JP2018500956A - コントラアングルヘッド - Google Patents

Abstract

本発明は、略円筒状の空洞を有する本体部によって構成され、空洞内では、上記器具を収容及び保持するように形状付けられた器具ホルダコアが軸方向におよび回転して運動する、歯根処置用の器具を駆動するために使用されるコントラアングルヘッドに関する。器具ホルダコア（３）は、一方の側に、それと係合するオフセットを有する溝（３１）を備える。上記器具の軸（Ｘ）を中心とした回転を可能にしながら、その回転が器具へ軸方向の交互運動を伝達するように、オフセットは、溝（３１）の２つのエッジ（３２、３３）のうちの一方又は他方と係合可能である。溝（３１）は、中央域（３６）の両側から延出する２つの部分（３４、３５）を備える。各部分について、高さ、すなわち２つのエッジ（３２、３３）を隔てる距離は、中央域（３６）から溝（３１）の各端部に向かうにつれて増加する。

Description

発明の詳細な説明

本発明は、自動歯内処置のための駆動装置に関する。

歯内処置を自動化するために様々な装置が提案されてきたが、はじめは、切削器具を、これらの切削器具の等振幅の交互回転によって駆動するヘッドが提案された。管内象牙質に対してファイル（やすり）の刃が相当な摩擦を生じている間は、交互回転運動によって、通路内で係合されたファイルが破折されてしまうという問題があった。管部の湾曲部において誤った通路または穿孔を生じるなどの別の問題もあった。

特定のニッケルチタン系金属から製造された器具が市場で販売されてきたことから、低速回転を生じるコントラアングルを用いて、切削に好適な器具を継続的に低速回転させることが提案された。しかしながら、とりわけ湾曲した通路において器具が破折するなど、繰り返し不具合が生じたことによって、ニッケルチタン製の器具を併用して上記欠点を低減することを期待して、欧州特許第２，４３８，８８４号ならびに米国特許出願公開第２０１２／１０７７６６号公報において部分的な交互回転による自動化が再度提案された。

別の代替案も本出願の発明者によって提案され、その代替案は、歯内処置の異なる段階における器具のダイナミクスの研究に基づくものである。この研究によって、欧州特許第０，１６１，１９６号がもたらされたが、とりわけ、専門雑誌における公表、例えば歯科情報（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｅｎｔａｉｒｅ）、１９８６年５月６日発行、第２３巻、タイトル「自動システムの動作原理についての基礎研究（Ｅｔｕｄｅ ｆｏｎｄａｍｅｎｔａｌｅ ｓｕｒ ｌｅ ｐｒｉｎｃｉｐｅ ｄｅ ｆｏｎｃｔｉｏｎｎｅｍｅｎｔ
ｄ'ｕｎ ｓｙｓｔeｍｅ ａｕｔｏｍａｔｉｓe）」がもたらされた。この原理は、軸方向運動中にファイルの刃が受ける抵抗に基づく可変振幅の交互並進運動を可能にすること、また特に、通路の壁に対してファイルの傾斜した刃が受ける抵抗の力によってファイルが回転駆動されて、並進運動から螺旋運動を可能にすることを含む。この螺旋運動には、刃の切削抵抗力に基づく、または、ファイルの移動中の、幾分の明らかな回転が含まれる。従って、ファイルには、移動中の回転自由度が付与されるべきである。

可変振幅の交互並進運動及びこの回転自由度を同時に両方とも可能とするために、一つの駆動ヘッドが提案され、当該駆動ヘッドは、駆動手段に連結された器具ホルダコアを収容する空洞を有する本体部を備え、それによって軸方向の交互運動を伝達可能であり、上記器具ホルダコアは、一方では、器具の長手軸に沿った当該器具の交互移動を可能とするように、他方では、当該器具に上記軸を中心とする回転運動の自由度を付与するように配置される。

この目的のために、駆動軸は、円筒状の器具ホルダコア内にあるスリット又は溝に収容された偏心体を備える。この溝は、１８０°の弧より短い長さを有し、偏心体と溝の上方の壁又は下方の壁のうちの一方又は他方との間に比較的大きな遊びを有する高さを有する。

偏心体の偏心量に対応する長手方向の交互運動の最小振幅は０．５ｍｍに設定されており、溝の壁と偏心体との間にある遊びの値分増加された偏心量に対応する最大振幅は遊びが０．７５ｍｍであり、計１．２５ｍｍである。

このようなアセンブリを用いる場合に、３つのタイプの問題に直面する。

１つ目は、刃が引上げ時に機能し降下時に機能しない器具であって、そのようなコントラアングルに取り付けられたヘッドストロームファイルが、管内象牙質を切削するための引上げ中に（ひいては器具ホルダコアの上昇中に）強い抵抗を受けて当該器具が上昇することができない場合には、コントラアングルは深さ方向に向かって駆動され、操作者がこの降下を抑えることが出来ない場合は許容の作業長を超えてしまう。

２つ目は、ある状況下において患者が経験する不快な印象の原因となる。具体的には、障害物に遭遇するＫ型ファイルを使用する場合に、管腔が激しく収縮すること又はこの管腔の石灰化、あるいは、ファイルの直径が空洞の管状空間に適していない場合に、器具の先端が、障害物又は管状の壁に衝突して患者に不快な振動を生じることである。これは、ジャックハンマー効果とも呼ばれる。

本発明は、器具ホルダコアの新たな設計がコントラアングルの使用中におけるコアの運動値に作用し得る、コントラアングル用駆動装置を提案することによって上述の様々な欠点を解決することを目的とする。

本発明によれば、略円筒状の空洞を有する本体部によって構成され、空洞内で略円筒状の器具ホルダコアが器具を収容及び維持して軸方向におよび回転して運動するように構成される、歯根処置用の器具を駆動するために使用されるコントラアングルヘッドであって、器具ホルダコアは、周縁部に形成され、コアの軸と垂直な配向である溝またはスロットを横方向に有し、溝またはスロット内で回転軸の端部にて支持される偏心体が動作し、器具の軸を中心とする回転運動を可能としながら、偏心体の回転によって軸方向の交互運動が器具へ伝達されるように、偏心体は、溝またはスロットの２つのエッジ、すなわち駆動エッジ及びリターンエッジ、のうちの一方又は他方と協働可能であり、更に、溝またはスロットは、中央域の両側から延出する２つの部分を備え、２つの部分のそれぞれについて、高さは、すなわち駆動エッジとリターンエッジとを隔てる距離は、中央域から溝またはスロットの各端部に向かうにつれて増加することを本質的に特徴とする。

本発明に係るコントラアングルヘッドの別の特徴によれば、２つの部分の各端部における溝またはスロットの高さは、偏心体の直径を偏心量の値の２倍分増加した値以上であり、また、溝またはスロットの中央域における高さは、２つの部分の各端部における溝またはスロットの高さと、偏心体の直径を偏心量の値分増加した値との間である。

本発明に係るコントラアングルヘッドの別の付加的な特徴によれば、溝またはスロットの２つの部分のそれぞれは、円周方向線に対して傾斜を有し、溝またはスロットの最遠の側部は、器具が維持されるコアの側部から離れている。

その結果、円周方向線に対して駆動エッジが形成する角度は、同じ線に対してリターンエッジが形成する角度よりも小さい。

本発明に係るコントラアングルヘッドの別の付加的な特徴によれば、溝またはスロットの側方部分の勾配は、円周方向線に対して５°から１５°である。

本発明に係るコントラアングルヘッドの別の付加的な特徴によれば、溝またはスロットの側方部分の勾配は、コア及び当該コアが保持する器具の重量に基づいて決定され、この勾配は重量とともに減少する。

本発明に係るコントラアングルヘッドの別の付加的な特徴によれば、溝またはスロットは、１００°以上の角度を有する扇形に広がる。

非円形の断面を有する歯内治療器具が使用される場合は、その非円形の断面は、上記器具の特定運動のために、コントラアングルヘッドに正確に配置されねばならない。

その結果、本発明に係るコントラアングルヘッドの別の付加的な特徴によれば、器具と器具ホルダコアとの接続は、コアに対する器具の角度位置を指標化するための手段と関連付けられた維持手段によって行われる。

本発明によるコントラアングルヘッドの別の付加的な特徴によれば、指標化手段は、整合する空洞から構成される。

本発明に係るコントラアングルヘッドの利点及び特徴は、本発明の１つの非限定的な実施形態を示す添付図面に関連する以下の説明からより明らかとなるであろう。

本発明によるコントラアングルヘッドの径方向正中面に沿った概略断面図を示す。 上記コントラアングルヘッドの一部分の概略斜視図を示す。 同一部分の正面図を示す。

図１は本発明に係るコントラアングルヘッド１を示し、コントラアングルヘッド１は、それ自体公知の方法で、器具ホルダコア３が収容される円筒状の空洞２０が内部に設けられた本体部２を備える。コア３は、コア３の軸Ｘに沿って図示されていない器具を維持可能な、当該器具を固定するための手段３０を有する。

コア３は、その周縁で円筒状の壁において、回転軸４０に固定された偏心体４を配置可能な溝またはスロット３１を有することが、図１から理解できるであろう。軸Ｙに沿う回転軸４０の回転動作中に、値Ｅの分中心からオフセットされている偏心体４は、方向Ｃ及び方向Ｒにおける軸方向交互運動をそれぞれコア３ひいてはコア３が保持する器具に伝達するために、溝またはスロット３１の駆動エッジ３２及びリターンエッジ３３と交互に接触する。

図２及び図３は、溝またはスロット３１が本実施例では限定されないが１２０°の角度を有する扇形に広がること、また、溝またはスロット３１が中央域３６の両側から左右対称に延出する２つの部分３４及び３５を有することを示しつつ、それらの端部が、図示されない器具が突出するコア３の側部３７から離れていく傾斜を示している。

更に、中央域３６にて駆動エッジ３２とリターンエッジ３３とを隔てる距離Ｈ１は、部分３４及び３５の各端部にて駆動エッジ３２とリターンエッジ３３とを隔てる距離Ｈ２よりも短い。

部分３４及び３５の傾斜があるがゆえに、Ｈ１及びＨ２の寸法の相違は、部分３４及び３５の一方又は他方のリターンエッジ３３と円周方向線Ｌとによって形成される角度αが、駆動エッジ３２と同じ線とによって形成される角度βより大きいこと、に反映されることに気づくであろう。本実施例では、角度αは９°に等しく、角度βは６°に等しい。

一方、溝またはスロット３１の端部における偏心体４の回転によっていかなる振動をも生じないように、高さＨ２は、偏心体４の直径を偏心量の値Ｅの２倍分増加した値以上である。

高さＨ１はＨ２より小さく、偏心体４の直径を偏心量の値Ｅ分増加した値よりも大きい。

従って、非限定的な例として、偏心体４は直径が２．６ｍｍであり、中心から０．３ｍｍオフセットされ、Ｈ１は２．９５ｍｍに等しく、Ｈ２は３．２０ｍｍに等しい。これにより、不可避の最小振動０．２５ｍｍは、Ｈ１にて溝またはスロット３１の中心で得られ、偏心体４が部分３４又は３５のうちの一方又は他方の端部の方へ移動するにつれて減少し、不可避のゼロ運動に到達する。

コア３の運動は、このコア３に取り付けられた歯内治療器具が通路の壁に対して受ける摩擦力に左右される。

摩擦力が小さい場合、器具の長手方向の運動は、Ｈ１において、Ｈ１と偏心量の値Ｅ分増加された偏心体４の直径との差分だけ増加された、偏心量の値Ｅの２倍に相当する全振幅を有する。

摩擦力が増大した場合、管状の壁において歯内治療器具の能動要素、すなわち刃、の圧力によって該器具、ひいてはコア３、が空洞２０内で回転され、それにより、高さがＨ１からＨ２の間であるスリット又は溝３１の領域において偏心体４が再び動作し、それによって偏心体４は、当該器具運動の振幅を低減あるいはゼロにまでする。

また、偏心体が回転するにつれて、歯内治療器具の刃の摩擦が減少し、コアの一回転毎に該器具の刃が有する螺旋状の角度の影響が低減する。そして、器具ホルダコア３は、不可避の運動がより大きい領域、すなわちスリット又は溝３１におけるより中央域３６に戻ることが可能であるべきである。

この目的のため、スロット又は溝３１は、器具に取り付けられたコア３の重量に基づく、およそ明らかであろう端部３４及び３５の正の勾配を有する。それゆえ、極めて速やかに、通路の壁に対する歯内治療器具の刃の摩擦が無くなると、偏心体４は溝またはスロット３１におけるより中央の回転に復帰する。

これら様々な実現方法によって、前述の「ジャックハンマー」効果を、とりわけヘッドストロームファイルが通路の壁との大きな摩擦を受けている場合のヘッドストロームファイルの吸引効果を大幅に低減することができる。

さらに、操作者は、支持動作とその後のコントラアングルにおける低振幅の引上げ運動とを介して、ファイルの不可避の振動振幅に影響を与え得る。すなわち、わずかな支持動作によって、通路の壁に対するファイルの圧力を増加させ、低振幅の不可避の振動を生じさせる。また、わずかな引上げによって、より大きな振動を生じ得る、低摩擦領域の低振幅振動を用いた過度に大きな摩擦からファイルを開放させることができる。

また、溝またはスロット３１のエッジ３２及び３３に対する偏心体４の衝撃によって生じた振動を低減するために、限定されないが例えば「Ｄｅｃｌａｆｏｒ−ＴＨＸ」であり得るの衝撃吸収材を用いて、例えば、リング４１状に偏心体４が縁取りされることが理解されよう。

また、例えば卵形などの非円形断面を有する歯内治療器具を用いる場合には、コア３に対する器具の位置を指標化するための手段が設けられる。この手段は、好ましくは手段３０及び器具に含まれる空洞と整合する形状をとることが好ましい。

Claims (10)

1. 略円筒状の空洞（２０）を有する本体部（２）によって構成され、前記空洞（２０）内で略円筒状の器具ホルダコア（３）が前記器具を収容及び維持して軸方向におよび回転して運動するように構成される、歯根処置用の器具を駆動するために使用されるコントラアングルヘッドであって、
   前記器具ホルダコア（３）は、周縁部に形成され、前記コア（３）の軸（Ｘ）と垂直な配向である溝またはスロット（３１）を横方向に有し、前記溝またはスロット（３１）内で回転軸（４０）の端部にて支持される偏心体（４）が動作し、
   前記器具の前記軸（Ｘ）を中心とする回転運動を可能としながら、その回転によって軸方向の交互運動（Ｃ、Ｒ）が前記器具へ伝達されるように、前記偏心体（４）は、前記溝またはスロット（３１）の前記２つのエッジ（３２、３３）、すなわち駆動エッジ（３２）及びリターンエッジ（３３）、のうちの一方又は他方と協働可能である、コントラアングルヘッドにおいて、
   前記溝またはスロット（３１）は、中央域（３６）の両側から延出する２つの部分（３４、３５）を備え、前記２つの部分（３４、３５）のそれぞれについて、高さは、すなわち前記駆動エッジ（３２）と前記リターンエッジ（３３）とを隔てる距離は、前記中央域（３６）から前記溝またはスロット（３１）の各端部に向かうにつれて増加することを特徴とするコントラアングルヘッド。
2. 前記２つの部分（３４、３５）の各端部における前記溝またはスロット（３１）の前記高さ（Ｈ２）は、前記偏心体（４）の直径を偏心量（Ｅ）の値の２倍分増加した値以上であり、また、前記溝またはスロット（３１）の中央域（３６）における前記高さ（Ｈ１）は、前記２つの部分（３４、３５）の前記各端部における前記溝またはスロット（３１）の前記高さ（Ｈ２）と、前記偏心体（４）の前記直径を前記偏心量の値（Ｅ）分増加した値との間であることを特徴とする請求項１に記載のコントラアングルヘッド（１）。
3. 前記溝またはスロット（３１）の前記２つの部分（３４、３５）のそれぞれは、円周方向線（Ｌ）に対して傾斜を有し、前記溝またはスロット（３１）の最遠の側部は、前記器具が維持される前記コア（３）の側部（３７）から離れていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコントラアングルヘッド（１）。
4. 前記溝またはスロット（３１）の側方部分（３４、３５）の勾配は、円周方向線（Ｌ）に対して５°から１５°であることを特徴とする請求項３に記載のコントラアングルヘッド（１）。
5. 前記溝またはスロット（３１）の側方部分（３４、３５）の勾配は、前記コア（３）及び前記コア（３）が保持する前記器具の重量に基づいて決定され、この勾配は前記重量とともに減少することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のコントラアングルヘッド（１）。
6. 前記溝またはスロット（３１）は、１００°以上の角度を有する扇形に広がることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のコントラアングルヘッド（１）。
7. 前記偏心体（４）は、衝撃吸収材で縁取りされていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のコントラアングルヘッド（１）。
8. 前記衝撃吸収材は、リング（４１）の形態をとることを特徴とする請求項７に記載のコントラアングルヘッド（１）。
9. 前記器具と前記器具ホルダコア（３）との接続は、前記コア（３）に対する前記器具の角度位置を指標化するための手段と関連付けられた維持手段によって行われることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載のコントラアングルヘッド（１）。
10. 前記指標化手段は、整合する空洞から構成されることを特徴とする、請求項７に記載のコントラアングルヘッド（１）。

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