JP6782878B2 - リーマ用の電動式往復動発生具およびリーマ付きの電動式往復動発生具 - Google Patents

Description

この発明は、電気的に往復運動を発生し、リーマを恰もハンマーで打撃する鑿のように駆動して、リーマの細かい突起で虫歯となっている部分を綺麗に切削するための、電動式往復動発生具に関するものである。なお本発明で言う所のリーマは、厳密にはリーミングのためのリーマとファイリングのためのファイルとのことであるが、この発明ではこれらとこれらに類似する切削用具を含むものとする。

歯科医師が患者の虫歯の根の壁面をこそぎ取ったり、根の先に詰まっている膿の塊や、以前の治療の跡である充填材を取り去ったり、神経を抜いたりするなどの根管等の治療を行うに当たっては、リーマと呼ばれる切削用具を用いるのが一般的である。これには上述したようにリーマとファイルとが含まれ、リーマはリーミング（ねじる）から、ファイルはファイリング（上下運動）から名付けられたものである。これ等は用途やサイズによって柄に色分けが為されたり記号や数字が記載されたりしている。なおこのような根管治療には根管長測定器が併用されることが多い。

上述したような歯の神経の治療方法については下記インターネットサイトの記事が分かりやすい。

インターネットＷＷＷサイト＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｍｕｓｈｉｂａ−ｌａｂｏ．ｃｏｍ／？ｐ＝１０１３３＞

しかしながら、リーミングのためのリーマを操作したりファイリングのためのファイルを操作して、虫歯の根の壁面をこそぎ取ったり、根の先に詰まっている膿の塊や、以前の治療の跡である充填材を取り去ったり、神経を抜いたりするなどの根管等の治療を行うに際しては、小さな柄に細い金属針が設けられたリーマ・ファイルでは指先だけで扱うにはサイズが小さくまた指先の動きの繊細さが要求され、長時間の治療はとても疲れるものとなっている。殊にファイリングでは、リーマを根尖まで送るべく上下に細かく動かす必要があり、細いリーマを指先で把持し続けるにはある種の苦痛を伴うのが現実である。従って仮に指先があまり器用でなかったり、そうでなくとも疲労が増してきたりすると、不覚にもリーマの先を折ってしまったりそれを根管に残してしまったりするような問題を生ずるケースもある。

この発明の目的は上述したような問題点を解決して、歯の根管の切削等の作業が容易に行い得るようにすることによって、歯科医師の疲労を少なくして集中力が持続できるような、そうした切削用具を提供することを目的とする。

上記の課題は、筐体と、該筐体に往復動自在に設けられた歯の切削用のリーマの着脱部と、前記筐体に収められ前記着脱部に往復運動を与えてリーマを往復動させる往復動発生部と、から成るリーマ用の電動式往復動発生具とすることによって達成される。

往復動発生部をどのように構成するかは自由であるが、例えばバネで付勢するようにしたハンマー部材に、電動モータ（マイクロモーターとも歯科用電気エンジンとも呼ばれている）の回転軸に繋がるクランクを係合させたものでは、電動モータを回転駆動させるとクランクが回転して所定の時間間隔でハンマー部材を引いては放す動作を行い、ハンマー部材は上記クランクに引かれる時にバネを圧縮し、放された時にバネの力で勢いよく戻る動作を繰り返すが、この戻る動作の時にハンマー部材がリーマを恰も打撃するように動作する。従って歯科医師は、自己の指だけでリーマを根管の根尖まで送る従来の施術方法に倣わずとも、ハンマー部材による打撃の助けを得ることが出来るようになるため、施術に無理をしなくて済むようになり、疲労が少なく集中力を持続させて作業することが可能となる。これはより良い歯科治療のための大きな助けとなる。カムやクランクを用いて往復運動を発生させるものには、比較的に構成が単純でコストが安いと言う利点がある。

また往復動発生部の一例として、磁気回路を構成するヨークと、このヨークに対し往復動し得るように設けた、磁気回路を構成するムービングコイルと、から成り、ムービングコイルを往復運動の出力取出部としてバネで付勢し得るハンマー部材に接続し、ハンマー部材をリーマの着脱部に係合させたものを上げる。打撃発生部にいわゆるボイスコイルモータを適用するのである。ボイスコイルモータによる往復運動では、比較的大きな出力が容易に得られると言う利点がある。

なお回転式のモータもリニアモータも、制御装置に制御させることにより駆動力の強弱を変化させることが可能である。

さてこの発明のリーマ用の電動式往復動発生具に於いては、リーマの着脱部へ加えた力すなわちリーマへ加えた力によってリーマに恰も打撃的な往復動が発生するが、この際の往復動の距離範囲を０．５ｍｍから２．０ｍｍの内で任意の距離とすることが好ましいことを、当発明者は突き止めることが出来た。これは実に、歯科医師がリーマを指先で把持して手動で上下に細かく動かす処置を行う場合と同じような距離範囲なのであった。

次に、この根管治療用のリーマを着脱部によって交換可能とすれば、治療の種類や虫歯部分の大きさなどに応じて適宜付け替えることが出来る。この場合市販のリーマをそのまま用いるように設計することも可能であり、これは好ましいことである。

この着脱部に付いて、着脱部がリーマを締め付けて止めるための脱落防止部を備えているものとしても良い。上述したようにリーマはその長手方向への往復運動を受けている。そのことが脱落防止と言う観点から重要になるのであれば、例えば螺子止めなどによって脱落しにくくなるように工夫すれば良い。

次に、着脱部が、リーマを後側から挿着してリーマの先（針状部）を前側から出すように構成されていると共に、挿着したリーマを止めるための固定手段を上記着脱部の後部に備えているものとすることが出来る。リーマの取り付けには、着脱部の前側に、リーマの針状部と支軸とから成るリーマのその支軸を前側から装着するための装着口を備えている構成の他に、この請求項のような構成がある。リーマを挿着した後に固定手段でリーマを止めることにより、リーマは電動式往復動発生具にしっかりと固定される。

前者の構成でも問題はないのであるが、リーマの針状部を歯科医師に向けるような形でリーマの支軸を前側から装着したり脱着したりすることに抵抗があると言うような場合には、着脱部の後側からリーマの針状部を歯科医師から離れるような形でリーマの支軸ごと挿着したり脱着したりし得るように構成することが好ましい。またこの挿着・脱着方式の方が使い勝手が比較的に良い。

なおリーマを電動式往復動発生具に固定するための固定手段に錘の役割を持たせるようにしても良い。この場合にはリーマの往復動に錘の重量が加わると言う意味での突貫力を高めることが出来る。さらに重量の異なる複数種類の固定手段を用意しておき、歯科医師が自分の好みやその時々の治療の状況などに応じて、自由に付け替える得るようにしても良い。

次に、着脱部の側壁部に、軽量化のための肉薄部または孔部が設けられているものとすることが出来る。一見すると上述した錘の重量の問題に反するように思われるかも知れないが、これとは別の問題であって電動式往復動発生具の全体の重量に関わる問題である。すなわちこの発明のリーマ用の電動式往復動発生具の全体の重量がより軽い方が歯科医師にとっては取り回しが楽になるので良いと言う場合がある。この着脱部はこのような場合に好適なものとなっている。

さて上記課題は、請求項１から請求項４の何れか一に記載のリーマ用の電動式往復動発生具が歯の切削用のリーマを備えている、リーマ付きの電動式往復動発生具とすることによっても解決される。すなわち上述したような電動式往復動発生具にリーマが備わっているものである。

なお着脱部と、歯の切削用の市販のリーマとの間に介在させるためのアダプタを提供することが出来る。例えば市販のリーマがこの発明の電動式往復動発生具に合わない場合があったとしても、市販のリーマ用のアダプタを提供することによってこの問題が解決される。この市販のリーマは針状部と摘み部とから成り、上記アダプタとは主として着脱部と市販のリーマの摘み部との間を埋めるための部材のことである。

この発明によれば、筐体と該筐体に往復動自在に設けられた歯の切削用のリーマの着脱部と、筐体に収められ上記着脱部に往復運動を与えてリーマを往復動させる往復動発生部とから成るリーマ用の電動式往復動発生具を提供することにより、自己の指だけでリーマを根管の根尖まで送る従来の施術方法に倣わずとも往復動発生部による振動の助けを得ることが出来るようになるため、施術に無理をしなくても済むようになり、作業時間が従来に比して短かいものとなり、疲労が少なく集中力を持続させて作業することが可能となる効果を奏する。

実施例１の一部を切欠して模式的に表した説明図である。 この回路部分を模式的に表した説明図である。 実施例１の動作状態の説明図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は重量の異なるネジ蓋の説明図である。 実施例２の説明図である。 実施例３の一部を切欠して模式的に表した説明図である。 実施例３のボイスコイルモータ６の説明図である。 この回路部分を模式的に表した説明図である。

以下ではこの発明の実施例を図面に基づいて説明するが、この発明はこれ等に限定されるものではない。

図１乃至図３で表したリーマ３用の電動式の往復動発生具１は、ハンドル側筐体１０と振動側筐体１１とから成り、振動側筐体１１はハンドル側筐体１０の先端部分にハンドル側筐体１０とでＴ字状を形成するように取り付けられている。また振動側筐体１１の内部には歯の切削用のリーマ３の着脱部１３が、開口部１２から先端部分を出すような形で、往復動自在に組み込まれている。後述する往復動発生部はこの着脱部１３を往復動させるためのものである。

ハンドル側筐体１０の内部にはマイクロモータ２が収められており、チェアーユニット電源２３からの電力によって回転駆動されるように構成されている。マイクロモータ２の回転軸２０は、ハンドル側筐体１０の先端部分に設けられたギヤードボックス２４に連結されており、このギヤードボックス２４の出力端は、一部分にのみ歯２６を刻設した欠損歯車２５とされている。この欠損歯車２５は上記リーマ３の着脱部１３の外周部に刻設されたラックギヤとなる歯１４に噛合している。なお符号２７は欠損歯車２５のシャフトを指す。このようにして往復動発生部が構成されている。

リーマ３の着脱部１３は振動側筐体１１の内側にあって前後方向（図１の上下方向）に振動可能に設けられている。また着脱部１３の後端にあって振動側筐体１１の方に突出するガイドピン１７が、振動側筐体１１の内側に前後方向に設けられたガイド溝１８に嵌め込まれて、着脱部１３が振動側筐体１１の内側で回転しないように構成されている。また振動側筐体１１の前端の内周に設けられた溝にコイルバネ１９が納められており、コイルバネ１９の前端部は上記着脱部１３の外周に突出するバネ受け１００により受け止められている。従って着脱部１３が後方へ移動した状態ではコイルバネ１９は圧縮され付勢された状態となり、着脱部１３が前方へ移動した状態ではコイルバネ１９は伸長され弛緩した状態となっている。また着脱部１３には上述したラックギヤのような歯１４が刻設されている。

また上記着脱部１３の後端部にはリーマ装着口１６が開口されており、上記リーマ３をここから装着すると、その針部３１が着脱部１３の針通し孔１５から抜け出して、摘み部３０の先端部が上記針通し孔１５の内側に接触するまで押し込むことが出来るように構成されている。なお上記リーマ装着口１６にネジ蓋３２を捻じ込むことで、リーマ３を固定することが出来る。従ってリーマ３の交換はこのネジ蓋３０を着脱することによって着脱部１３の後方より行うことになる。従ってリーマ３の装着がより楽なものとなっている。

図２の符号２１はマイクロモータ２にチェアーユニット電源２３とフットスイッチ２２とを結ぶリード線を接続するための入力端子を指す。フットスイッチ２２が１回押下される毎にチェアーユニット電源２３から電力の供給を受けたハンドル側筐体１０のマイクロモータ２がＯＮ／ＯＦＦを順次繰り返すように構成されている。

往復動発生部の一であるマイクロモータ２をＯＮにすると、その回転力が回転軸２０を介してギヤードボックス２４に伝達され、回転数を落として欠損歯車２５に伝達される。欠損歯車２５が回転すると、その一部分に刻設された歯２６が上記リーマ３の着脱部１３の外周部に刻設されたラックギヤのような歯１４に噛合した時には、着脱部１３すなわちリーマ３を後方に引くように作用する。この際には着脱部１３のバネ受け１００がコイルバネ１９を圧縮するので、コイルバネ１９は付勢されることになる（図１）。その後欠損歯車２５が回転を続けてこの歯２６が着脱部１３側の歯１４から外れて噛合状態が解消されると、コイルバネ１９が解放されて着脱部１３すなわちリーマ３が一気に前方に移動させられることになる（図３）。正にこのことをリーマ３の摘み部３０をハンマーで叩いたような状態であると言うのである。なおリーマ３の針部３１の先端部の移動距離は、図１および図３で示した距離ｄであり、この実施例ではｄ＝１．０ｍｍに設定している。なお回転を続けている欠損歯車２５の歯２６が再び着脱部１３側の歯１４に噛合すると、伸びたコイルバネ１９を再び付勢しつつ着脱部１３を後方に引くように作用する。従って上述したようなリーマ３の動作が、マイクロモータ２がＯＮの状態である内は何度も繰り返されることになる。

ところで上記リーマ装着口１６に蓋をしてリーマ３を固定するネジ蓋に関して、図４に示すように、ネジ蓋３２（Ａ）と、ネジ蓋３２（Ａ）よりも僅かに重量のあるネジ蓋３３（Ｂ）と、更に僅かに重量のあるネジ蓋３４（Ｃ）とを用意しておき、重量の異なるネジ蓋を歯科医の好みによって選択出来るようにしても良い。

各々のネジ蓋は素材が同じであることから、摘みの部分の大きさに応じて重量が異なるものとなっているが、そうではなくて素材を異なるものとすることにより、同じ大きさのネジ蓋であっても異なる重量とすることが出来る。この辺りのことは自由に設計して良いものとする。

図５で表したこの実施例は上述した実施例１に次のような構成を採用したものである。すなわち往復動発生具４の着脱部４３の側壁部に切欠部４０１を設けることにより、着脱部４３の重量をより軽いものとした。従って往復動発生具４の全体重量もより小さいものとなっている。

なお図中符号４１は振動側筐体を、符号４２は開口部を、符号４４は振動側筐体４１の外周部に刻設されたラックギヤのような歯を、符号４５は針通し孔を、符号４６はリーマ装着口を、符号４７はガイドピンを、符号４８はガイド溝を、符号４９はコイルバネを、また符号４００はバネ受けを指す。切欠部４０１の形状や個数や設ける位置などは任意設計事項である。切欠部として孔が開いていることが好ましくないのであれば、軽い素材で切欠部を埋めるような工夫をしても良い。

図６乃至図８で表したリーマ３用の電動式の往復動発生具５は、ハンドル側筐体５０と振動側筐体５１とから成り、振動側筐体５１はハンドル側筐体５０の先端部分にハンドル側筐体５０とでＴ字状を形成するように取り付けられている。また振動側筐体５１の内部には歯の切削用のリーマ３の着脱部５３が、開口部５２から先端部分を出すような形で、往復動自在に組み込まれている。後述する往復動発生部はこの着脱部５３を往復動させるためのものである。

上記ハンドル側筐体５０の内部にはボイスコイルモータ６が収められており、チェアーユニット電源６６からの電力により駆動されるように構成されている。すなわちハンドル側筐体５０に図７のムービングコイル６４と制御回路６５とチェアーユニット電源６６とから成る駆動回路が内蔵されている。制御回路６５の電源スイッチはフットスイッチ６７であり、またＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）６８はハンドル側筐体５０の図示しない箇所に設けたインジケータ窓の下に位置している。またハンドル側筐体５０の前端部からは、ムービングコイル６４を構成要素とするボイスコイルモータ６の出力取出部６９が突出してギヤードボックス６００に接続されている。

そのボイスコイルモータ６は図７で表すような構成であり、円筒形状の内ヨーク６０の回りに間を開けるようにして外ヨーク６１が接続されており、外ヨーク６１の内側に添うようにして磁石６２が取り付けられている。この磁石６２と内ヨーク６０との間に各々との間を開けるようにして、外側にムービングコイル６４が捲回されたコイルボビン６３が挿着されている。従ってコイルボビン６３は内ヨーク６０に対して往復動自在である。このようにして磁気回路が構成されている。

上記制御回路６５は、チェアーユニット電源６６からの電力をムービングコイル６４に供給する。また制御回路６５はＯＦＦの状態から、フットスイッチ６７が押されてＯＮの状態になるとムービングコイル６４に振動電流を供給し、２度目にフットスイッチ６７が押されたならば振動数を上げて、３度目にフットスイッチ６７が押されたならばＯＦＦの状態にする、と言う制御を行うように設定されている。この間にＬＥＤ６８は点灯する。

ボイスコイルモータ６の出力取出部６９は、ハンドル側筐体５０の先端部分に設けられたギヤードボックス６００に連結されており、この部分の出力取出部６９には図示しないラックが形成されており、ラックはピニオンに噛合され、このギヤードボックス６００の出力端はシャフト６０２で回動するピニオン６０１である。このピニオン６０１はリーマ３の着脱部５３の外周部に刻設されたラックギヤのような歯５４に噛合されている。このようにして往復動発生部が構成されている。要約するとボイスコイルモータ６の出力取出部６９の往復運動は、ギヤードボックス６００を介してリーマ３の着脱部５３の往復運動として取り出されることになる。

リーマ３の着脱部５３は振動側筐体５１の内側にあって前後方向（図６の上下方向）に振動可能に設けられている。また着脱部５３の後端にあって振動側筐体５１の方に突出するガイドピン５７が、振動側筐体５１の内側に前後方向に設けられたガイド溝５８に嵌め込まれて、着脱部５３が振動側筐体５１の内側で回転しないように構成されている。また振動側筐体５１の前端の内周に設けられた溝にコイルバネ５９が納められており、コイルバネ５９の前端部は上記着脱部５３の外周に突出するバネ受け５００により受け止められている。従って着脱部５３が後方へ移動した状態ではコイルバネ５９は圧縮され付勢された状態となり、着脱部５３が前方へ移動した状態ではコイルバネ５９は伸長され弛緩した状態となっている。また着脱部５３には上述したラックギヤのような歯５４が刻設されている。

また上記着脱部５３の後端部にはリーマ装着口５６が開口されており、上記リーマ３をここから装着すると、その針部３１が着脱部５３の針通し孔５５から抜け出して、摘み部３０の先端部が上記針通し孔５５の内側に接触するまで押し込むことが出来るように構成されている。なお上記リーマ装着口５６にネジ蓋３２を捻じ込むことで、リーマ３を固定することが出来る。従ってリーマ３の交換はこのネジ蓋３２を着脱することによって着脱部５３の後方より行うことになる。これによってリーマ３の装着がより楽なものとなっている。

そこで往復動発生部の一であるムービングコイル６４をＯＮ状態にすると、その往復動が出力取出部６９を介してギヤードボックス６００に伝達され、ここで回転数を落としてピニオン６０１に伝達される。出力取出部６９の往復運動はピニオン６０１の正転反転の動きとなり、着脱部５３の前後方向への往復運動となる。着脱部５３すなわちリーマ３が後方に引かれる際には、着脱部５３の上記バネ受け５００がコイルバネ５９を圧縮するので、コイルバネ５９は付勢されることになる（図６）。その後ピニオン６０１を反転させる際には、制御回路６５はこれを素早く行うようにボイスコイルモータ６を制御すると、コイルバネ５９の反発力を借りてリーマ３が一気に前方に移動することになる。正にこのことをリーマ３の摘み部３０をハンマーで叩いたような状態であると言うのである。このような往復運動はムービングコイル６４がＯＮの状態で継続される。

この発明は上述の実施例にのみ限定されるものではない。例えばゼンマイの捲き戻りを利用する機械的振動発生装置などを組み込むようにすることが可能である。

１ ：往復動発生具 １０ ：ハンドル側筐体 １１ ：振動側筐体
１２ ：開口部 １３ ：着脱部 １４ ：歯
１５ ：針通し孔 １６ ：リーマ装着口 １７ ：ガイドピン
１８ ：ガイド溝 １９ ：コイルバネ １００：バネ受け
２ ：マイクロモータ ２０ ：回転軸 ２１ ：入力端子
２２ ：フットスイッチ ２３ ：チェアーユニット電源 ２４：ギヤードボックス
２５ ：欠損歯車 ２６ ：歯 ２７ ：シャフト
３ ：リーマ ３０ ：摘み部 ３１ ：針部
３２ ：ネジ蓋 ３３ ：ネジ蓋 ３４ ：ネジ蓋
４ ：往復動発生具 ４１ ：振動側筐体 ４２ ：開口部
４３ ：着脱部 ４４ ：歯 ４５ ：針通し孔
４６ ：リーマ装着口 ４７ ：ガイドピン ４８ ：ガイド溝
４９ ：コイルバネ ４００：バネ受け ４０１：切欠部
５ ：往復動発生具 ５０ ：ハンドル側筐体 ５１ ：振動側筐体
５２ ：開口部 ５３ ：着脱部 ５４ ：歯
５５ ：針通し孔 ５６ ：リーマ装着口 ５７ ：ガイドピン
５８ ：ガイド溝 ５９ ：コイルバネ ５００：バネ受け
６ ：ボイスコイルモータ ６０：内ヨーク ６１：外ヨーク
６２ ：磁石 ６３ ：コイルボビン ６４ ：ムービングコイル
６５ ：制御回路 ６６ ：チェアーユニット電源 ６７：フットスイッチ
６８ ：ＬＥＤ ６９ ：出力取出部 ６００：ギヤードボックス
６０１：ピニオン ６０２：シャフト

Claims (5)

1. 筐体と、該筐体に往復動自在に設けられた歯の切削用のリーマの着脱部と、前記筐体に収められ前記着脱部に往復運動を与えてリーマを往復動させる往復動発生部とから成り、この往復動発生部は、前記着脱部の外周部に刻設されたラックギヤとなる歯と、このラックギヤとなる歯に噛合する一部分にのみ歯を刻設した欠損歯車とから成り、この欠損歯車はマイクロモータの回転軸にまたはボイスコイルモータの出力取出部にギヤードボックスを介して接続されており、前記着脱部は後方へ圧縮可能に設けたコイルバネによって常に前方へ付勢されており、前記欠損歯車の歯が前記ラックギヤとなる歯から外れて噛合状態が解消された時に、前記着脱部が圧縮されていた前記コイルバネの力で一気に前方に移動するように構成されている、リーマ用の電動式往復動発生具。
2. 前記着脱部は、リーマを０．５ｍｍから２．０ｍｍの内の任意の距離を往復動するように設けられている、請求項１に記載のリーマ用の電動式往復動発生具。
3. 前記着脱部が、リーマを後側から挿着してリーマの先を前側から出すように構成されていると共に、挿着したリーマを止めるための固定手段を前記着脱部の後部に備えている、請求項１に記載のリーマ用の電動式往復動発生具。
4. 前記着脱部の側壁部に、軽量化のための肉薄部または孔部が設けられている、請求項１に記載のリーマ用の電動式往復動発生具。
5. 請求項１から請求項４の何れか一に記載のリーマ用の電動式往復動発生具が、歯の切削用のリーマを備えている、リーマ付きの電動式往復動発生具。

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