JP2816836B2 - 歯科用ハンドピースの軸受 - Google Patents
歯科用ハンドピースの軸受Info
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Description
の軸受、特に転がり玉軸受機構におけるリテーナーの構
造に関する。
09内の転がり玉軸受(ボールベアリング)104機構
の1例として、リテーナー102の内径と内輪101の
外径との間の隙間を基準Δtとしてリテーナーを設置し
て内輪にガイドされてリテーナーを廻す内輪ガイドと、
リテーナー102の径を大きくしてリテーナーの外径と
外輪103の内径の隙間を基準Δtとして設置すること
により外輪にガイドされてリテーナーを廻す外輪ガイド
とに分けられ、いずれも内輪の回転に追従してボール1
05を保持したリテーナー102を回転させるものがあ
る。この場合、ボール105を保持する保持器(リテー
ナー)としては、回転数、滅菌性などの目的に合わせ
て、例えばステンレス,フェノール樹脂,ポリアセター
ル樹脂,ポリアミドイミド樹脂等が用いられる。
したように回転時にボールベアリング104の内輪10
1または外輪103のいずれかをガイドとして回転する
もので、このうち内輪をガイドとする内輪ガイドは、内
輪101の外径とリテーナー102の内径間の隙間Δt
(0.05〜0.1mm位)をもち、リテーナー102が
外輪103の方に寄せられて回転しても外輪103の内
径に触れないようにリテーナー102の外径と外輪10
3の内径の隙間Δt’をΔt’>Δtの関係で配置して
いる。
テーナー102の外径と外輪の内径間の隙間をΔtとし
て内輪の外径とリテーナーの内径間の隙間Δt’との関
係を上記内輪ガイドと同様にΔt’>Δtの関係で配置
している。
(図示せず)で回転する駆動軸110でギア111の歯
合により治療工具(図示せず)を把持して回転するもの
であり、治療工具はヘッドキャップ112のプッシュボ
タン113によって取り外される。
の内輪101が回転すると、ボール105の直径の大き
さ、リテーナーの回転しているボールを受ける部分、す
なわち図2の切欠き106以外の鎖線の部分で回転化が
異なるが、略内輪の回転に対してリテーナーの回転比は
約1/2.7である。そして、内輪が実際に回転した場
合、リテーナー102は回転に基づく遠心力と、特に図
1のようなエアタービンによる場合は高速でモーターを
回転させ、かつボールベアリングを冷却させるための空
気圧により切欠き106がない側を内側にして上下に配
置したリテーナーを押圧することにより、Δtの隙間分
複数あるボール105がそれぞれリテーナー102に入
っているポケット部分107が円周方向に振れながら
(リテーナーが歪んで)回転し、この振れはΔtが大き
い程大きくなる。このことは、各個のボールベアリング
104の固有振動として、特にリテーナーの初期摩耗に
影響する(図6)。
ナー102のポケット部107との接触部での摩耗がそ
の分拡大し、リテーナーの寿命にも大きく影響する。ま
た、振動が大きいと、ハンドピース全体にも影響し、騒
音だけでなく、歯の切削操作や患者への痛みや不快感を
招くという問題点がある。
になされたもので、その目的とするところは、リテーナ
ーの振動を抑えることにより、ボールによるリテーナー
のポケット部の摩耗を防止してリテーナーの耐久性を向
上させる。本発明の別の目的は、リテーナーの振動防止
により、ハンドピースの振動を抑えて患者への精工な治
療を行ない、さらに騒音による患者への恐怖感を取り除
かんとする。
明の要旨は、歯科用ハンドピースのヘッドハウジング内
における切削工具を固着して回転するバーチューブを軸
支する転がり玉軸受機構において、該機構が、内輪と外
輪間に僅かな隙間を置き、ボールを保持し前記内輪に追
従して回転するリテーナーを備えたものであって、該リ
テーナーの外側または内側の周方向に連続あるいは断続
した振止用突出部を設けたことを特徴とする歯科用ハン
ドピースの軸受を提供せんとする。
1図のように40万rpm/min もの高速回転するエア
タービンハンドピースはもちろん、電動モーターを用い
たハンドピースであって、これらにはコントラタイプや
ストレートタイプを含む概念である。また、リテーナー
としては、上記従来例として用いた切欠きを有するフェ
ノール樹脂,アセタール樹脂およびPTFE樹脂などを
用いたスナップ形保持器で、必要に応じて機械加工かモ
ールド加工によって作製されこれらの保持器の寿命を長
くするためにオイルを含浸させた高速用リテーナーや、
精密仕上げされたステンレス帯鋼をプレスで一体成形し
て強度を保って、転がり玉軸受にはめ込む際に変形しな
いようにし、玉ポケット部も、玉の球面になめらかに接
触するように加工された冠形リテーナー、およびフェノ
ール樹脂の多孔性材料などの非金属材料を用いてオイル
を含浸させたアンギュラコンタクト用リテーナーなど内
輪と外輪を用いたものが含まれる。
要なものであり、そのために例えば0.02m/m〜0.
03m/m程度の隙間を保持する必要があり、このΔtの隙
間分、高速回転するリテーナーが振れて歪む。したがっ
て、この振れるのを防止するためにΔt’の隙間が上記
隙間と同じ0.02m/m〜0.03m/mの隙間となるよう
に振止用突出部を設けると良い。
を接着剤などで固着してもよいが、一体成形の方が生産
性も精度の面でも好ましい。また、振止用突出部はリテ
ーナーの周方向連続したものであっても断続的なもので
あってもよい。
ローターモーターからのギアによって回転するバーチュ
ーブとともに回転すると、その回転に追従してボールを
保持したリテーナーが廻わり、遠心力でリテーナーがラ
ジアル方向に振れるためにリテーナーのポケット部とボ
ールとの間に摩擦が生じてハンドピースの騒音や振動と
ともに、ポケット部が摩耗するが、この振れを極力小さ
くするために冷却に必要な間隙Δtとは反対側の隙間Δ
t’の側となるリテーナーの外側または内側の周方向に
振止用突出部を設ける。
ービンの場合として図1乃至図4に、また図7には従来
の図6と比較してボールによるポケット部の摩耗状態を
説明し、さらに外輪ガイドのボールベアリングを図5
に、さらに内輪ガイドではあるが、モーターの場合を図
8にそれぞれ説明する。
ハンドピースAで、ヘッドハウジング6内にはヘッドキ
ャップ7をネジにより取り外すことで、ローター8によ
りボールベアリング4を介して回転するバーチューブ9
を内蔵したカートリッジケース10を上方から着脱可能
にしている。バーチューブ9は、チャック機構(図示せ
ず)で歯科治療工具11を挿脱でき、給気通路12から
送られ、排気通路13から排出する空気圧でローターを
廻すことでおよそ40万rpm/min で回転する。
ルベアリング4の構造に関するもので、同構造はバーチ
ューブ9とともに回転する内輪とカートリッジケース1
0に固定された外輪との間において、ボールを5を保持
したリテーナー2が内輪に遅れて追従回転する。リテー
ナー2の構造は、図2乃至図4に示すように1.5〜2
m/m の幅で直径4.8〜5.5m/m の円形帯状のもので
帯状内にボール5が多数個(図では8個)回転可能に埋
め込まれている。この埋め込まれた箇所、すなわちボー
ルを回転可能に保持しているところをリテーナー2のポ
ケット部14と称する。本発明はリテーナー2の回転歪
みに対するリテーナー2と内輪または外輪3と、ポケッ
ト部14とボール5との関係について改良したものであ
る。
リテーナーが薄くて小さいこともあって遠心力と、上記
したローター8を回転する圧縮空気がカートリッジケー
ス10の内側から外側に向って(切欠き106のない側
から切欠きに向って)リテーナー2を押圧する力により
円形に歪みが生じる。この歪み域は、ボールベアリング
4を冷却するために図1のような内輪ガイドの場合には
内輪1の外径とリテーナー2の内径とを基準とする隙間
Δtの範囲において生じ、Δtが大きくなる程歪みも大
きい。この作用を詳細に説明すると、リテーナー2が歪
むと、内輪1とリテーナー2との接触摩耗域と、図3と
図4のように保持されたボールとポケット部14におけ
る摩耗域において生じ、これがハンドピースの騒音と振
動となって現われる。このことは、リテーナー2と内輪
の接触状態が生じなくなる、いわゆるなじみが生じるま
での初期の段階でポケット部における摩耗が急激に生じ
(図6)、これがリテーナーの耐久性を損じて寿命を縮
める。
を防ぎ、ボールベアリング4の使用初期の段階で速やか
に、リテーナー2と内輪1の非接触回転によるなじみを
生じさせるために、言い換えるとリテーナーの摩耗(内
輪をSUS−440Cなどの硬質材料でできているので
ほとんど摩耗しない)により、内輪1の外径とリテーナ
ーの内径間の隙間をΔt以上に生じさせないように、外
輪3と内径リテーナー2の外径の間隙Δt’を小さくす
るためにリテーナー2の外側の周方向に外輪3との距離
がΔtとほぼ同一となる振止用突出部15をリテーナー
に一体成形した。
幅の両端15,15’に設けるとリテーナーのラジアル
方向の歪みがリテーナーの幅の上下関係に対しても影響
せず、安定した歪み防止ができる。もちろん、振止用突
出部15は連続した線状のものであっても点状あるいは
線が切れた継続したものであっても、その形態は問わな
いが、規則的に設けられている方が安定した回転を図る
上で好ましい。
で、リテーナー2の内輪側の摩耗がなくなり、Δtの隙
間も初めの設計値とほとんど変わらないために、図6に
示す遠心力によるリテーナーのラジアル方向での振れが
大きいためにリテーナーのポケット部のRが大きく消耗
するといったことがなく図7に示すようにポケット部1
07における摩耗が極めて小さくてリテーナーのポケッ
ト部のRが小さくなり、リテーナーの耐久性を高める。
輪ガイドの場合を示す断面図である。
とリテーナー2の外径の隙間になる。内輪1の回転に追
従してリテーナー2が回転するが、リテーナー2は外輪
3にガイドされているので摩耗面は外輪の内径とリテー
ナーの外径との間に起こり、このために振止用突出部1
5はリテーナーの内側の幅の両端部に設ける。
イドと異なる点は同じボールベアリングの比較でリテー
ナー2の径が大きい(常にΔt<Δt’のため)。そし
て、内輪ガイドとの回転数の差は少ないけれどもスピー
ドは径が大きくなった分速くなり、内輪ガイドよりも外
輪との接触摩耗が大きい。
イドといった点では図1と同じであるが、バーチューブ
9を回転させる手段がアエタービンはなくモーターで駆
動軸110を回転させ噛合している駆動軸110の先端
のベベルギア111とバーチューブ9に固定しているベ
ベルギア11の回転の伝達による。したがって、回転数
は2万〜4万rpm/min というようにエアタービンに
比べて小さい。
し支えない。
ーに振止用突出部を設けるため、内輪ガイドの場合は外
輪内径と突出部の間の隙間以内にリテーナーの振れを抑
え、外輪ガイドの場合は内輪の外径と突出部間にリテー
ナーの振れを抑えることができる。
くなるために、リテーナーの摩耗域において、ボールの
R部に対してリテーナーのR部の大きさがより大きい図
6からより小さい図7になるので、リテーナーの安定し
た回転につながりボールベアリングの耐久性の向上に貢
献する。
音と振動がハンドピースの使用の早期に解消すること
で、振動による患者の歯治療の痛みを抑え、騒音の小さ
いハンドピースによる快適な治癒が受けられる。
ッドハウジング部の縦断面図である。
ナーの正面図である。
一部正面図である。
ング(リテーナー)の縦断面図である。
ボールとの摩擦状態を現わす部分拡大図である。
る。
ピースのヘッドハウジングの縦断面図である。
の縦断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 歯科用ハンドピースのヘッドハウジング
内における切削工具を固着して回転するバーチューブを
軸支する転がり玉軸受機構において、 該機構が、内輪と外輪間に僅かな隙間を置き、ボールを
保持し前記内輪に追従して回転するリテーナーを備えた
ものであって、該リテーナーの外側または内側の周方向
に連続あるいは断続した振止用突出部を設けたことを特
徴とする歯科用ハンドピースの軸受。 - 【請求項2】 内輪ガイドの転がり玉軸受機構におい
て、前記リテーナーの外周にある振止用突出部をリテー
ナーの幅方向両端部に設け、該振止用突出部と外輪の内
径部との隙間を内輪とリテーナーの隙間とほぼ同じもの
としたことを特徴とする請求項1に記載の歯科用ハンド
ピースの軸受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8133772A JP2816836B2 (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 歯科用ハンドピースの軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8133772A JP2816836B2 (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 歯科用ハンドピースの軸受 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09313503A JPH09313503A (ja) | 1997-12-09 |
JP2816836B2 true JP2816836B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=15112622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8133772A Expired - Fee Related JP2816836B2 (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 歯科用ハンドピースの軸受 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2816836B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4962103B2 (ja) * | 2007-04-06 | 2012-06-27 | 日本精工株式会社 | 歯科用ハンドピース用の転がり軸受 |
-
1996
- 1996-05-28 JP JP8133772A patent/JP2816836B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09313503A (ja) | 1997-12-09 |
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