JPH0687857B2 - 歯科用ハンドピースの水潤滑軸受装置 - Google Patents

歯科用ハンドピースの水潤滑軸受装置

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JPH0687857B2
JPH0687857B2 JP4219781A JP21978192A JPH0687857B2 JP H0687857 B2 JPH0687857 B2 JP H0687857B2 JP 4219781 A JP4219781 A JP 4219781A JP 21978192 A JP21978192 A JP 21978192A JP H0687857 B2 JPH0687857 B2 JP H0687857B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、歯科用ハンドピースの
水潤滑軸受装置に関する。更に詳しくは、工具保持用の
回転軸を支持する軸受を潤滑するのに水による潤滑が可
能である歯科用ハンドピースの水潤滑軸受装置に関す
る。
【0002】
【従来技術】一般に、歯科用に用いられているエアータ
ービン型のハンドピースの切削又は研削工具は、非常に
高速にて回転させられる。近年では、その回転数は30
0,000〜500,000rpmの高速で使用されて
いるものであり、この回転軸を支えている軸受は磨耗等
を生じ極めて厳しい耐久性が要求される。軸受を構成す
る転動体、外輪、内輪は軸受鋼などの特殊鋼で通常作ら
れている。
【0003】これらの部品は、摩擦や磨耗から守って耐
久性を付与するため、ハンドピースの洗浄時や殺菌消毒
時に潤滑剤、例えばオイル等を注油したり、オイルスプ
レーをしたりする、いわゆる油潤滑を行い、その軸受部
分の摩擦を極力押さえている。
【0004】しかし、これらの潤滑は歯科治療中に口腔
内に油分が飛散し、例えば、歯牙や義歯の欠損部を補修
するのに接着により行う際、飛散した油膜が欠損部に付
着して、接着の邪魔をして接着性が極めて悪くなる。ま
た、ハンドピースは切削又は研削工具が高速回転をする
ため、振動が激しく、油分がハンドル部にまで飛散し、
施術者が握ったハンドル部のところから滑りやすい。そ
のため正確な治療の妨げになることもある。
【0005】特に、オイルが口腔内炎症部に付着してそ
れを助長する場合は最悪である。このようなことから、
潤滑剤であるオイル等を排除しても回転軸の支持が摩擦
力に耐え、十分耐久性のある状態が維持できることが望
まれていたのである。そのような要望に答えて、軸受の
転動体(球)を窒化珪素あるいはサイアロンを主体とす
るセラミックで形成したもの(特開昭63−22090
43号公報、特表平4−500477号公報)が開発さ
れている。
【0006】しかし、磨耗性及び耐久性などの点から今
一歩というものであり、特に、水潤滑とするとその耐久
性が劣るものである。特に、加工性が必ずしも十分では
ない。ハンドピースに使用される軸受は極めて小さく、
例えば転動体の径が1mm未満のものもある。したがっ
て、軸受は加工精度、特に真球度の高い加工が要求され
るが、前記した材料は必ずしもこれを満足させるもので
はない。真球度を高くするには、表面粗さも小さいもの
を必要とするので、その意味からも、より加工性の良い
材料が渇望されていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題の
解決を意図したものであり、次の目的を達成する。
【0008】本発明の目的は、歯科治療に有害な軸受用
潤滑オイルなどを使用しないで潤滑する歯科用ハンドピ
ースの水潤滑軸受装置を提供することにある。
【0009】本発明の他の目的は、軸受材料に加工性の
良い酸化ジルコニウム系セラミックスを用いて、水潤滑
する歯科用ハンドピースの水潤滑軸受装置を提供するこ
とにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に次のような手段を採る。
【0011】工具を保持する回転軸と、この回転軸に固
定されたタービン翼と、このタービン翼を回転させるた
めにエアーを流す給気通路及び前記タービン翼を回転後
前記エアーを排気するための排気通路と、前記回転軸及
び前記タービン翼を内包するハウジングと、このハウジ
ング内で前記回転軸を支持する軸受と、この軸受は転動
体、内輪、外輪よりなる歯科用ハンドピースにおいて、
前記転動体、前記内輪及び前記外輪のうち少なくとも一
つの部品を酸化ジルコニウムを含むセラミックスで形成
し、前記軸受を水潤滑するために前記給気通路がミスト
化手段と連結されていることを特徴とする歯科用ハンド
ピースの水潤滑軸受装置である。
【0012】前記転動体が前記酸化ジルコニウムを含む
セラミックスで形成され、前記内輪及び外輪がマルテン
サイト系ステンレス鋼で形成すると良い。
【0013】更に、前記保持器をポリアミドイミドで形
成すると良い。
【0014】更に、前記ミスト化手段が、水を溜めたケ
ース上にパイプを配置し前記ケースの中に配設された導
水管を第1オリフイスを介してパイプを流れるエアーの
中に開口させ、第2オリフイスを介してパイプを流れる
エアーの中に開口させ、この第2オリフイスの大きさ間
隔を調節する調整ねじとを有する構造を採用すると良
い。
【0015】
【作用】歯科用ハンドピースの回転軸を支える軸受の転
動体、内輪、外輪の少なくとも1個の部品がジルコニウ
ムを含むセラミックスで、かつ保持器がポリアミドイミ
ドなので、オイルを使わず水による潤滑だけで十分な耐
久性を確保できる。ミスト化手段により、タービン翼を
回転させるための給気をミスト状態に簡単に変えること
ができる。
【0016】
【実施例1】図1は、本発明の実施例である歯科用ハン
ドピース軸受に、水をミスト化して供給するためのミス
ト化手段をつないだときの図である。図2は、ヘッドの
要部の断面図である。回転軸1は、切削又研削するため
の工具を取り付けて回転するためのものであって、その
中程にタービン翼30を備えており、タービン翼30の
回転と同体で回転する。回転軸1には、タービン翼30
を挟んで両側に軸受2,3が配置されており、この2つ
の軸受2,3で回転軸1を平均に支持する。
【0017】タービン翼30や回転軸1は、ハウジング
Hに収納されている。この実施例の場合、ハウジングH
は前方を囲むヘッドハウジング4と後方を囲むキャップ
ハウジング5とに前後に分割されている。ヘッドハウジ
ング4とキャップハウジング5とは、ねじ部6で接合さ
れており、軸受2,3やタービン翼30を両側から包み
込むように結合される。なお、ハウジングHの分割は、
図示上の上下方向に分割しても良いし、その分割数も自
由である。要するに軸受2,3やタービン翼30を包み
込むものであれば良い。
【0018】各軸受2,3は、ハウジングH内に装入さ
れており、一方の軸受2はヘッドハウジング4に、他方
の軸受3はキャップハウジング5に支持されている。キ
ャップハウジング5と軸受3の間及びヘッドハウジング
4と軸受2の間には、それぞれOリング7,8がはめ込
まれており、回転軸1とハウジング間をシール及び弾性
的に支持している。
【0019】ヘッドハウジング4と軸受2との空間に
は、ウエーブワッシャ9が介在されており、軸受2を図
2でいう右方向に押している。したがって、回転軸1
は、ウェーブワッシャ9及びOリング7,8によりハウ
ジングH内に弾性的に支持されている。
【0020】これは、軸受に適切な予圧を与え正常な回
転をさせるためであり、また治療中、歯の局部に当接し
た時衝撃を与えないようにするためであり、また騒音振
動を極力低減させるものである。軸受2,3の構造は通
常のものと同じで、転動体42、内輪(インナーレー
ス)41、外輪(アウターレース)43、及び保持器
(リテーナ)44とよりなる。保持器44は、本実施例
ではクラウン型保持器と呼ばれているものを用いたが、
軸受2,3のタイプによって備えてないものでも良い。
他方の軸受3も同様な構造であり、説明を省略する。
【0021】一方、ハウジング4は、その延長として施
術者が手で持つためのハンドル部10につながってお
り、通常ハンドル部10も含めた意味でハウジングと呼
ばれる。ハンドル部10には、給気通路11及び排気通
路12がその内部に設けられている。給気通路11から
導入された圧縮流体すなわち、エアーはタービン翼30
にぶつかり、それを高速回転させ、仕事を終わったエア
ーは排気通路12を通って排気される。回転軸1は、内
部が円筒状の空間15になっており、この空間15にチ
ャック工具(図示せず)により工具を取り付けて使用す
る。
【0022】次に軸受2,3の材質について述べる。軸
受2,3の各要素である転動体42の材質は酸化ジルコ
ニウムを含むセラミックスよりなる。内輪(インナーレ
ース)41及び外輪(アウターレース)43には、鉄鋼
またはマルテンサイト系ステンレス鋼を用いた。このよ
うな材質の選択により従来の鉄鋼材料よりなる軸受に対
してオイルを使わず水(通常蒸留水)によって十分潤滑
が可能である。
【0023】また、窒化珪素あるいはサイアロンを含む
セラミックスよりなる軸受に比べて次のような大きい利
点がある。イ)酸化ジルコニウムを含むセラミックスよ
りなる転動体の加工性が極めて良好なため、表面粗さが
小さく、かつ真球度の高い精密加工が可能になる。ロ)
酸化ジルコニウムを含むセラミックス製の転動体と、内
輪、外輪のマルテンサイン系ステンレス鋼との転がり状
態の摩擦が少ないため低磨耗であり、高耐久性である。
ハ)両材料共に市販されている材料なので価格が安く入
手しやすい。
【0024】保持器44にポリアミドイミド樹脂を使用
した場合は、酸化ジルコニウムを含むセラミックスより
なる転動体42、マルテンサイト系ステンレス鋼からな
る内輪41及び外輪43との間で低摩擦、低磨耗性、高
耐久性をより発揮できる。
【0025】ミスト化手段 図1は、ハンドピースの給気通路11につないで水を霧
状にし空気と混合させたものをハンドピースへ導入する
ようにするミスト化手段の略図である。
【0026】図1にしたがって水をミスト化するルブリ
ケータ50を説明する。水(通常蒸留水)を溜めたケー
スの上部にエアーを供給するホース(図示せず)が設け
てあり、パイプ58に接続されている。水を貯蔵するた
めのケース51の中に配設された導水管52を第1オリ
フイス53を介してパイプ58を流れるエアーの中に開
口させておく。
【0027】他方、第2オリフイス54を介してパイプ
58の中に開口させておく。この第2オリフイス54の
大きさ間隔を調節して水の量を調整するのが調整ねじ5
7である。今、エアー源から送られホースを流れてくる
エアーは、ベンチュリーの原理により第1オリフイス5
3からケース51に導入する。この導入により、ケース
51の水は滴下窓56の上部に送られる。水は第2オリ
フイス55に摘下されパイプ58内で霧状され、すなわ
ち、ミスト化される。
【0028】水の量は、調整ねじ57により、調節する
ことができる。ルブリケータ50により作られたミスト
は、ハンドピースの給気通路11と同系統につながれて
ハンドピースのタービン翼30を回転させるのに使用さ
れる。このように、ハンドピースのタービン翼30を回
転させるのに使用されるミストは、高圧なのでタービン
翼30の周り空間から各軸受2,3に達して結果的に軸
受2,3の水による潤滑が行われる。
【0029】すなわち、前述したように、軸受2,3の
転動体が酸化ジルコニウムを含むセラミックスで形成さ
れており、保持器がポリアミドイミド樹脂により形成さ
れているので、摩擦力が低減され高耐久性が付与される
結果、水による潤滑で十分対応できる。
【0030】
【実施例2】図4は本発明の他の実施例である歯科用水
潤滑ハンドピースの要部の断面図である。前述した歯科
用水潤滑ハンドピースとの違いは、回転軸1、給気通路
11及び排気通路12がハンドル部10の方向に平行に
設けられていること以外はほぼ同じである。
【0031】
【実施例3】図5は、ミスト化手段の他の実施例を示す
原理図である。ハンドピースに給水管路60を接続し、
給気通路11との間にオリフィス61を設けたものであ
る。給気通路11にエアーを供給するとオリフィス61
を介して霧吹きの原理で水が霧状なりエアーの流れに流
れ込む。
【0032】なお、オリフィス61に逆止弁などを設け
るとなお一層効果的である。この構造のメリットは、既
製品の治療装置に手を加えることなく、従来の金属性ボ
ール軸受をセラミックス製の軸受に変えるだけで良い。
【0033】以上、実施例を述べてきたが、これらは本
発明の単なる例示にすぎず、必要に応じて種々の変形、
変更が可能であることはいうまでもない。
【0034】
【発明の効果】以上詳記したように、本発明は、軸受が
酸化ジルコニウムを含むセラミックスで形成されている
ので従来のような軸受鋼材料よりなる軸受に対して、オ
イルを使わず水によって十分潤滑が可能となった。ま
た、窒化珪素あるいはサイアロンを含むセラミックスよ
りなる軸受に比べて次のような大きい利点がある。イ)
加工性が極めて良好なため、小さい表面粗さ、真球度等
が正確に出せる。ロ)酸化ジルコニウムを含むセラミッ
クスがマルテンサイト系ステンレスとなじみが良く低摩
擦で、高耐久性が実現できた。ハ)両材料共に市販され
ている材料なので入手が容易で価格も安い。
【0035】また、保持器にポリアミドイミド樹脂を使
用した場合は、酸化ジルコニウムを含むセラミックスよ
りなる転動体と、ステンレス鋼よりなる外輪及び内輪と
の間で低摩擦、低磨耗、高耐久性をより発揮できる。ま
た、ミスト化手段により、タービン翼を回転させるため
の給気をミスト状態に簡単に変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、ハンドピースにミスト化手段をつない
で水を霧状にし空気と混合させたものをハンドピースへ
導入するようにしたときの概略図である。
【図2】図2は、図1のII−II線で切断したときの歯科
用ハンドピースの水潤滑軸受装置の要部の断面図であ
る。
【図3】図3は、図2をIII −III 線で切断したときの
断面図である。
【図4】図4は、本発明の他の実施例を示すものであ
り、歯科用ハンドピースの水潤滑軸受装置の要部の断面
図である。
【図5】図5は、本発明のミスト化手段の他の実施例で
ある要部の断面図である。
【符号の説明】
1…回転軸 2,3…軸受 4…ヘッドハウジング 7,8…Oリング 9…ウエーブワッシャ 11…給気通路 12…排気通路 41…内輪 42…転動体 43…外輪 44…保持器 50…ルブリケータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤木 節生 京都府京都市伏見区東浜南町680番地 株 式会社モリタ製作所内 (72)発明者 鴨井 昭文 長野県北佐久郡御代田町大字御代田4106番 地73 ミネベア株式会社 第1製造部内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】工具を保持する回転軸と、 この回転軸に固定されたタービン翼と、 このタービン翼を回転させるためにエアーを流す給気通
    路及び前記タービン翼を回転後前記エアーを排気するた
    めの排気通路と、 前記回転軸及び前記タービン翼を内包するハウジング
    と、 このハウジング内で前記回転軸を支持する軸受と、 この軸受は転動体、内輪、外輪よりなる歯科用ハンドピ
    ースにおいて、 前記転動体、前記内輪及び前記外輪のうち少なくとも一
    つの部品を酸化ジルコニウムを含むセラミックスで形成
    し、 前記軸受を水潤滑するために前記給気通路がミスト化手
    段と連結されていることを特徴とする歯科用ハンドピー
    スの水潤滑軸受装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、 前記転動体が前記酸化ジルコニウムを含むセラミックス
    で形成され、前記内輪及び外輪がマルテンサイト系ステ
    ンレス鋼で形成されていることを特徴とする歯科用水潤
    滑ハンドピースの水潤滑軸受装置。
  3. 【請求項3】請求項1または2において、 前記保持器がポリアミドイミドより形成されていること
    を特徴とする歯科用ハンドピースの水潤滑軸受装置。
  4. 【請求項4】請求項1,2,3から選択される1項にお
    いて、 前記ミスト化手段が、水を溜めたケース上にパイプを配
    置し前記ケースの中に配設された導水管を第1オリフイ
    スを介してパイプを流れるエアーの中に開口させ、 第2オリフイスを介してパイプを流れるエアーの中に開
    口させ、 この第2オリフイスの大きさ間隔を調節する調整ねじと
    を有することを特徴とする歯科用ハンドピースの水潤滑
    軸受装置。
JP4219781A 1992-07-27 1992-07-27 歯科用ハンドピースの水潤滑軸受装置 Expired - Fee Related JPH0687857B2 (ja)

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DE102005010881A1 (de) * 2005-03-09 2006-09-14 Kaltenbach & Voigt Gmbh Medizinisches oder dentalmedizinisches Handstück mit Drehteil und Lageranordnung dafür
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