JP7136429B2 - 歯科用ハンドピース及び歯科用ハンドピースの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、センサを備えた歯科用ハンドピース及び歯科用ハンドピースの製造方法に関する。

従来、センサを備えた歯科用ハンドピースとしては、例えば、特許文献１に記載された治療用研削シュミレーション装置が知られている。特許文献１に記載された治療用研削シュミレーション装置のハンドピースには、切削具の回転数を検出する磁気回転センサと、振動を検出する加速度センサ等が取り付けられている。

このほか、歯科用ハンドピースにセンサを設けたものとしては、例えば、特許文献２に記載された歯肉診査用接触センサが知られている。特許文献２に記載の歯肉診査用接触センサは、ハンドピースヘッドに軸支された治療用工具（接触子）の軸線上に配置されている（例えば、特許文献２参照）。

特公昭６２－１５２２６号公報（第１図） 特許第４２３２８７６号公報（図１、図３及び図９）

しかし、特許文献１等に記載の一般の歯科用ハンドピースのハンドピースヘッド及び筐体は、ステンレス鋼等の金属で形成されているので、センサを配置するための収容部を形成するための加工が行い難いという問題があった。

また、特許文献２に記載の歯科用ハンドピースは、金属製のハンドピースヘッドにセンサを収容しているため、ハンドピースヘッドの内部が複雑化すると共に、ハンドピースヘッドが大型化して重くなるという問題があった。

そこで、本発明は、ハンドピースヘッド内の構造を複雑化して大型化することなく、センサを容易に設けることができる歯科用ハンドピース及び歯科用ハンドピースの製造方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、先端部に配設されたハンドピースヘッドと、後端部に配設された接続部と、前記ハンドピースヘッドから前記接続部に亘って設けられた複数の金属製パイプと、前記金属製パイプを覆うように装着された弾性樹脂部材と、を備えた歯科用ハンドピースであって、前記ハンドピースヘッド内には、治療用工具と一体に回転する回転軸と、前記回転軸を回転自在に支持する軸受と、前記軸受の外周に設けられたゴム製のシール材と、先端部側を前記シール材に接触させて配置した棒状の伝達部材と、が配置され、前記弾性樹脂部材の内部にセンサを備え、前記伝達部材は、先端部を前記シール材を介在して前記軸受の外周面に押し当てた状態に配置され、前記伝達部材の後端部側と、当該伝達部材の後端部に接触させて配置された前記センサとは、前記弾性樹脂部材の内部に密着して内在されていることを特徴とする。
また、本発明は、先端部に配設されたハンドピースヘッドと、後端部に配設された接続部と、前記ハンドピースヘッドから前記接続部に亘って設けられた複数の金属製パイプと、前記金属製パイプを覆うように装着された弾性樹脂部材と、を備えた歯科用ハンドピースであって、前記弾性樹脂部材の内部にセンサを備え、前記弾性樹脂部材は、先端から後端に亘って縦断面視してＣ字状に形成されて、軸心側に中空部を有する中空状の部材から成り、交換可能であることを特徴とする。

また、本発明は、先端部に配設されたハンドピースヘッドと、後端部に配設された接続部と、前記ハンドピースヘッドと前記接続部とを連通する金属製パイプと、を有し、前記ハンドピースヘッド内には、治療用工具と一体に回転する回転軸と、前記回転軸を回転自在に支持する軸受と、前記軸受の外周に設けられたシール材と、先端部側を前記シール材に接触させて配置した棒状の伝達部材と、が配置される歯科用ハンドピースの製造方法であって、前記伝達部材の後端部と、センサとを連結させて、前記伝達部材の先端部を前記ハンドピースヘッドの挿通穴に挿入して先端を前記シール材を介在して前記軸受の外周面に押し当てた状態に配置し、樹脂モールド成形によって、前記ハンドピースヘッドの後端部から前記接続部の先端部まで前記金属製パイプを覆うように弾性樹脂部材をモールドして、前記弾性樹脂部材の内部に埋設された状態で前記金属製パイプと、前記センサと、を内在させることを特徴とする。

本発明は、ハンドピースヘッド内の構造を複雑化して大型化することなく、センサを容易に設けることができる歯科用ハンドピース及び歯科用ハンドピースの製造方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る歯科用ハンドピースを示す側面図である。 本発明の実施形態に係る歯科用ハンドピースを示す一部断面を有する側面図である。 図２のＡ－Ａ拡大断面図である。 ハンドピースヘッドの要部拡大縦断面である。 伝達部材及びセンサの設置状態を示すハンドピースヘッドの拡大概略平面図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の実施形態に係る歯科用ハンドピースの製造方法を示す工程図である。 歯科用ハンドピースの製造方法の金型成形工程を示す工程図である。 本発明の実施形態に係る歯科用ハンドピースの第１変形例を示す一部断面を有する側面図である。 本発明の実施形態に係る歯科用ハンドピースの第２変形例を示す一部断面を有する側面図である。 本発明の実施形態に係る歯科用ハンドピースの第３変形例を示す図であり、（ａ）は一部断面を有する側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ断面図である。 本発明の実施形態に係る歯科用ハンドピースの第４変形例を示す図であり、（ａ）は（ｂ）のＣ－Ｃ拡大断面図、（ｂ）はセンサの配置状態を示す縦断面図である。 本発明の実施形態に係る歯科用ハンドピースの第６変形例を示す一部断面を有する側面図である。

まず、図１～図７を参照して、本発明の実施形態に係る歯科用ハンドピース１及び歯科用ハンドピース１の製造方法について説明する。
なお、本実施形態では、図１に示す歯科用ハンドピース１において、ハンドピースヘッド２側を前方向、接続部３側を後方向として説明する。また、各部品においても同様とする。

≪歯科用ハンドピース≫
図１に示す歯科用ハンドピース１は、歯科の治療に用いられる医療機器である。歯科用ハンドピース１は、ハンドピースヘッド２と、接続部３と、金属製パイプ４，５と、弾性樹脂部材６と、伝達部材７と、センサ９と、を備えている。歯科用ハンドピース１は、先端部に配設されたハンドピースヘッド２と、後端部に配設された接続部３との間に設けられた弾性樹脂部材６の内部にセンサ９を備えている。その歯科用ハンドピース１は、接続部３に取り付けられる不図示のホース等を歯科用ユニットに接続して、所望の治療用工具２１をハンドピースヘッド２に取り付けて使用される。

なお、歯科用ハンドピース１は、ハンドピースヘッド２と、接続部３と、複数の金属製パイプ４，５と、弾性樹脂部材６と、センサ９と、を備えていれば、機能、構造、種類等は特に限定されない。つまり、歯科用ハンドピース１は、種々のタイプのものがあり、内部にバッテリまたは外部電源からの電力で駆動する電動モータ（図示省略）等が内蔵されているものであっても、内蔵されていないものでもよい。また、歯科用ハンドピース１は、ハンドピースヘッド２に歯科用チップを設けて、電力によって超音波振動させる歯科用スケーラーでもよい。また、歯科用ハンドピース１は、電力以外で駆動するものでもよい。以下、ハンドピースヘッド２にロータ２２（図４参照）を内蔵している歯科用ハンドピース１を例に挙げて説明する。

図１及び図２に示すように、歯科用ハンドピース１は、ハンドピースヘッド２内のロータ２２（図４参照）を圧縮空気によって高速回転させて、回転軸２３（図４参照）に装着された治療用工具２１を高速回転させることで、歯牙を切削するようになっている。

＜ハンドピースヘッド＞
ハンドピースヘッド２は、治療用工具２１が着脱可能に取り付けられる部位である。ハンドピースヘッド２（ハウジング２ａ）は、歯科用ハンドピース１のグリップ部１ａの先端部に配設された略円筒状の部材である。ハンドピースヘッド２及び接続部３は、ステンレス鋼等の金属によって形成されている。
図４に示すように、ハンドピースヘッド２には、ロータ２２と、回転軸２３と、軸受２４，２５と、シール材Ｏ１，Ｏ２と、伝達部材７と、軸受保持部材２６と、環状部材２７と、プッシュキャップ２８と、バネ部材ＳＰと、が配置されている。

ハウジング２ａは、ハンドピースヘッド２の筐体を形成する金属製の略円筒状部材から成る。ハウジング２ａの後部側の側面には、グリップ部１ａを連結するための首部２ｂが突出形成されている。

図２に示すように、首部２ｂは、ハンドピースヘッド２のグリップ部１ａ側に形成された突起である。首部２ｂの後端側の外周部には、弾性樹脂部材６で覆った状態に樹脂が成形されている。首部２ｂの後端面２ｃには、金属製パイプ４，５がろう付けされている。

＜ロータ＞
図４に示すように、ロータ２２は、回転軸２３の外周部に固定されて回転軸２３及び治療用工具２１を回転駆動させるための回転体である。ロータ２２は、例えば、金属製パイプ４を経て供給される圧縮空気を吹き付けることによって高速回転される羽根車から成る。

＜回転軸＞
回転軸２３は、下部側に工具着脱用の開口穴を有する筒状の軸部材から成る。このため、回転軸２３に装着された治療用工具２１は、この回転軸２３と一体に回転するように設置されている。

＜軸受＞
軸受２４，２５は、その回転軸２３の下部及び上部を回転自在に支持する軸受部材である。軸受２４，２５は、回転軸２３の外周に設けられた内輪２４ａ，２５ａと、内輪２４ａ，２５ａの外周に設けられたリテーナ２４ｂ，２５ｂと、リテーナ２４ｂ，２５ｂの外周に設けられた外輪２４ｃ，２５ｃと、内輪２４ａ，２５ａと外輪２４ｃ，２５ｃとの間に介在された転動体２４ｄ，２５ｄ（ボール）と、を備えたベアリングから成る。

＜シール材＞
シール材Ｏ１，Ｏ２は、軸受２４，２５の外周面中央に外嵌されたゴム製のＯリング、または、ゴム製の環状パッキンから成る。
図５に示すように、下側のシール材Ｏ１の後側中央部には、後端をセンサ９に連結した伝達部材７が当接した状態に配置されている。
図４に示すように、上側のシール材Ｏ２は、軸受保持部材２６の内壁に形成した環状溝２６ａに収納された状態で、シール材Ｏ２の軸心側が軸受２５の外輪２５ｃに当接した状態に配置されている。

＜伝達部材＞
図４または図５に示すように、伝達部材７は、治療用工具２１で切削加工等を行っている加工時に軸受２４にかかる圧等をシール材Ｏ１を介在してセンサ９に伝達するための部材である。伝達部材７は、前端をシール材Ｏ１の後端部に当接させて配置し、後端をセンサ９の前端面に当接した状態に設置された細長い部材から成る。伝達部材７は、シール材Ｏ１の後端部に配置された前端から後端のセンサ９まで、歯科用ハンドピース１の軸線に沿って平行に延設されている。伝達部材７は、金属製棒状部材、または、硬質の樹脂製棒状部材から成る。

＜軸受保持部材＞
図４に示すように、軸受保持部材２６は、上側の軸受２５の外周面及び上面と、シール材Ｏ２と、を覆うように配置されて、それらを保持する略円筒状の部材である。軸受保持部材２６には、前記した環状溝２６ａと、上側の開口部周縁に凹設されたバネ受部２６ｂと、が形成されている。

＜環状部材＞
環状部材２７は、ハウジング２ａの上側開口部２ｄに装着された金属製のリング部材から成る。環状部材２７は、軸受保持部材２６及びプッシュキャップ２８の外周に配置されて、それらを支持する部材である。

＜プッシュキャップ＞
プッシュキャップ２８は、バネ部材ＳＰのバネ力に抗してこのプッシュキャップ２８を押圧操作することによって回転軸２３を押し込むことにより、治療用工具２１を回転軸２３から離脱させるための操作部材である。プッシュキャップ２８は、環状部材２７の開口縁に上下動可能に内嵌された略円板形状の部材から成る。

＜バネ部材＞
バネ部材ＳＰは、上側の軸受２５とプッシュキャップ２８との間に介在されて、プッシュキャップ２８を上方向に付勢するための付勢部材である。バネ部材ＳＰは、例えば、圧縮円錐コイルバネから成る。

＜治療用工具＞
治療用工具２１は、例えば、回転軸２３の下側開口穴内に取り付けられる柄部と、その下側開口穴から下側に突出した状態に設けられる先細状の針部と、を有する周知の構造の切削工具から成る。

＜接続部＞
図１に示すように、接続部３は、金属製パイプ４，５の後端部と、歯科用ユニット（図示省略）に接続されたチューブ（図示省略）の先端部と、を接続する部位であり、その形状、構造等は、特に限定されない。接続部３は、その一例を挙げると、図２に示すように、弾性樹脂部材６の後端部に一体に取り付けられる略筒状の金属製部材から成る。接続部３は、軸方向に貫通して形成された連通孔３ａと、前端部寄りの位置に環状に形成された凹部３ｂと、本体被覆部後端面６ｄに隣接された段差部３ｃと、金属製パイプ４，５が挿入されるパイプ挿設孔３ｄ，３ｅと、を有している。

＜金属製パイプ＞
金属製パイプ４，５は、ハンドピースヘッド２と接続部３とを連通させるための管状部材である。金属製パイプ４，５は、ハンドピースヘッド２から接続部３に亘って弾性樹脂部材６内に配置された複数の金属管から成る。金属製パイプ４，５は、従来の配管と同様に、ロータ用等の圧縮空気を供給・排気したり、水や空気を供給したりするための流路を形成している。金属製パイプ４，５は、例えば、図３に示すように、４本から成るが、その数は特に限定されない。

金属製パイプ４は、例えば、図２に示すように、ロータ２２（図４参照）を回転させるための圧縮空気供給用のパイプと、圧縮空気排気用のパイプとの２本から成る（図７参照）。この２本の金属製パイプ４は、接続部３及び弾性樹脂部材６において、縦断面視して略中央部分の左右に配置されている。

また、金属製パイプ５は、水を供給するための水供給用のパイプと、その水と共にエアを供給してミスト（霧）を生成するためのチップ用エアを供給するパイプとの２本から成る（図７参照）。つまり、２本の金属製パイプ５は、治療用工具２１を冷却して作業効率をよくしたり、また、治療中に血液等で汚れた患部を視認し易くしたりする目的で、異物等を吹き飛ばすために使用される。

図２に示すように、グリップ部１ａにおいて、金属製パイプ４，５の外周部、センサ９、及び、伝達部材７は、弾性樹脂部材６の内部に密着して埋設された状態で内在されている。このため、金属製パイプ４，５は、グリップ部１ａにおける骨部材の役目を果している。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、金属製パイプ４，５の前端部は、首部２ｂの後端面２ｃからハンドピースヘッド２内に挿入されている。金属製パイプ４，５の前端部は、ハンドピースヘッド２の後端面２ｃに、ろう付け等によって接合されている。金属製パイプ４，５の後端部は、接続部３を貫通した状態で接続部３の後端部からはみ出すように突出して配設されている。金属製パイプ４，５の後端部は、接続部３の前端面３ｆにろう付け等によって接合されている。

＜弾性樹脂部材＞
図２に示すように、弾性樹脂部材６は、金属製パイプ４，５、センサ９及び伝達部材７を覆う表皮部材である。弾性樹脂部材６は、ハンドピースヘッド２の後端部から接続部３の先端部までを、金属製パイプ４，５を覆うようにして装着されている。弾性樹脂部材６は、本体被覆部６ａと、把持部６ｂと、連通部６ｃと、本体被覆部後端面６ｄと、係止部６ｅと、ヘッド後端部被覆部６ｆと、シール部６ｇと、を備えている。

弾性樹脂部材６は、例えば、金属よりも軽く、可撓性及び弾力性を有する熱硬化性樹脂から成る。弾性樹脂部材６は、具体的には無色のシリコーン樹脂を所望の色に着色した有色の合成樹脂から成る。弾性樹脂部材６は、例えば、図７に示すように、ハンドピースヘッド２の首部２ｂ内にセンサ９の先端側に設けた伝達部材７を挿入させた状態で、伝達部材７及びセンサ９の周囲の金属製パイプ４，５を介在させて、巻き付けたテープ形状（シート形状）の巻付樹脂部材６１を高温に加熱された金型８内に配置されることで、溶けてグリップ部１ａにモールド成形される。

図１及び図２に示すように、弾性樹脂部材６によって形成されたグリップ部１ａは、使用者が手で握って操作するための部位である。グリップ部１ａは、金属製パイプ４，５及びセンサ９を内蔵した本体被覆部６ａによって断面視して略円形状に形成されている。

本体被覆部６ａは、ハンドピースヘッド２の後端部から接続部３の先端部までを金属製パイプ４，５を覆うように装着されている。本体被覆部６ａは、側面視して略円弧状に曲がって形成されている。

把持部６ｂは、弾性樹脂部材６において、術者が指によって把持する箇所である。図２に示すシール部６ｇは、接続部３を歯科用ユニット（図示省略）に接続したときに、接続部３と、接続部３に接続される歯科用ユニット（図示省略）と、の間に介在されるパッキンの役目を果す部位である。シール部６ｇは、接続部３の後端面全体を覆うようにして装着されている。

連通部６ｃは、接続部３の連通孔３ａ内に充填された樹脂材料である。連通部６ｃは、本体被覆部６ａとシール部６ｇとを連通させて繋いだ状態に形成されている。
本体被覆部後端面６ｄは、段差部３ｃとで凹溝を形成するように配置されて、樹脂成形時に、本体被覆部後端面６ｄに形成されたバリを、取り除き易い形状に形成されている。

係止部６ｅは、環状の凹部３ｂ内に充填して形成された樹脂材料である。係止部６ｅ及び連通部６ｃは、弾性樹脂部材６が接続部３から剥離するのを防止する機能がある。
ヘッド後端部被覆部６ｆは、首部２ｂの後端面２ｃと、後端面２ｃの周縁部分と、を覆う部位である。このように構成されたヘッド後端部被覆部６ｆは、首部２ｂの後端面２ｃに密着した状態に形成されることによって、弾性樹脂部材６がハンドピースヘッド２側に移動するのを抑制する役目を果す。

図７に示すように、巻付樹脂部材６１は、金型８でモールド形成された弾性樹脂部材６（図１参照）のグリップ部１ａを金型形成する前の樹脂材料である。巻付樹脂部材６１は、所望の厚さに形成されたテープ形状（帯形状）のものから成る。その巻付樹脂部材６１は、グリップ部１ａに形成された弾性樹脂部材６と略同じ体積の分だけ、ハンドピースヘッド２と接続部３との間の金属製パイプ４，５の外周に巻かれる。巻付樹脂部材６１は、伝達部材７及びセンサ９の周辺にある金属製パイプ４，５を、ハンドピースヘッド２から接続部３に亘って覆って固定するようにして巻き付けられる。

≪センサ≫
図４に示すセンサ９は、振動センサ、圧力センサ、歪ゲージ、傾斜センサのうちのいずれかである。そのセンサ９は、軸受２４にシール材Ｏ１及び伝達部材７を介在して配置されている。図１及び図２に示すように、センサ９は、首部２ｂと把持部６ｂとの間に設置されている。センサ９のリード線（図示省略）は、金属製パイプ５または金属製パイプ４の表面あるいはパイプ内を後端側に配線されて、不図示の制御装置を介して電源に電気的に接続されている。
なお、センサ９は、不図示の歯科用ユニットの制御装置等に対して検出データを無線通信可能なものであってもよい。

センサ９が振動センサの場合は、回転軸２３、治療用工具２１の振動を検出する。センサ９が圧力センサの場合は、回転軸２３が軸受２４を押圧する圧力を検出する。センサ９が歪ゲージの場合は、回転軸２３が軸受２４を押圧する押圧力によって歪んだ歪みを検出する。センサ９が傾斜センサの場合は、回転軸２３の周囲に設けた軸受２４の傾き変化、金属製パイプ４，５の傾斜変化を読み取る。

≪作用≫
次に、図１～図７を参照しながら製造工程に沿って本実施形態に係る歯科用ハンドピース１及び歯科用ハンドピース１の製造方法の作用を説明する。

まず、図６（ａ）に示すように、前記したハンドピースヘッド２と、接続部３と、４本の金属製パイプ４，５と、伝達部材７と、センサ９と、をそれぞれ準備する（準備工程）。
次に、伝達部材７の後端部と、センサ９の前端部とを連結させる（伝達部材センサ連結工程）。続いて、伝達部材７の前端部をハンドピースヘッド２の挿通穴（図示省略）に挿入して、図４に示すように、先端をシール材Ｏ１を介在して軸受２４の外周面に押し当てた状態に配置する（センサ・伝達部材設置工程）。

次に、図６（ａ）に示すように、金属製パイプ４，５の前端部を、ハンドピースヘッド２の挿入穴（図示省略）に挿入する。そして、金属製パイプ４，５の後端部を、接続部３のそれぞれのパイプ挿設孔３ｄ，３ｅに挿通する（金属製パイプ挿入工程）。

続いて、図６（ｂ）に示すように、金属製パイプ４，５の前側接合部４ａ，５ａを、ハンドピースヘッド２の後端面２ｃにろう付けして接合する。そして、金属製パイプ４，５の後側接合部４ｂ，４ｃ，５ｂ，５ｃを、接続部３の前端面３ｆ及び後端面３ｇにろう付けして接合する（パイプろう付け工程）。これにより、各金属製パイプ４，５をハンドピースヘッド２及び接続部３に固定することができる。
次に、図６（ｃ）に示すように、ハンドピースヘッド２の後端部から接続部３の先端部に亘って巻付樹脂部材６１を巻き付けて覆う（巻付樹脂部材巻付工程）。

この後、図７に示す金型８で歯科用ハンドピース１をモールド成形する前に、上型８１と下型８２とで巻付樹脂部材６１を溶かしてグリップ部１ａをモールド成形するのに適した適温まで金型８を加熱する（加熱工程）。
続いて、巻付樹脂部材６１を巻き付けた未完成の歯科用ハンドピース１を、下型８２の金型溝に押し込んでセットする（金型セット工程）。

次に、下型８２の位置決め突起８２ｂに上型８１の位置決め穴（図示省略）に嵌合させて、下型８２と上型８１とので未完成の歯科用ハンドピース１を押圧する。未完成の歯科用ハンドピース１の巻付樹脂部材６１は、高温に加熱された下型８２と上型８１とで押圧されることで、溶融してモールド成形され、図１～図３に示すように、センサ９を内設した弾性樹脂部材６から成るグリップ部１ａが形成される（モールド成形工程）。
これにより、センサ９を有する歯科用ハンドピース１が完成される。

このようにして形成された歯科用ハンドピース１は、ハンドピースヘッド２に治療用工具２１を取り付けて、エアを供給してロータ２２（図４参照）が回転駆動されることで、治療用工具２１が回転して患者の歯牙を治療することが可能となる。

図４に示すセンサ９が、回転軸２３あるいは治療用工具２１の振動を検出する振動センサの場合は、センサ９によって、治療中の回転軸２３、あるいは、治療用工具２１の振動を検出可能になる。そして、その振動から治療用工具２１の先端にかかる負荷の程度を把握するによって、ロータ２２を回転駆動させる圧縮空気を適宜な気圧を調整することが可能となる。また、センサ９（振動センサ）は、治療用工具２１へのトルク抜けを、検出した振動によって検出することが可能となる。
センサ９で検出した振動が大きい場合には、歯科用ユニット（図示省略）によって警報音等で報知する。また、センサ９で検出した振動が所定の数値よりも小さい場合には、ロータ２２の回転数を上げる等の調整を行う。
また、この場合、歯科用ハンドピース１のグリップ部１ａ（図２参照）が弾性樹脂部材６で形成されていることで、金属製グリップと比較して、振動を増幅させる効果があるから、振動を拾い易くするという効果を奏する。

また、センサ９が回転軸２３の軸受２４を押圧する圧力を検出する圧力センサである場合は、センサ９によって治療中の回転軸２３にかかる圧力を検出することで、その圧力の程度により、ロータ２２を回転駆動させる圧縮空気を適宜な気圧に調整することが可能となる。また、その場合、センサ９（圧力センサ）は、治療用工具にかかる力（圧力）を間接的に測定することができるため、その測定結果からロータ２２を回転駆動させる圧縮空気を、適宜な気圧に調整することが可能となる。

また、センサ９が回転軸２３の軸受２４を押圧する押圧力を検出する歪ゲージである場合は、センサ９によって治療中の回転軸２３に係る押圧力を検出することで、その押圧力の程度で、ロータ２２を回転駆動させる圧縮空気を適宜な気圧を調整することが可能となる。また、その場合、センサ９（歪ゲージ）は、治療用工具２１にかかる力（押圧力）を間接的に測定することができるため、その測定結果からロータ２２を回転駆動させる圧縮空気を、適宜な気圧に調整することが可能となる。

また、センサ９が回転軸２３の周囲に設けた軸受２４の傾き検出する傾斜センサである場合は、センサ９によって治療中の回転軸２３、または、ハンドピースヘッド２の傾きを検出することで、その傾きの程度を把握する。支台歯形成を行う際には、支台歯の角度も重要となる。その場合は、センサ９（傾斜センサ）を用いることによって、歯科用ハンドピース１で削る際の傾きの程度を知ることができるため、効率よく歯科治療を行うことができる。

このように、本発明に係る歯科用ハンドピース１は、図１及び図２に示すように、先端部に配設されたハンドピースヘッド２と、後端部に配設された接続部３と、ハンドピースヘッド２から接続部３に亘って設けられた複数の金属製パイプ４，５と、金属製パイプ４，５を覆うように装着された弾性樹脂部材６と、を備えた歯科用ハンドピース１であって、弾性樹脂部材６の内部にセンサ９を備えている。

これにより、歯科用ハンドピース１は、センサ９を、弾性樹脂部材６の内部に埋設された状態に内在させて、薬剤、菌、塵内等の異物が接触しないように配置することができる。
また、歯科用ハンドピース１は、グリップ部１ａの弾性樹脂部材６を樹脂成形する際に、センサ９を弾性樹脂部材６内に設けることができるので、金属製のものと比較して、加工性がよいため、センサ９を容易に配置し易くすることができる。また、グリップ部１ａが弾性樹脂部材６で形成したことで、金属製のものと比較して、センサ９による振動、圧力、押圧力、あるいは、歪みの検出をし易くすることができる。さらに、歯科用ハンドピース１は、ハンドピースヘッド２内の構造を複雑化して大型化することなく、センサ９を設けることができる。

また、図４に示すように、ハンドピースヘッド２内には、治療用工具２１と一体に回転する回転軸２３と、回転軸２３を回転自在に支持する軸受２４と、軸受２４の外周に設けられたシール材Ｏ１，Ｏ２と、シール材Ｏ１に接触させて配置した伝達部材７と、が配置され、センサ９は、伝達部材７に接触させて配置されていることが好ましい。

これにより、センサ９は、ロータ２２が回転駆動している際に、伝達部材７及びシール材Ｏ１を介在して、ロータ２２から軸受２４にかかる振動、圧力、押圧力、あるいは、ロータ２２の傾きを検出することができる。そして、センサ９で検出した圧力等の程度によって、ロータ２２に供給する圧縮空気を調整して、ロータ２２の回転を適切な回転数に調整することが可能となる。

また、図１及び図２に示すように、ハンドピースヘッド２には、グリップ部１ａ側に首部２ｂが設けられ、弾性樹脂部材６には、指によって把持される把持部６ｂが形成され、センサ９は、首部２ｂと把持部６ｂとの間に設置されていることが好ましい。

これにより、センサ９は、首部２ｂと把持部６ｂとの間に設置されていることで、把持部６ｂの前端側にあるハンドピースヘッド２の近傍に配置されることになる。このため、センサ９は、図４に示すように、振動等の発生源であるロータ２２の近傍に配置されて、ロータ２２による振動等を正確に検出して、センサ９の検出データからロータ２２の回転を適宜に調整することが可能となる。また、センサ９は、術者が指を力点に治療を行う場合、ハンドピースヘッド２の近傍にたわみが発生し易くなるため、ロータの近傍にセンサ９を配置することが望ましい。

また、センサ９は、振動センサ、圧力センサ、歪ゲージ、及び、傾斜センサのうちのいずれかであることが好ましい。
これにより、センサ９は、振動センサである場合、振動源であるロータ２２からの振動を間接的に検出することによって、ロータ２２の回転状況を把握することができる。
例えば、センサ９は、圧力センサである場合、動力源であるロータ２２によって受ける軸受２４の圧力を検出することで、ロータ２２の回転状況を把握することができる。
センサ９は、歪ゲージである場合、駆動原であるロータ２２によって受ける軸受２４の歪を検出することで、ロータ２２の回転状況を把握することができる。
センサ９は、傾斜センサである場合、グリップ部１ａの傾きを検出することで、治療用工具２１の軸線の傾きを読み取ることができる。

また、本発明に係る歯科用ハンドピース１の製造方法は、図６及び図７に示すように、先端部に配設されたハンドピースヘッド２と、後端部に配設された接続部３と、ハンドピースヘッド２と接続部３とを連通する金属製パイプ４，５と、を有する歯科用ハンドピース１の製造方法であって、樹脂モールド成形によって、ハンドピースヘッド２の後端部から接続部３の先端部まで金属製パイプ４，５を覆うように弾性樹脂部材６をモールドして、弾性樹脂部材６の内部に埋設された状態で金属製パイプ４，５と、センサ９と、を内在させていることが好ましい。

これにより、歯科用ハンドピース１の製造方法は、ハンドピースヘッド２の後端部から接続部３の先端部まで金属製パイプ４，５を覆うように弾性樹脂部材６をモールドして、金属製パイプ４，５と、センサ９と、弾性樹脂部材６内に内在させている。このため、歯科用ハンドピース１のグリップ部１ａを樹脂成形する際に、金属製パイプ４，５、及び、センサ９を弾性樹脂部材６内に内在させた状態に設置することができる。

また、本発明に係る歯科用ハンドピース１は、図２及び図３に示すように、先端部に配設されたハンドピースヘッド２と、後端部に配設された接続部３と、ハンドピースヘッド２と接続部３とを連通する複数の金属製パイプ４，５と、ハンドピースヘッド２の後端部から接続部３の先端部まで複数の金属製パイプ４，５を覆うように装着された弾性樹脂部材６と、を有し、接続部３を歯科用ユニット（図示省略）に接続して使用する歯科用ハンドピース１であって、複数の金属製パイプ４，５の外周部が弾性樹脂部材６の内部に密着して埋設された状態で内在すると共に、弾性樹脂部材６は、ハンドピースヘッド２、接続部３、及び、各金属製パイプ４，５のそれぞれの間に隙間なく密着した状態に形成されていることが好ましい。

これにより、歯科用ハンドピース１の金属製パイプ４，５の外周部は、弾性樹脂部材６の内部に密着して埋設された状態で内在されていることで、金属製パイプ４，５の外周部を弾性樹脂部材６で隙間が無く覆って、気密性を高めることができる。特に、弾性樹脂部材６は、接続部３の後端部を覆うことで、薬剤や、菌や、塵内等が部材内に侵入するのを防止することができる。
また、弾性樹脂部材６は、ハンドピースヘッド２、接続部３、及び、各金属製パイプ４，５を隙間なく密着した状態に形成されていることで、それらの部材をガタツキなく覆って保持することができる。弾性樹脂部材６は、金属製のものと比較して、軽量化することができると共に、熱伝導性が低いので、滅菌処理後に直ぐに使用することができる。

［第１変形例］
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。なお、既に説明した構成は、同じ符号を付してその説明を省略する。
図８は、本発明の実施形態に係る歯科用ハンドピースの第１変形例を示す一部断面を有する側面図である。

図８に示すように、歯科用ハンドピース１Ａのセンサ９は、金属製パイプ４，５の外周面に固定手段４１によって固定してもよい。つまり、センサ９は、金属製パイプ４の上側外周部に、接着剤等の固定手段４１によって、金属製パイプ４に固定してもよい。
この場合、固定手段４１は、センサ９を金属製パイプ４，５のいずれかに固定することが可能なものであればよく、接着剤で貼り付けることに限定されるものではない。固定手段４１は、例えば、基端側を金属製パイプ４，５に固定し、先端側をセンサ９に固定した固定具であってもよい。

このようにして、センサ９は、金属製パイプ４，５の適宜な位置に固定してもよい。また、センサ９は、金属製パイプ４にそのまま歪センサ等を貼り付けることによって、金属製パイプ４，５にかかる負荷を読み取ることができる。この場合、歯科用ハンドピース１Ａは、グリップ部１ａが金属製のものと比較して、弾性樹脂部材６で形成されているため、金属製パイプ４，５が撓んで歪や、ねじれが発生するのを正確に検出することができる。

［第２変形例］
図９は、本発明の実施形態に係る歯科用ハンドピースの第２変形例を示す一部断面を有する側面図である。

また、図９に示すように、センサ９は、金属製パイプ４Ｂに穿孔されたセンサ設置孔４Ｂｃに設置してもよい。
この場合、金属製パイプ４Ｂの適宜な位置の外周部上面等には、センサ９Ｂの下面に突設したセンサ固定凸部９Ｂａが内嵌するセンサ設置孔４Ｂｃを形成して、センサ固定凸部９Ｂａをセンサ設置孔４Ｂｃに内嵌させることで、センサ９Ｂを金属製パイプ４Ｂに固定する。
このようにして、センサ９Ｂは、金属製パイプ４Ｂに取り付けてもよい。この場合は、金属製パイプ４Ｂで供給・排気する圧縮空気の振動や、圧縮空気の空気圧を検出し易くすることができる。

［第３変形例］
図１０は、本発明の実施形態に係る歯科用ハンドピースの第３変形例を示す図であり、（ａ）は一部断面を有する側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ断面図である。

また、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、弾性樹脂部材６Ｃは、歯科用ハンドピース１に着脱可能に設けられ、弾性樹脂部材６Ｃ以外の部材を残し、弾性樹脂部材６Ｃのみを交換可能にしてもよい。

その場合、弾性樹脂部材６Ｃは、前端から後端に亘って縦断面視してＣ字状に形成されて、軸心側に中空部６Ｃｃを有する中空状の部材（略チューブ状のカバー部材、あるいは、略筒状のケース体）から成る。このため、弾性樹脂部材６Ｃは、歯科用ハンドピース１Ｃに交換可能に設けられている。弾性樹脂部材６Ｃは、前端部６Ｃｂが、ハンドピースヘッド２の首部２ｂの外周に係合されて、後端部６Ｃａが、接続部３の前端面３ｆの外周部（鍔部）に係合されている。弾性樹脂部材６Ｃの内部の中空部６Ｃｃには、金属製パイプ４Ｂ，５と、金属製パイプ４Ｂに穿設されたセンサ設置孔４Ｂｃにセンサ固定凸部９Ｂａを内嵌させたセンサ９Ｂと、が収容されている。

弾性樹脂部材６Ｃは、正中線に沿って前端から後端に亘って下側中央に形成された切欠溝６Ｃｄを有する略筒状の被覆部材から成る。このため、切欠溝６Ｃｄは、拡開する外周方向（矢印ｂ，ｃ方向）に力を加えることで、切欠溝６Ｃｄを抉じ開けて、歯科用ハンドピース１Ｃに着脱することができる。その結果、弾性樹脂部材６Ｃは、術者の好みの色の部材に交換したり、劣化時に新品のものに交換したり、消毒したもの等に交換したりすることが可能で、交換自在になっている。
このように、弾性樹脂部材６Ｃは、交換可能であればよく、安価な材料で形成した使い捨てのものでもよい。この他に、弾性樹脂部材６Ｃは、着脱可能な樹脂製あるいは金属製のテープ状部材や、熱収縮性のテープ状部材等であってもよい。

また、センサ９Ｂは、弾性樹脂部材６Ｃが劣化した場合に、弾性樹脂部材６Ｃと共に、新品の物に交換してもよい。センサ９Ｂは、圧縮空気を供給、または、排気する側の金属製パイプ４Ｂの両方、あるいは、片方に着脱可能に内嵌させて取り付ける。
このようにすることで、センサ９Ｂは、金属製パイプ４Ｂ内の供給用の圧縮空気、または、排気用の圧縮空気の圧力を検出するのに適した配置にすることができる。また、センサ９Ｂは、金属製パイプ４Ｂの振動を検出する振動センサや、金属製パイプ４Ｂの歪を検出する歪センサの配置としても適している。

なお、センサ９Ｂで検出した圧力、振動等が常時高い場合には、弾性樹脂部材６Ｃの樹脂材料の硬度を軟質なものに交換するなどして、圧力、振動、振幅の減衰させて調整してもよい。

［第４変形例］
図１１は、本発明の実施形態に係る歯科用ハンドピースの第４変形例を示す図であり、（ａ）は（ｂ）のＣ－Ｃ拡大断面図、（ｂ）はセンサの配置状態を示す縦断面図である。

また、前記第３変形例の交換可能な弾性樹脂部材６Ｃは、図１０に示すような中空部６Ｃｃを有する中空状のものに限定されるものではない。例えば、図１１に示すように、弾性樹脂部材６Ｄは、金属製パイプ４，５や、センサ９を埋設して状態に樹脂成形した場合であっても、弾性樹脂部材６Ｄを剥がして交換することが可能である。
例えば、弾性樹脂部材６Ｄが劣化した場合には、弾性樹脂部材６Ｄをカッタナイフ等で切り裂いて剥離すればよい。その場合、弾性樹脂部材６Ｄには、ナイフ等を挿入して切り裂くための切欠溝６Ｄｄを形成しておくと、金属製パイプ４，５が埋設されてあっても、弾性樹脂部材６Ｄを切り裂いて剥離し易い。

［第５変形例］
また、前記実施形態、第１変形例及び第４変形例の弾性樹脂部材６，６Ｄ（図２、図８及び図１１参照）は、センサ９の取付位置の硬度と、指によって把持される把持部６ｂの硬度と、を変えて形成してもよい。
歯科用ハンドピース１は、弾性樹脂部材６，６Ｄをこのように形成することで、センサ９の周辺及び取付位置において、振幅の増幅や減衰を考慮した弾性樹脂部材６，６Ｄの硬度とすることができる。このため、センサ９は、振動等の情報を容易に取得することができるようになり、検出能力を向上させることができる。
また、弾性樹脂部材６，６Ｄは、把持部６ｂについて、グリップ力を重視した硬度にしたり、ソフトな感触で把持することができる硬度にしたり、患者の歯牙に接触したときの衝撃や、落下したときの衝撃を緩衝することができる硬度にしたりすることが可能となる。

［第６変形例］
図１２は、本発明の実施形態に係る歯科用ハンドピースの第６変形例を示す一部断面を有する側面図である。

また、本発明に係る歯科用ハンドピース１Ｅの製造方法は、図１２に示すように、先端部に配設されたハンドピースヘッド２と、後端部に配設された接続部３と、ハンドピースヘッド２と接続部３とを連通する金属製パイプ４，５と、を有する歯科用ハンドピース１Ｅの製造方法であって、樹脂モールド成形によって、ハンドピースヘッド２の後端部から接続部３の先端部まで金属製パイプ４，５を覆うように弾性樹脂部材６Ｅを樹脂モールド成形する第１モールド成形工程と、第１モールド成形工程で樹脂モールド成形した後に、センサ９を弾性樹脂部材６Ｅに置き、再度樹脂モールド成形する第２モールド成形工程と、を有するようにしてもよい。
この場合、歯科用ハンドピース１Ｅの製造方法では、まず、第１モールド成形工程で図１２に示す凹部６Ｅａを有する弾性樹脂部材６Ｅを成形する。次に、その凹部６Ｅａの内底の金属製パイプ４上にセンサ９を配置して、前記した第１変形例のセンサ９を固定するための接着剤等の固定手段４１（図８参照）に換えて、第２モールド成形工程によって、弾性樹脂部材６Ｅと同じ樹脂材料６１Ｅ等で、凹部６Ｅａ内を樹脂モールド成形する。これにより、内底にセンサ９を配置した凹部６Ｅａに樹脂材料６１Ｅを充填して閉塞することで、センサ９を金属製パイプ４に当接した状態に埋設することができる。
このように、樹脂材料６１Ｅで２度樹脂モールド成形して、センサ９を内底に収容した凹部６Ｅａをいわゆる二色成形で閉塞して固定してもよい。

［第７変形例］
また、本発明に係る歯科用ハンドピース１Ａ，１Ｂ，１Ｄ，１Ｅの製造方法は、図８、図９、図１１及び図１２に示すように、先端部に配設されたハンドピースヘッド２と、後端部に配設された接続部３と、ハンドピースヘッド２と接続部３とを連通する金属製パイプ４，４Ｂ，５と、を有する歯科用ハンドピース１Ａ，１Ｂ，１Ｄの製造方法であって、樹脂モールド成形によって、ハンドピースヘッド２の後端部から接続部３の先端部まで金属製パイプ４，４Ｂ，５及び金属製パイプ４，４Ｂ，５に固定されたセンサ９，９Ｂを覆うように弾性樹脂部材６，６Ｄ，６Ｅを樹脂モールド成形して、弾性樹脂部材６，６Ｄ，６Ｅの内部に埋設された状態で金属製パイプ４，４Ｂ，５と、センサ９，９Ｂと、を内在させるようにしてもよい。
このように、金属製パイプ４，４Ｂ，５と、センサ９，９Ｂとは、弾性樹脂部材６，６Ｄの内部に埋設してもよい。

［その他の変形例］
また、図１及び図２に示すセンサ９は、金属製パイプ４，５の外周面に固定されて、弾性樹脂部材６内にインサート成形したものであってもよい。
これにより、センサ９は、弾性樹脂部材６内に金属製パイプ４，５をインサート成形する場合に、弾性樹脂部材６を樹脂で形成する際に、センサ９を弾性樹脂部材６内に設けることができる。その場合、センサ９は、弾性樹脂部材６を金型成形する際、適宜な支持具を使用してセンサ９を金属製パイプ４，５に保持させて、樹脂成形してもよい。

また、弾性樹脂部材６を形成する方法は、前記実施形態、第６変形例及び第７変形例の成形方法以外に、例えば、センサ９を固定させ、ゴム材料を流し込むインジェクション成形や、コンプレッション成形、トランスファー成形等の種々の成形方法を用いて製造してもよい。

また、図２に示す歯科用ハンドピース１は、ハンドピースヘッド２内に、ロータ２２に替えて、電動モータを設置して、その電動モータに接続したリード線を金属製パイプ４，５内に挿通したり、リード線を弾性樹脂部材６内に直接挿通させたりしてもよい。
その場合、弾性樹脂部材６に内設された金属製パイプ４内には、電動モータ（図示省略）によって回転駆動される歯車機構を配置してもよい。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ 歯科用ハンドピース
１ａ グリップ部
２ ハンドピースヘッド
２ｂ 首部
３ 接続部
４，４Ｂ，５ 金属製パイプ
４Ｂｃ センサ設置孔
６，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ 弾性樹脂部材
６ｂ 把持部
７ 伝達部材
９，９Ｂ センサ
２１ 治療用工具
２３ 回転軸
２４，２５ 軸受
４１ 固定手段
Ｏ１ シール材

Claims (7)

1. 先端部に配設されたハンドピースヘッドと、
   後端部に配設された接続部と、
   前記ハンドピースヘッドから前記接続部に亘って設けられた複数の金属製パイプと、
   前記金属製パイプを覆うように装着された弾性樹脂部材と、を備えた歯科用ハンドピースであって、
   前記ハンドピースヘッド内には、治療用工具と一体に回転する回転軸と、
   前記回転軸を回転自在に支持する軸受と、
   前記軸受の外周に設けられたゴム製のシール材と、
   先端部側を前記シール材に接触させて配置した棒状の伝達部材と、が配置され、
   前記弾性樹脂部材の内部にセンサを備え、
   前記伝達部材は、先端部を前記シール材を介在して前記軸受の外周面に押し当てた状態に配置され、
   前記伝達部材の後端部側と、当該伝達部材の後端部に接触させて配置された前記センサとは、前記弾性樹脂部材の内部に密着して内在されていること、
   を特徴とする歯科用ハンドピース。
2. 前記ハンドピースヘッドには、グリップ部側に首部が設けられ、
   前記弾性樹脂部材には、指によって把持される把持部が形成され、
   前記センサは、前記首部と前記把持部との間に設置されていること、
   を特徴とする請求項１に記載の歯科用ハンドピース。
3. 前記センサは、前記金属製パイプの外周面に固定手段によって固定されて、前記金属製パイプの歪を検出する歪ゲージであること、
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の歯科用ハンドピース。
4. 前記センサは、前記金属製パイプに穿孔されたセンサ設置孔に設置されて、前記金属製パイプ内の圧縮空気の振動を検出する振動センサ、または、前記金属製パイプ内の圧縮空気の空気圧を検出する圧力センサであること、
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の歯科用ハンドピース。
5. 前記センサは、振動センサ、圧力センサ、歪ゲージ、及び、傾斜センサのうちのいずれかであること、
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の歯科用ハンドピース。
6. 前記弾性樹脂部材は、前記センサの取付位置の硬度と、指によって把持される把持部の硬度と、を変えて形成されていること、
   を特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の歯科用ハンドピース。
7. 先端部に配設されたハンドピースヘッドと、後端部に配設された接続部と、前記ハンドピースヘッドと前記接続部とを連通する金属製パイプと、を有し、
   前記ハンドピースヘッド内には、治療用工具と一体に回転する回転軸と、
   前記回転軸を回転自在に支持する軸受と、
   前記軸受の外周に設けられたシール材と、
   先端部側を前記シール材に接触させて配置した棒状の伝達部材と、が配置される歯科用ハンドピースの製造方法であって、
   前記伝達部材の後端部と、センサとを連結させて、
   前記伝達部材の先端部を前記ハンドピースヘッドの挿通穴に挿入して先端を前記シール材を介在して前記軸受の外周面に押し当てた状態に配置し、
   樹脂モールド成形によって、前記ハンドピースヘッドの後端部から前記接続部の先端部まで前記金属製パイプを覆うように弾性樹脂部材をモールドして、前記弾性樹脂部材の内部に埋設された状態で前記金属製パイプと、前記センサと、を内在させること、
   を特徴とする歯科用ハンドピースの製造方法。

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