JP5752999B2 - 歯科用ハンドピース - Google Patents

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Description

本発明は、歯科用ハンドピースに関し、特に、ヘッド部に取り付けられ歯科用工具を装着する歯車軸を改良し、また、当該歯車軸に装填される防塵シール部材を改善した歯科用ハンドピースに関する。
一般に、歯科用ハンドピースには、治療用工具が装着される回転軸を有するヘッド及びヘッドから略筒状に延び、動力伝達軸が挿通されるネックと、ネックの基端部に略筒状に連接し、回転軸が挿通されるグリップとを備え、グリップの後端部にモータを有する駆動ユニットが接続されて、モータと回転軸が作動連結され、モータの回転により、グリップ内の回転軸、ネック部内の動力伝達部材を介してヘッド内の回転軸を高速回転するようにしたものがある。
図５にこのようなハンドピースの従来例を示している。このハンドピースＨは、治療用工具を装着するヘッド５１ａ及び当該ヘッド５１ａから略筒状に延びるネック５１ｂが一体化されたヘッド・ネック部５２を供えている。ヘッド・ネック部５２の基端部にはグリップ３（図示してない）が連結される。
ヘッド５１ａは、図５に示されているように、略筒状のヘッドハウジング５４と、ヘッドハウジング５４の内部に配設される歯車軸５５と、歯車軸５５をヘッドハウジング５４内に回転可能に保持し軸受としての機能を有する保持部材としての支持メタル５６とを有する。歯車軸５５は、上部に水平な円形方向に配列された噛合い歯を有するギア部５７と、このギア部５７から下方へ延びるステンレスでできた軸部５８とを有し、軸部５８には、上記支持メタル５６の下側において防塵シール５９が嵌合されており、さらにこの防塵シール５９の下側から防塵シール５９及び支持メタル５６固定用の口金６２が取り付けられている。
歯車軸５５に取り付けられた防塵シール５９はリング状構造体から成る。リング状構造の防塵シール５９の内周にはシール本体部６０から半径方向内側へ、シール本体部６０に接続する部分においては幅広の寸法を有し、先端に行くにしたがって次第に幅が狭くなる断面略三角形状のリップ６１を有している。このため、リップ６１の先端部に外力が加わると、リップ６１は、弾性変形することにより防塵シール５９を歯車軸５５の軸部周面に密着保持する。このような構造の歯科用ハンドピースは先行技術文献にも開示されている。
特開平１１−２９０３４２号公報
しかしながら、この種のハンドピースにおいて上記従来のような防塵シールの固定構造では、歯車軸の軸部分と防塵シールの当接（或いは接触）部分に歯の削り粉や研磨剤等の塵埃が入り込み、軸部を磨耗することにより、塵埃がヘッドハウジング内へ入り込んで歯車を傷付け、回転不良になる虞があった。
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、歯科ハンドピースにおいて、ヘッド部分の防塵機能を向上させるとともに、故障の少ない歯科用ハンドピースを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、治療用工具を装着するヘッド及び当該ヘッドから略筒状に延びるネックと、前記ネックの基端部に各種の連結手段を介して着脱可能に連結される略筒状のグリップとを備え、前記グリップの後端部に駆動ユニットを着脱可能に接続される歯科用ハンドピースにおいて、前記ヘッドには、駆動ユニットからの動力を受ける歯車軸と、ヘッド内に歯車軸を保持する保持部材と、ヘッドに前記保持部材を固定取り付けする軸取り付け部材と、歯車軸の軸部周面に密着保持され且つ前記保持部材と軸取り付け部材との間に挟持される防塵シールとを備え、前記歯車軸の軸部はハードコーティング処理が施され、且つ前記防塵シールはリング状構造体から成り、リング状構造体の内周には、シール本体部と、このシール本体部から半径方向内側へ突出した第１のリップと、当該第１のリップよりも上側に所定の間隔を空けた位置で前記シール本体部から半径方向内側へ突出した第２のリップとを有し、前記防塵シールを歯車軸の軸部周面に密着保持したとき、前記第１のリップの歯車軸周面への当接部と前記第２のリップの歯車軸の軸部周面への当接部との間に空間が形成され前記第１のリップ及び第２のリップは、シール本体部に接続する部分においては幅広の寸法を有し、先端に行くにしたがってシール本体部側よりも次第に幅が狭くなる断面略三角形状に成形されていることを特徴とするものである。
本発明において、前記防塵シール部材はラバー材料から成ることが好ましい。これにより、防塵シールが弾力性を有し、当該防塵シールと歯車軸との間の接触に緊密性を持たせることができる。
また、歯車軸の軸部は、ＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・カーボン）、ＣｒＮ（チッ化クロム）、ＴｉＮ（チッ化チタン）、ＴｉＣＮ（カーボンチッ化チタン）のうちのいずれか１つによりハードコーティング処理が施されていることが好ましい。これにより、歯車軸の軸部を高硬度にすることができ、歯の削り粉等の塵埃により歯車の軸部が磨耗することが防止される。
本発明の歯科用ハンドピースによれば、歯科用ハンドピースにおいて、歯車軸の軸部はハードコーティング処理が施され、リング状構造の防塵シールの内周には半径方向内側へ突出した第１のリップと、当該第１のリップよりも上側に所定の間隔を開けた位置で半径方向内側へ突出した第２のリップとを有し、防塵シールを歯車軸の軸部周面に密着保持したとき、前記第１のリップの歯車軸の軸部周面への当接部と前記第２のリップの歯車軸の軸部周面への当接部との間に空間が形成されるようにしたため、歯車軸の軸部と防塵シールの接触部分から歯車部分の方への塵埃の侵入が防止される。また、軸部にハードコーティング処理が施されていることにより、歯車軸の軸部と防塵シールの接触部分において塵埃等により前記軸部分が磨耗することも防止される。そして、これらの作用が相俟って、歯車が傷付けられる虞がなくなり、故障の少ない歯科用ハンドピースを提供することができる。
本発明の一実施の形態における歯科用ハンドピースの全体構成を示す一部分解側面図 上記実施の形態に係るハンドピースの内部構成を示す側面断面図 上記実施の形態に係るハンドピースに用いられる防塵シールの構成を示す一部断面正面図 上記実施の形態に係るハンドピースのヘッド部分の内部構成を側方から示す部分断面図 従来技術に係るハンドピースのヘッド部分の内部構成を側方から示す部分断面図
次に、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。図１に歯科用ハンドピースの全体構成を示し、図２乃至図４にこのハンドピースの内部構成或いは各部の構成を示している。
図１に示すように、歯科用ハンドピースＰは、治療用工具を装着するヘッド１ａ及び当該ヘッド１ａから略筒状に延びるネック１ｂが一体化されたヘッド・ネック部２と、ヘッド・ネック部２の基端部に着脱可能に連結される略筒状のグリップ３とを備え、グリップ３の後端部に駆動ユニット（図示してない）が着脱可能に接続されるようになっている。このハンドピースＰの各部は次のような構成を有する。
ヘッド１ａは、図４に示されているように、略筒状のヘッドハウジング４と、ヘッドハウジング４の内部に配設される歯車軸５と、歯車軸５をヘッドハウジング４内に回転可能に保持する支持メタル６とを有する。支持メタル６は歯車軸５にとって軸受としての機能を有する。歯車軸５は、上部に水平な円形方向に配列された噛合い歯を有するギア部７と、このギア部７から下方へ延びる軸部８とを有する。軸部８には、上記支持メタル６の下側において防塵シール９が嵌合されており、さらにこの防塵シール９の下側から防塵シール９及び支持メタル６を固定する、軸取り付け部材としての口金１０が取り付けられている。
ヘッド・ネック部２のネック１ｂの中には、動力伝達部材としてのシャフト１１が配設され、このシャフト１１のヘッド１ａ側先端には歯車軸５のギア部７に噛合う出力歯車１２が取り付けられている。歯車軸５の軸芯とシャフト１１の軸芯とは互いに交差する方向（例えば直交する方向）に延びており、ギア部７と出力歯車１２はかさ歯車に類似する動力伝達機構を構成している。シャフト１１はネック１ｂ内に配設された円筒構造の保持筒部材１３内に装填され、シャフト１１の両端部分においてメタル軸受１４（ヘッド１ａ側）及びメタル軸受１５（グリップ３側）により回転可能に支持されている。また、シャフト１１の基端部（駆動源側端部）には入力歯車１６が取り付けられている。
グリップ３は略筒状のグリップハウジング３０とグリップハウジング３０の内部に挿通される回転軸３２と、回転軸３２よりも駆動源側に設けられたカップリング部材３３と、回転軸３２よりもネック１ｂ側に設けられた減速部３４と、減速部３４のネック１ｂ側に隣接して設けられた出力歯車３５とを有する。回転軸３２は、駆動源側においてカップリング部材３３に連結され、ネック１ｂ側において減速部３４に作動連結されている。減速部３４は出力軸３６を有しており、この出力軸３６の先端部（ネック１ｂ側先端）に出力歯車３５が取り付けられている。出力軸３６に取り付けられた出力歯車３５とシャフト１１に取り付けられた入力歯車１６は、前者が駆動側、後者が従動側の関係で噛合している。グリップ３内に配設されたカップリング部材３３はモータ等の駆動ユニットに作動連結されている。
歯車軸５に取り付けられた防塵シール９は、例えばフッ素ゴム、シリコンゴム等の弾性材料から出来ており、その構造は、図３に示されているように、リング状構造体から成る。リング状構造の防塵シール９の内周にはシール本体部３７下部において当該シール本体部３７から半径方向内側へ突出した第１のリップ３８と、第１のリップ３８よりも上側に所定の間隔を開けた位置でシール本体部３７から半径方向内側へ突出した第２のリップ３９とを有している。第１のリップ３８及び第２のリップ３９は、シール本体部３７に接続する部分においては幅広の寸法を有し、先端に行くにしたがって次第に幅が狭くなる断面略三角形状に成形されている。このため、第１のリップ３８及び第２のリップ３９の先端部に外力が加わると、これら第１のリップ３８及び第２のリップ３９は、両部材の間に隙間を空けた状態で弾性変形する。したがって、防塵シール９を歯車軸５の軸部周面に密着保持したとき、前記第１のリップ３８の歯車軸周面への当接部と前記第２のリップ３９の歯車軸周面への当接部との間に空間４０（図４参照）が形成される。なお、図４において、符号４１は歯科治療に使われる治療用工具である
以上の構成を有する歯科用ハンドピースについて、その動作を説明する。駆動モータからの動力はグリップ３のカップリング部材に入力され、回転軸３２へ伝達される。回転軸３２の回転は減速部３４において減速され、出力歯車３５と入力歯車１６の噛合いによりネック１ｂのシャフト１１へ伝えられる。次に、シャフト１１の回転は出力歯車１２と歯車軸５のギア部７（入力歯車に相当する）の噛合いにより歯車軸５を回転させ、この歯車軸５に取り付けられた治療用工具４１により歯の治療が行われる。
この治療に際して、治療用工具４１が歯に当たって回転動作することにより、歯に付いていた付着物質や歯の研削物或いは研磨剤などの塵埃が歯車軸５の軸部８に付着する。この塵埃は、防塵シール９の第１のリップ３８と歯車軸５の軸部８との当接部にも到達し、この当接部においてあたかも軸部８をラッピングする状況が発生する。しかし、本実施の形態の歯科用ハンドピースでは、歯車軸５の軸部８はハードコーティング処理が施されているため、歯車軸５の軸部分８と防塵シール９の接触部分において塵埃等により前記軸部分８が磨耗することも防止される。また、防塵シール９の第１のリップ３８と歯車軸５の軸部８との当接部に到達した塵埃は、その一部が防塵シール９の第１のリップ３８と歯車軸５の軸部８との当接部から、歯車軸５内部に入り込もうとするが、上記防塵シール９は第１のリップ３８と第２のリップ３９とを有し、且つ第１のリップ３８と第２のリップ３９との間に空間４０を設けているため、歯車軸５内部への侵入が大きく抑制される。
これにより、歯車軸５は損傷及び塵埃等による目づまりから防護され、長時間にわたって動作することが可能になる。
本発明の歯科用ハンドピースは、歯車軸の軸部にハードコーティング処理が施され、また防塵シール部材を歯車軸の軸周面に密着保持したとき、前記第１及び第２のリップの歯車軸周面への当接部の間に空間が形成されるようにされている。このため、歯車軸の軸部分と防塵シールの接触部分において塵埃等により前記軸部分が磨耗することが防止され、また歯車軸の軸部分と防塵シールの接触部分から歯車部分の方への塵埃の侵入が防止されることにより、歯科用ハンドピースの損傷や故障が少なくなり、有用である。
Ｐ 歯科用ハンドピース
１ａ ヘッド
１ｂ ネック
２ ヘッド・ネック部
３ グリップ
４ ヘッドハウジング
５ 歯車軸
６ 支持メタル
７ ギア部
８ 軸部
９ 防塵シール
１０ 口金（軸取り付け部材）
１１ シャフト（動力伝達部材）
１２、３５ 出力歯車
１３ 保持筒部材
１４、１５ メタル軸受
１６ 入力歯車
３０ グリップハウジング
３２ 回転軸
３３ カップリング部材
３４ 減速部
３６ 出力軸
３７ シール本体部
３８ 第１のリップ
３９ 第２のリップ
４０ 空間
４１ 治療用工具

Claims (3)

  1. 治療用工具を装着するヘッド及び当該ヘッドから略筒状に延びるネックと、前記ネックの基端部に各種の連結手段を介して着脱可能に連結される略筒状のグリップとを備え、前記グリップの後端部に駆動ユニットを着脱可能に接続される歯科用ハンドピースにおいて、
    前記ヘッドには、駆動ユニットからの動力を受ける歯車軸と、ヘッド内に歯車軸を保持する保持部材と、ヘッドに前記保持部材を固定取り付けする軸取り付け部材と、歯車軸の軸部周面に密着保持され且つ前記保持部材と軸取り付け部材との間に挟持される防塵シールとを備え、
    前記歯車軸の軸部はハードコーティング処理が施され、且つ
    前記防塵シールはリング状構造体から成り、リング状構造体の内周には、シール本体部と、このシール本体部から半径方向内側へ突出した第１のリップと、当該第１のリップよりも上側に所定の間隔を空けた位置で前記シール本体部から半径方向内側へ突出した第２のリップとを有し、
    前記防塵シールを歯車軸の軸部周面に密着保持したとき、前記第１のリップの歯車軸周面への当接部と前記第２のリップの歯車軸の軸部周面への当接部との間に空間が形成され、
    前記第１のリップ及び第２のリップは、シール本体部に接続する部分においては幅広の寸法を有し、先端に行くにしたがってシール本体部側よりも次第に幅が狭くなる断面略三角形状に成形されている、
    ことを特徴とする歯科用ハンドピース。
  2. 前記防塵シール部材はラバー材料から成ることを特徴とする請求項１記載の歯科用ハンドピース。
  3. 前記歯車軸の軸部は、ＤＬＣ、ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮのうちのいずれか１つによりハードコーティング処理が施されていることを特徴とする請求項１記載の歯科用ハンドピース。
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