器具。
7. 前記従動軸がバネで荷重されている請求項１、２、３、または４に記載の歯口清掃器具。
8. さらに、ハンドピース本体の実質的な部分囲み覆うスリーブを備える請求項1〜7のいずれかに記載の歯口清掃器具。
9. 前記スリーブがアングルに結合するための構造を備える請求項8に記載の歯口清掃器具。
10. 前記スリーブが回転を防止する方法で前記ハンドピース本体に結合する請求項8または9に記載の歯口清掃器具。
11. 構造を備える出力軸に結合される回転源を格納する本体と、
    実質的に本体部分を囲み覆うスリーブを備え、
    実質的に回転に抵抗する相互接続構造を有する本体に結合されている前記スリーブを特徴とする歯科用ハンドピース。
12. 前記相互接続構造がバイオネット式接続部、溝形接続部、ピンとピンホール接続部、ロック式切り欠き形状接続部、およびラッチ式接続部の少なくとも一つの構成要素を備える請求項１１に記載の歯科用ハンドピース具。
13. 前記出力軸が駆動軸部分および駆動歯車を備え、プロフィアングルに結合するため前記駆動歯車が有する実質的に垂直の表面上に構造を備える事を特徴とする請求項１１または１２に記載の歯科用ハンドピース。
14. 前記スリーブがプロフィアングルに結合するための構造を備える請求項１３に記載の歯科用ハンドピース。
15. ハンドピースの出力歯車に結合するため少なくともその長さの一部に沿った構造を備える従動軸、本体および出力歯車を備える出力軸に結合される本体内蔵の回転源を有する前記ハンドピースと、
    その回転のために従動軸に取り付けられるプロフィカップを備え、
    並行に滑る方法で前記主力歯車の少なくとも一つの軸受面に接触するために、前記構造が少なくとも一つの軸受面を備える歯科用プロフィアングル。
16. 前記出力歯車および従動軸の前記軸受面が接触し、実質的に出力歯車が遠位方向に進むことを防止する請求項１５に記載の歯科用プロフィアングル。
17. 前記出力歯車がそこから突出する少なくとも一つの突起を有する面を備え、さらに前記従動軸が前記突起に対応する溝を備える請求項１５または１６に記載の歯科用プロフィアングル。
18. 前記プロフィアングルが出力軸と独立して従動軸を保持するための構造を含む請求項１５、１６、および１７に記載の歯科用プロフィアングル。
19. 前記本体が内壁を有し、この内壁が従動軸を保持するための突起を備える請求項１５、１６、１７、および１８に記載の歯科用プロフィアングル。
20. 前記従動軸が本体内の突起と噛み合うため軸周囲にある円周方向のプラットフォームの少なくとも一部分を含む請求項１９に記載の歯科用プロフィアングル。
21. 前記従動軸が本体内の突起と噛み合うために少なくとも一つの切り欠き部分を有する円周プラットフォームを備える請求項１９または２０に記載の歯口清掃器具。
22. 前記ハンドピースの前記本体が抗菌コーティングを備える請求項１〜２１のいずれかに記載の歯口清掃器具。

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