JPS588247B2 - 振動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 動力駆動の歯科用歯垢掃除具は公知である。

その中でも興味のあるのは歯から結石、斑点又は斑を除
去する振動自在の歯垢掃除作業工具を有する歯科用歯垢
掃除具で、該歯科用歯垢掃除具は歯を落す効率及び堆積
した塊の除去を促進するために水流を利用する。

現在使用されている動力駆動の歯科用歯垢掃除具の中で
最も広く用いられている歯垢掃除具は、圧縮空気流或は
ソリツドステートの超音波伝達器を利用して削り取り型
作業工具を振動させるものである。

前者の空気駆動の歯科用歯垢掃除具の代表的なものはＭ
ＩＬＬＳ他の米国特許第３０８２５２９号及び第３４４
４６２２号で室内に納めだ空気駆動のボールを利用する
。

室の壁に対するボールの挙動で室を振動させ、この振動
を削り取り型歯垢掃除具工具に伝達する。

空気駆動の最新型掃除具はＦＵＥＲＳＴの米国特許第３
５２６９６２号に述べられている。

上記特許は不整形チップを有する回転自在のマンドレル
を利用し、該不整形チップはマンドレルチツプを納めだ
往復運動するブロックと係合している。

これらの空気駆動の歯垢掃除具においては振動モータに
よって生じた振動エネルギの大部分が削り取り作業工具
よりも歯科用歯垢掃除具の・ンドル部分に伝達されると
云う大きな欠点がある。

さらにこれらの歯垢掃除具の振動モードは時間がたつに
つれて振動発生機構を摩滅せる可動部分のモードに変わ
る。

ＲＯＢＩＮＳＯＮの米国特許第３７０３０３７号には、
ソリツドステートの超音波伝達器を利用して振動の定常
波モードを特殊型式の作業工具に連結するものを開示し
ている。

しかし超音波歯垢掃除具の一つの欠点は伝達器の価格が
高く又超音波発生器がかなり複雑なことである。

別の空気駆動歯科用歯垢掃除具がＳＥＲＴＩＣＨの米国
再発行特許第２９６８７号に開示されている。

この歯科用歯垢掃除具は機構的に複雑な前述の空気駆動
掃除具に比較して可動部分が極めて少なく、又削り取り
型作業工具に振動エネルギを有効に伝達し、装置の・ン
ドル部分に伝達する振動エネルギは比較的少ない。

さらにこの型式の掃除具は各種型式の作業工具の振動モ
ードに適合できる定常振動の一様なモードを提供し、複
雑な電子部品は必要としない。

歯の表面に水を流すと歯垢を掃除する効果を増大するこ
とができ、又歯の表面をなめらかにしかつ冷却すること
によって、又掃除した表面及び領域から削取った破片及
び血液を洗い流すことによって患者を爽快にすることが
判明している。

流体通路を有する作業工具はＦＲＩＥＤＭＡＮ他の米国
特許第３３６８２８０号に述べられている。

流体径路は作業工具自体の茎部内の小さな孔又はチップ
に流体番打当てるために作業工具のくの字形脚部上に流
体を振向けるように構成した作業工具コネクタの壁内の
孔を備える。

ＦＲＩＥＤＭＡＮの装置の欠点は殊に作業工具の茎部が
極めて硬い材料でできている時に該茎部に成は工具コネ
クタの壁内に小さな孔を精確に明けることの極端な困難
さにある。

父上記の孔はコネクタの内部φ間に開口していることに
よって内面が連続しないので破片の収集及び掃除の困難
性が増す。

掃除効果を向上するために水流を利用したソリツドステ
ート型歯科用歯垢掃除具が ＨＥＬＬＥＮＫＡＭＰの米国特許第４０３８５７１号に
述べられている。

比較的高価であることに加えてＨＥＬＬＥＮＫＡＭＰの
装置の一つの欠点は手持ちの装置内で電気と水の両者を
協同して使用する電撃の危険があることである。

米国特許第３３７５５８３号（ＢＬＡＮＫ他）は超音波
歯垢掃除具に関し、作業工具は工具保持部材及び軸線方
向の孔と係合する螺切端部（該螺切端部は作業工具要素
を納める対向した孔が明けられている）と、チューブ内
を通して水を輸送して作業工具の末端上に該水を霧状に
打当てるチューブとを備える。

チューブは作業工具から作業工具要素のほぼ全長に亘っ
て延びて作業工具要素の末端に水を向ける。

ＢＬＡＮＫ他の作業工具の欠点の一つは水チューブが作
業工具の両端間で連続状に延びていないことである。

そのため孔と対向孔との継目の領域に沈渣ど鉱物質の堆
積が集まり、その領域の工具の適当な掃除が困難である
。

又水チューブが作業工具要素の作業領域内に延びていて
、該領域において水チューブは、患者の歯の上での作業
工具要素の適当な作動を妨げるものである。

ＢＡＬＡＭＵＴＨ他の米国特許第３０７５２８８号は作
業領域に内部の水を供給する歯科用器具に関する。

作業工具保持具は通常は弁で閉鎖したその内端において
半径方向の通路と交差した長手方向の通路を有する。

弁の作動によって水を、半径方向の通路を流れて長手方
向の通路に入り、作業工具の孔を通って作業工具表面上
に流すことができる。

しかしこの構造は表面が不連続で掃除が困難であり又堆
積物が集り易いので十分に満足できるものではない。

作動領域内で掃除具のチップの作動を妨げないで掃除具
のチップに向けて水を供給するようにした電気で駆動し
ない即ち空気駆動式の歯垢掃除具が最も望ましい。

歯垢掃除具の特別な利益は比較的低価の空気駆動式歯垢
掃除具であって、ＳＥＲＴＩＣＨ型掃除具の掃除効果の
利点と掃除作用を向上するために掃除具チップに水を流
す利点とを備えることである。

例えば０．５ｕｍ以下（０．０２０インチ以下）の小径
の孔を有する水輸送チューブを利用した歯科用器具を使
珀した場合にしばしば起る特殊な問題は、水流中に運ば
れた破片又は鉱物質によってチューブが詰ることである
。

このことから、容易に接近でき又詰りを起した時に速か
に掃除できる水供給チューブを備えることは掃除具にと
って利益がある。

従って、掃除具のチップに水を供給するために内部に流
体輸送手段を有する空気駆動式歯垢掃除具にとって、詰
り難いこと及び詰りを起した場合に完全に交換できるこ
とが必要である。

振動装置用作業工具組立体は、第１端部及び第２端部を
有しかつ上記第１端部は振動装置に取付けるのに適する
と共に内部に第１孔を有し父上記第２端部は内部に第２
孔を有した中空状本体と、チューブが第１端部及び第２
端部を有しかつ該チューブが上記本体の上記第１端部か
ら上記本体の上記第２端部に向けて連続的に延びると共
に上記チューブの第１端部を上記第１孔内に配置したほ
ぼ円筒状のチューブと、第１端部と第２端部を有する作
業工具とを備え、上記工具の上記第１端部は上記本体の
第２端部の第２孔内に挿入するのに適しており、又工具
の第２端部は歯の表面に作動機能を遂行するのに適して
おり、上記工具は、該工具の第１端部から該工具の第１
及び第２端部間の中間の部分に向かってさらに上記本体
の第２端部の外方に向って延びだ工具の外側表面に溝を
有し、上記のチューブの部分を上記工具と上記本体間の
上記溝内に配設し、以って上記本体の上記第１端部から
上記本体の上記第２端部に向けて連続した流体径路を形
成して流体を上記溝及び上記工具の外側表面に輸送する
ものである。

本発明の別の見地よりすれば空気駆動の歯科用振動式歯
垢掃除具は、末端及び基端を有する長いケーシング手段
と、該ケーシング手段内の弾性支持手段と、上記弾性支
持手段によって上記の長いケーシング手段内に支持され
た実質的に強固な中空シャフトと、該中空シャフトの末
端に取付けられた作業工具組立体とを具備し、上記作業
工具組立体は中空状本体チューブ及び作業工具を備え、
上記中空状本体は第１端部及び第２端部を有しかつ上記
第１端部は上記中空シャフトに取付けるのに適すると共
に内部に第１孔を有し、父上記本体の上記第２端部は内
部に第２孔を有し、上記チューブが第１端部及び第２端
部を有しかつ該チューブが上記本体の第１端部から上記
本体の第２端部に向けて連続的に延びると共に上記チュ
ーブの第１端部を上記第１孔内に配置し、上記作業工具
は第１端部と第２端部を有し、上記第１端部は上記本体
の上記第２端部の上記第２孔内に挿入するのに適してお
シ、上記工具の上記第２端部は歯の表面上に作動機能を
なすのに適しており、上記工具は該工具の第１端部から
該工具の第１及び第２端部間の中間の部分に向ってさら
に上記本体の第２端部の外方に延びた工具の外側表面に
溝を有し、上記チューブの部分を上記工具と上記本体間
の上記溝内に配設したものであって、さらに上記作業工
具に振動運動を付与するように歯科用歯垢掃除具が付勢
された時に上記弾性的に支持された中空シャフトに振動
を与える振動手段と、上記中空シャフト内にほぼ同軸状
に配設されかつ基端及び末端を有した水輸送チューブを
備えたケーシング手段と協同する第２水輸送手段と、上
記中空シャフト内の上記水輸送チューブの末端を支持す
る水蜜用組立体とを具備し、上記歯科用歯垢掃除具は中
空シャフトの末端付近に振動の静止点を有し、上記水密
用組立体を、振動の静止点の前方側に約１４振動波長以
下好ましくは振動波の約１／１６から約１４の場所に配
設している。

歯科用歯垢掃除具は、基端及び末端を有する長いケーシ
ング手段と、該ケーシング手段内の弾性支持手段と、上
記弾性支持手段によって上記の長いケーシング手段内に
支持された実質的に強固な中空シャフトと、上記中空シ
ャフトの末端に作業工具を作動的に連結し得るように上
記中空シャフトの末端に取付けた作業工具連結手段と、
作業工具連結手段と協同しかつ該連結手段の基端から末
端に向けて連続的に延びると共に連結手段の末端におい
て連結手段と作業工具間に保持された第１水輸送手段と
、上記作業工具連結手段に連結した作業工具に振動運動
を付与するように歯科用歯垢掃除具が付勢された時に上
記弾性的に支持された中空シャフトに振動を与える振動
手段と、ケーシングに協同しかつ上記中空シャフト内に
ほぼ同軸状に配設されたチューブを有する第２水輸送手
段と、中空シャフト内で水輸送チューブを分離自在に支
持しかつ中空シャフトと水輸送チューブ間に水の漏らぬ
シールを形成するためにチューブ末端周りに配設したシ
ール手段を含んだ支持手段と、長いケーシング手段内に
ありかつ水輸送チューブを外部の水供給源に分離自在に
連結する可撓性の連結手段と備えることができる。

本発明の別の見地において歯科用歯垢掃除具或は振動装
置は、作業工具を振動自在のチューブに保合又は脱係合
した時に振動自在のチューブに作用したねじれ力に逆ら
うようにしたねじれ戻し手段を含むことができる。

中空状シャフトが、該中空シャフトの内壁部に配設した
肩部手段を有し、該肩部手段を振動の静止点の前方に配
設し、水密用手段が肩部手段と接触する円筒状本体を含
むと共に複数の環状溝を備え、各環状溝が０−Ｊングを
含んで中空状シャフトと水輸送チューブの互に近接した
表面上に水の漏らないシールを形成することができる。

上述の歯科用歯垢掃除具は作業工具連結組立体の水輸送
管に対する接近性がよく又容易に交換することができる
。

従って非常に小型で又この型式の歯科用歯垢掃除具の特
徴である振動パターンを妨げることがない。

第１図に示すように歯科用歯垢掃除具１０は胴部１４と
頚部１６を有するハンドル１２を備える。

歯垢掃除具１０の末端部１８に本発明の作業工具組立体
（特に第７図及び第８図に詳細を示す）を取付ける。

上記の組立体は中空状の内部本体１４１及びぎざぎざを
付けた外部ノプ１４２で形成したコネクタ２０を備える
。

ノブ１４２は代表的には内部本体１４１にプレスばめし
、該ノブを歯垢掃除具１０の末端部１８に取付ける時に
手術者がコネクタ２０を掴み易い領域を備えている。

内部本体１４１は歯垢掃除具１０の軸部３８に取付ける
ために螺切部分１４３を有する。

内部本体１４１の第１端部１４０はほぼ円筒状の孔１３
６を備え、該孔内にチューブ１３４の第１端部が延びて
いる，内部本体１４１の第２端部１３９はほぼ円筒状の
孔１４４を備え、該孔内にチューブ１３４の第２端部及
び作業工具２４の茎部２６が延びている。

チューブ１３４の第２端部及び該端部に近いチューブ部
分を内部本体１４１の開口１４４内に取付けて、作業工
具２４の溝１３８内に位置決めする。

溝１３８は作業工具２４の第１端部即ち基端部から作業
工具２４の第２端部即ち末端部に向って上記第１及び第
２端部の間を延びさらに内部本体１４１の第２端部１３
９から外方に向っている。

このようにしだので内部本体１４１の端部１４０から第
２端部１３９に向けて連続状導管内に水を輸送すること
ができる。

特に第８図において、溝１３８は代表的にはＶ形でチュ
ーブ１３４はほぼ円筒形である。

作業工具２４の外径は端部１３９における内部本体１４
１の内径とほぼ同一寸法である。

チューブ１３４の外径は溝１３８と内部本体１４１の内
壁とによってできた空間内に嵌合するように選ばれる。

本発明の重要な特徴はチューブ１３４によって、内部本
体１４１の端部１４０から端部１３９にかけて流体の平
滑で連続した流路が得られることである。

連続流路を得ることによって、それを流れる流体から沈
澱物或は破片を集めることのある領域を減少させる。

又チューブ１３４の内面が平滑なので水からの鉱物質堆
積を減少させる。

現在の所、チューブ１３４内面は平滑度が１００万分の
６３５ｍｓ（１００万分の２５インチ）又はそれより平
滑な表面を有することが望ましい。

又チューブ１３４の内径を約０．２５４−０．４５７ｍ
ｍ（約０．０１０−０．０１８インチ）にして沈澱物に
よってチューブが詰る問題を減少し又歯垢掃除具のチッ
プに過剰の水を流すことによって患者に不快感を与える
ことを減少させることが必要である。

本発明の作業工具の構造は輸送流体系及び作業工具自体
の材料として種々の材料を使用するのに適応している。

作業工具内に流体輸送用の孔又は凹所を有する従来技術
とは違って、本発明では作業工具自体とは無関係の流路
を利用している。

従って作業工具及び流体輸送手段に種々の材料を使用し
て有効なやり方で独立した目的を達成することが可能で
ある。

実用的には、作業工具２４を硬質材料で製造して、作業
工具を歯に近ずけた時に歯の表面材質と摩擦成は歯の表
面材質と衝突しても作業工具の摩耗が少なくなるように
することが望ましい。

代表的には、熱処理によって硬化して引張り強力を未処
理状態よりも向上し得るマルテンサイト不銹鋼で作業工
具を形成する。

しかしながらこのような不銹鋼に付随する問題は粗悪な
腐蝕抵抗を有し勝ちであることである。

マルテンサイト合金で形成された従来技術の作業工具に
設けた孔又は流路を流れる水の定常流は表面腐蝕を起さ
せて流体輸送孔を閉塞する破片を形成する。

従来技術のこのような欠陥は本発明によってさけること
ができる。

何故ならば、本文に計画した流体用チューブ１３４に例
えばオーステナイト不銹鋼のようなより腐蝕性の低い不
銹鋼を利用可能であるためである。

このように本発明は作業工具にマルテンサイト不銹鋼を
使用する利益があり、又チューブ１３４にさらに腐蝕性
の低いオーステナイト不銹鋼を適宜使用することができ
る。

オーステナイト不銹鋼の代表的なものは３０２，３０３
，３０４及び３０６型不銹鋼を含んだ３００型シリーズ
である。

マルテンサイト不銹鋼の代表的なものは４１６型及び４
４０Ｃ型不銹鋼を含んだ４００型マルテンサイト不銹鋼
である。

歯科用としては４１６型不銹鋼で形成した作業工具が最
も満足できるものである。

本発明の作業工具組立体の製造を容易にするために、孔
１３６をチューブ１３４の外径にすきまばめするような
寸法に形成する。

組立に当ってチューブ１３４と作業工具２４を内部本体
１４１内に歯垢掃除具１０の基端部に向った方向に押込
む，孔１３６がチューブ１３４にすきまばめされている
ので、チップ及びチューブの組立体が内部本体１４１内
に押し込まれた時にチューブ１３４を孔を通過して該孔
に整合するのに困難性がない。

作業工具２４及びチューブ１３４を内部本体１４１内に
挿入した後に、内部本体１４１の端部１４０側から外方
に余分に延ばしたチューブを適宜長さだけ除去してチュ
ーブ１３４の第１端部を内部本体１４１の端部１４０に
対して面一にすることができる。

チューブ１３４の第２端部即ち末端部を内部本体１４１
の端部１３９に対して面一にすることができる。

或は水が溝１３８内を流れる間は、溝１３８内において
第２端部から外方に向けて或る短い長さだけ延して、チ
ップ２８に引続く作業工具の表面上に接触させて水を流
すことができる。

以下に詳述する如く、歯垢掃除具の作動中に水密用組立
体１１０が肩部１３２に接触すると、空間１０８は作業
工具組立体に供給するためにチューブ１０３から水を受
取る。

水は空間１０８からチューブ１３４を介して内部本体１
４１の末端部に流れ、そこで水は作業工具２４の溝１３
８内を流れる。

さらに水は作業工具２４０表面を末端部２８に向けて流
れてチップ２８の振動運動によって微粒化される。

このようにして発生した水の霧は該工具をあてがった歯
の表面に潤滑効果及び冷却効果を及ぼし歯をなめらかに
する。

第２図の断面図に詳しく示すように、ハンドル１２は長
いケーシングを備え、該ケーシング内には１対の０−リ
ング３１を含んだ第１即ち前部弾性支持部材３０を備え
る。

第２即ち後部弾性支持部材は、強固な後部支持部材３６
に取付けたボス部分３４の周りにさや状に係合した円筒
状チューブ３２で形成される。

長いハンドル１２に対してほぼ同軸状に振動自在の実質
的に強固な中空シャフト３８が配設される。

中空シャフト３８の末端部にコネクタ２０を取付ける。

中空シャフト３８の中間部分の周りにさや状の回転子４
０を配設する。

第２図に示す如く歯垢掃除具の作動中に回転子４０はシ
ャフト３８の周りを回転して回転子４０とそれに近接し
たシャフト３８の側壁部分４４との間に間隙４２を形成
する。

回転子４０を有する組立体の休止中には回転子４０はシ
ャフト３８に支持され、回転子４０の部分はシャフト３
８の側壁部分上に休止する。

シャフト３８の側壁部分には複数の出口ポート４６が配
設されていて該出口ポート４６を介してシャフト３８の
通路４８を上記間隙４２に連通ずる。

第２図に矢印で示すように、圧縮空気の如き流体媒体が
流体源（図示せず）から供給チューブ４９を通して供給
される。

該チューブ４９は端部キャップ５１内に同軸状に配設し
た開口５０を貫通している。

圧縮空気流は空間５２に流れ込みさらに通路４８を通っ
て流体媒体の出口ポート４６に流れる。

出口ポート４６を通して排出された圧縮空気流は回転子
４０の内壁に打当ってシャフト３８の周りに回転子４０
を回転させる。

各出口ボート４６の軸線がシャフト３８の長手軸線から
偏倚し又はシャフト３８の長手軸線から間隔をあけてい
るので、各出口ポートの軸線がシャフト３８の軸線と交
わることがない。

このようにして各出口ポート４６は回転子４０の内壁に
対して斜めの角度で空気の噴流を放射して回転子４０を
回転させる。

回転子４０に回転運動を与えた後に、空気は回転子４０
とシャフト３８間の間隙４２から排出され、続いて胴部
１４の内部から該胴部１４の後方部分の周囲に配設した
排出ポート５６を通して排出される。

シャフト３８に添着した環状案内部材５８を含んだスト
ツパ手段は軸線方向においてシャフト３８の前方即ち末
端に向っての回転子４０の過剰な走行を防止するので、
回転子４０の少なくとも一部分は常時出口ポート４６に
亘って配設されることになる。

回転する回転子４０がシャフト３８を振動させる方法に
ついては前述のＲＥＩＳＳＵＥの米国特許第２９６８７
号に述べられておるが、その開示内容をここに参考迄に
併設する。

歯科用言惚掃除具は又作業工具２４及び彎曲した端部２
８に外部流体源から水を輸送する手段を含む。

歯垢掃除具１０の後方即ち基端に位置する第１の水輸送
ホース１００を着脱自在の継手１０１内に設けられる。

第１水ホース１００を外部の流体源（図示せず）に接続
し、支持本体１０２の通路を貫通した剛性チューブ１０
３の一端に上記ホースの一端を接続する。

チューブ１０３は中空シャフト３Ｂに対してほぼ同軸心
に配設される。

水輸送チューブ１０３は歯垢掃除具１０の末端に向って
中空シャフト３８を通して延び、水密用組立体１１０の
末端で終っている。

チューブ１０３を弾性重合体のチューブカバー１０４で
被覆してチューブ１０３内に生じた振動を減少させる。

チューブ１０３の前端即ち末端１０６は空間１０８内に
延びている。

チューブ１０３の端部は歯垢掃除具１０の前端即ち末端
に位置する水密用組立体１１０内に支持自在に納められ
る。

特に第３図及び第６図に示すように、水密用組立体１１
０は水密本体１１２の軸線に対して同軸状に配設した通
路１１４を有する円筒状本体１１２を備える。

円筒状本体１１２の外側壁の周囲を巡って互に間隔をあ
けた一対の環状溝１１６が円筒状本体１１２の両端付近
に設けられている。

各溝１１６内に弾性材料で作られた０−リング１１８を
配設する。

０−リング１１８は、該Ｏ−リング１１８と中空シャフ
ト３８の内壁１２０の部分とを摩擦係合することによっ
て中空シャフト３８の前端内に円筒状本体１１２を位置
決めする役目をする。

円筒状本体１１２の中間部には、両溝１１６間の内壁１
２４の部分に沿った周縁を走る環状溝１２２で形成した
室がある。

環状溝１１２内にＯ−リング１２６を納める。

該０−リング１２６は溝１２２の壁部及びチューブの端
部１０６の部分と摩擦係合する。

Ｏ−リング１２６は中空シャフト３８内の中心部にチュ
ーブ１０３を適宜位置決めする助けをする。

水密用組立体１１０は０−Ｊング１１８及び１２６によ
って振動自在の中空シャフト３８内に水輸送チューブ１
０３を支持する弾性部材を備える。

又０−ｌング１１８及び１２６は中空シャフト３８内の
空間１０８と空気通路４８間に水密接合部を提供する。

本発明の歯科用歯垢掃除具の利点は、水密用０−リング
の一つが破損したり或は水輸送チューブが詰った場合に
水密用組立体１１０と水輸送チューブ１０３及び１３４
を容易に取替え得ることである。

本発明の別の特徴は水密用組立体１１０を構成するＯ−
１ングが振動自在の中空シャフト３８及び水輸送チュー
ブ１０３の近接部分と密封接触することによって良好な
水密シールが得られることである。

第５図に、代表的に約６０００Ｈｚのサイクルにおける
シャフト３８の振動によって歯科用歯垢掃除具に発生し
た定常波パターンの概略概念図を示す。

定常波は特性としてＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点に発生する四つの
振動の静止点を有する。

Ａ点はコネクタ２０及びその付近に、Ｂ点は前部支持部
材３０に、Ｃ点は振動自在の中空シャフト３８の中間部
に又Ｄ点は後部支持部材３２の付近に発生する。

水密用組立体１１０を振動の静止点（例えば静止点Ｂ）
付近に置くと中空シャフト３８から水輸送チューブ１０
３に輸送される振動エネルギの量が最小となる。

上記の振動の変化は振動自在のシャフトから振動エネル
ギを奪うと共に水輸送チューブ内に乱流を発生させない
しはチューブを振動破損させる。

水密用組立体１１０の重心を静止点Ｂのやや前方即ち歯
垢掃除具１０の末端よりに置くと、円筒状本体１１２の
環状縁部１３０はシャフト３８の壁内の肩部１３２に継
続して接触する。

上述のように水密用組立体１１０の重心を静止点Ｂの前
方に位置せしめると、振動運動中にシャフト３８の遠心
的円錐回転力が円筒状本体１１２に働らいて歯垢掃除具
１０の末端に向って軸線方向に円筒状本体１１２を移動
させる。

上記の軸線方向の力によって補助的保持手段を用いずに
円筒状本体１１２と肩部１３２間を継続して接触させる
ことができる。

円筒状本体１１２に作用する軸方向の力ＦＡの大きさは
次式より算出される。

ＦＡ＝ｍｒｗ２ｔａｎα ここに、ｍは水密用組立体の質量、ｒは静止点に関する
水密用組立体の特殊な軸的位置に対する振動自在のシャ
フトの位置によって描かれた回転軌道の半径、Ｗは振動
自在のシャフトの部分の軌道速度、αは円錐状に回転す
る振動自在のシャフトとシャフトの回転軸線のなす角度
である。

駆動流体を除いて回転子４０が静止状態に戻った時に水
密用組立体１１０を所定の位置に保持するためには上記
の軸方向の保持力が特に要求される。

何故なら上記の時点では本体１１２を最前方の末端位置
に保持するように組立体１１０に働らく駆動流体圧が存
在しないからである。

水密用組立体が軸線に沿って静止点Ｂの前方に位置すべ
き距離は振動の周期Ｗに関係する。

静止点Ｂの前方の上記の距離は振動波長の約１／４以下
で、通常振動波長の約１／１６ないし約１／４である。

閘水密組立体の重心の軸方向位置は振動の静止点の前方
において約１／４波長より僅か少ない距離であることが
望ましい。

本発明の歯科用歯垢掃除具は又作業工具２４をシャフト
３８に締付け又はシャフトから弛める時にチューブ又は
シャフト３８に作用するねじれに逆うまうにしたねじれ
戻し手段を含んでいる。

第９図及び第１０図に示すねじれ戻し手段は強固な後部
支持部材３６に固着するようにしださや９０を備える。

さやの延長部９２の直径はさや９０の直径よりも実質的
に小さい。

さやの延長部９２０部分に溝９４を設ける。

振動自在のシャフト３８は上記のさやの延長部９２内に
おいて弾性材料の円筒状チューブ又はシリンダ３２によ
って提供された弾性支持部材上に設けられる。

円筒状チューブ３２の一端を、ねじれ戻し手段の本体部
分と一体的に形成したボス３４の周りに係合する。

円筒状チューブの他端を振動自在のチューブ３８の基端
の周りに係合する。

通路４８によってねじれ戻し手段を通してシャフト３８
の基端及び出口ポート４６に空気を伝達する。

さやの延長部９２の溝９４内に突入したねじれ戻しピン
９１をシャフト３８の部分に添着する。

ピン９１と溝９４を形成する両壁との間隙によって、振
動自在のシャフト３８の末端に螺合した作業工具を締付
けたり弛めだりした場合に時計方向又は反時計方向に向
ってのシャフト３８の移動を制限する。

代表的には、ピン９１がさやの延長部９２に接触するま
でにシャフト３８は３０°丈移動する。

勿論溝９４を拡げるか成は挾めることによって上記の移
動を多ぐ或は少なくすることができる。

このようにピン９１と溝９４間の遊び運動関係によって
、さやの延長部の金属製部分から振動自在のチューブを
遊離してシャフト３８からノンドル部分への振動の伝達
を最小にする。

本発明の歯科用歯垢掃除具を通して水を輸送する手段に
結びつけて本発明を説明したが、本発明は他の流体、例
えば骨瘍除去液のような医薬又は液化弗化化合物のよう
な歯科治療に適合した予防剤或は治療剤に結びつけて使
用することができる。

本発明を歯科用歯垢掃除具について述べたが、他の目的
、例えば医学的、獣医学的、及び一般産業的清掃、みが
き、粗面ならし等に用いることができる。

このような振動装置は本発明の教示に従って輸送用に水
、空気、パラフィン其他の流体材料を使用することがで
きる。

本発明では水輸送手段を振動自在の中空シャフト及び作
業工具組立体内に中心又は軸線方向に位置させるので歯
垢掃除具の全体形状及び全体寸法は変らない。

従って掃除具の良好な重量釣合及び良好な触感制御が維
持され、患者の口に不快感を与えずに歯垢掃除具を挿入
出来るように十分に小さくすることができる。

又水輸送手段及び振動自在のシャフトを前述したように
支持するので、シャフトから水輸送チューブに向けての
振動伝達によって生ずるエネルギ損失が減少し、同様に
手術者及び患者にとって好ましくない騒音発生も減少す
る。

前述した分離自在の継手１０１、水密用組立体、作業工
具組立体内の水輸送手段及びそれらに協同する部材を使
用するので、必要があれば水供給機能を容易に修理又は
置換えることができる。

本発明を特殊な実施例について説明したが、発明の真の
精神と範囲から外れることなしに種々の変更をなし得又
等価物で置換し得ることは同業者にとって理解できるで
あろう。

さらに要求があればここに述べた種々の新規の部材を個
々に或は集合して使用することができる。

伺上記の変形は特許請求の範囲内で考慮すべきであろう
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の歯科用歯垢掃除具の斜視図、第２図は
第１図の歯科用歯垢掃除具を一部破断して示した長手方
向側面図、第３図は第１図及び第２図の歯科用歯垢掃除
其内の水輸送チューブをシールするのに適した水密組立
体の斜視図、第４図は第１図及び第２図に示した水輸送
チューブの斜視図、第５図はセルテイツチ型歯科用歯垢
掃除具に発生する代表的な定常波をあらわした概略図で
、歯垢掃除具本体内の振動の静止点の位置をあらわし、
第６図は振動軸と水輸送チューブ間を水のもらないよう
にシールする水密用組立体の拡大断面図、第７図は先端
部材及び第１図の歯垢掃除具と協同する作業工具の縦断
面図で、作業工具コネクタと協同する流体輸送手段と水
輸送チューブから歯垢掃除具のチップに向って水を向け
るだめの作業工具上の溝とを示し、第８図は第７図の８
−８線についての横断面図、第９図は本発明のねじり戻
し手段を示す拡犬破断図、第１０図は第９図のねじり戻
し手段の縦断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基端及び末端を有する長いケーシング手段と、該ケ
   ーシング手段内の弾性支持手段と、上記弾性支持手段に
   よって上記の長いケーシング手段内に支持された実質的
   に強固な中空シャフトと、上記中空シャフトの末端に作
   業工具を作動的に連結し得るように上記中空シャフトの
   末端に取付けた作業工具連結手段と、上記作業工具連結
   手段に連結した作業工具に振動運動を付与するように振
   動装置が付勢された時に上記弾性的に支持された中空シ
   ャフトに振動を与える振動手段と、上記中空シャフト内
   にほぼ同軸状に配設されかつ基端及び末端を有したチュ
   ーブを備えた水輸送手段と、上記中空シャフト内の上記
   水輸送チューブの末端を支持する水密用組立体とを具備
   し、上記振動装置が上記中空シャフトの末端付近に振動
   の静止点を有すると共に上記水密用組立体が該振動の静
   止点の末端側に配設されたことを特徴とする振動装置。 ２ 上記中空シャフト内で上記水輸送チューブを分離自
   在に支持する支持手段を具備し、該支持手段が、上記中
   空シャフトと上記水輸送チューブ間に水の漏らぬシール
   を形成するために上記水輸送チューブの末端に配設した
   水密用組立体と、上記ケーシング手段の基端内に上記水
   輸送チューブの基端を位置決めする継手手段とを備えだ
   特許請求の範囲第１項記載の振動装置。 ３ 上記中空シャフトが、該中空シャフトの内壁部分に
   配設されかつ振動の静止点の末端側に配設された肩手段
   を有し、父上記水密用組立体が、上記中空シャフトの肩
   手段に接触するようにした前部表面を有する中空円筒状
   本体を備えた特許請求の範囲第１項又は第２項いずれか
   記載の振動装賑４ 上記中空円筒状本体が、その外表面
   に前部項状溝と後部環状溝、上記前部環状溝内に配設し
   だ０−リング、及び上記後部環状溝内に配設したＯーリ
   ングとを有し、上記両０−リングが上記中空シャフトの
   内壁部分と協同して上記中空シャフト内に上記水密用組
   立体を弾性的に支持した特許請求の範囲第３項記載の振
   動装置。 ５ 上記Ｏ−リングの一方又は両方が、該０−Ｊングに
   接触した上記中空シャフトの上記内壁部分によって水の
   漏らないシールを構成した特許請求の範囲第４項記載の
   振動装置。 ６ 上記円筒状本体が、該本体内を貫通して延びた通路
   、上記通路を形成する上記円筒状本体の壁の内部の環状
   溝、及び上記通路内に上記水輸送チューブを弾性的に支
   持する上記溝内の０−リングとを有し、上記水輸送チュ
   ーブが、該チューブに接触した上記０−Ｊングによって
   水の漏らないシールを構成した特許請求の範囲第３項記
   載の振動装置。 ７ 上記水密用組立体を、振動の静止点の末端側に約１
   ／４振動波長以下の場所に配設した特許請求の範囲第１
   項又は第２填いずれか記載の振動装置。 ８ 上記継手手段が該手段の内部を貫通した通路を有し
   上記水輸送チューブの基端が上記通路を通過すると共に
   外部供給水源に接続するようにした特許請求の範囲第２
   項記載の振動装置。 ９ 上記作業工具連結手段が作業工具組立体を含み、該
   作業工具組立体が、第１端部及び第２端部を有しかつ上
   記第１端部は振動装置に取付けるのに適すると共に内部
   に第１孔を有し父上記第２端部は内部に第２孔を有した
   中空状本体と、チューブが第１端部及び第２端部を有し
   かつ該チューブが上記本体の上記第１端部から上記本体
   の上記第２端部に向けて連続的に延びると共に上記チュ
   ーブの第１端部を上記第１孔内に配置したチューブと、
   第１端部と第２端部を有する作業工具とを備え、上記工
   具の上記第１端部は上記本体の第２端部の第２孔内に挿
   入するのに適しており、上記工具は、該工具の第１端部
   から該工具の第１及び第２端部間の中間の部分に向かっ
   てさらに上記本体の第２端部の外方に向って延びた工具
   の外側表面に溝を有し、上記のチューブの部分を上記工
   具と上記本体間の上記溝内に配設し、以って上記本体の
   上記第１端部から上記本体の上記第２端部に向けて連続
   した流体径路を形成して流体を上記溝内に輸送すると共
   に上記工具の外側表面に接触せしめた特許請求の範囲第
   １項〜第８項のいずれか１項に記載の振動装置。 １０ 上記チューブの内径が約０．２５４−０．４５７
   ｍｍ（約０．０１０−０．０１８インチ）である特許請
   求の範囲第９項記載の振動装置。 １１ 上記チューブをオーステナイト不銹鋼で形成した
   特許請求の範囲第９項又は第１０項いずれか記載の振動
   装置。 １２ 上記チューブを第一ステナイト不銹鋼で父上記工
   具をマルテンサイト不銹鋼で形成した特許請求の範囲第
   ９項又は第１０項いずれか記載の振動装置。 １３ 上記チューブ内面の平滑度が約１００万分の６３
   ５ｍｍ（約１００万分の２５インチ）よりも平滑である
   特許請求の範囲第９項〜第１２項いずれか１項に記載の
   振動装置。 １４ 上記溝がＶ形である特許請求の範囲第９項〜第１
   ３項いずれか記載の振動装置。 １５ 末端及び基端を有する長いケーシング手段と、該
   ケーシング手段内の弾性支持手段と、手記弾性支持手段
   によって上記の長いケーシング手段内に支持された実質
   的に強固な中空シャフトと、該中空シャフトの末端に取
   付けられた作業工具組立体とを具備し、上記作業工具組
   立体は中空状本体、チューブ及び作業工具を備え、上記
   中空状本体は第１端部及び第２端部を有しかつ上記第１
   端部は上記中空シャフトに取付けるのに適すると共に内
   部に第１孔を有し、父上記本体の上記第２端部は内部に
   第２孔を有し、上記チューブが第１端部及び第２端部を
   有しかつ該チューブが上記本体の第１端部から上記本体
   の第２端部に向けて連続的に延びると共に上記チューブ
   の第１端部を上記第１孔内に配置し、上記作業工具は第
   １端部と第２端部を有し、上記第１端部は上記本体の上
   記第２端部の上記第２孔内に挿入するのに適しており、
   上記工具の上記第２端部は歯の表面上に作動機能をなす
   のに適しており、上記工具は該工具の第１端部から該工
   具の第１及び第２端部間の中間の部分に向ってさらに上
   記本体の第２端部の外方に延びだ工具の外側表面に溝を
   有し、上記チューブの部分を上記工具と上記本体間の上
   記溝内に配設したものであって、さらに上記作業工具に
   振動運動を付与するように歯科用歯垢掃除具が付勢され
   た時に上記弾性的に支持された中空シャフトに振動を与
   える振動手段と、上記中空シャフト内にほぼ同軸状に配
   設されかつ基端及び末端を有した水輸送チューブを備え
   た水輸送手段と、上記中空シャフト内の上記水輸送チュ
   ーブの末端を支持する水密用組立体とを具備し、上記水
   輸手段によって上記ケーシングの基端から上記本体の第
   １端部に水を供給し、又上記作業工員組立体内の上記チ
   ューブによって上記作業工具の表面に水を供給した歯科
   用歯垢掃除具として用いられる特許請求の範囲第１項記
   載の振動装置。 １６ 特許請求の範囲第１０項〜第１４項に前述した作
   業工具組立体を有する特許請求の範囲第１５項記載の振
   動装置。 １７ 上記の長いケーシング手段に添着されると共に上
   記作業工具連結手段のねじれ状係合又は脱係合時に上記
   シャフトに作用したねじれ力に逆らうように上記シャフ
   トと協同するねじれ戻し手段を備え次特許請求の範囲第
   １項、第２項又は第１５項いずれか記載の振動装置。 １８ 上記ねじれ戻し手段が上記シャフトの一端の周り
   に同軸状に配設したほぼ円筒状のねじれ戻しチューブと
   、上記のほぼ円筒状のチューブと上記シャフトとを連結
   する遊び運動連結手段とを備えた特許請求の範囲第１７
   項記載の振動装置。 １９ 上記遊び運動連結手段が上記のほぼ円筒状チュー
   ブの一端部内の溝と上記シャフトを横切って該シャフト
   に載着したピンからなり、上記ビンを上記溝に係合して
   上記のほぼ円筒状のチューブと上記のシャフト間に遊び
   運動連結を形成して、上記のほぼ円筒状のチューブ内に
   おける上記シャフトの回転を制限した特許請求の範囲第
   １８項記載の振動装置。 ２０ 上記振動自在のシャフトの基端に第１弾性支持部
   材を備えかつ上記第１弾性支持部材を円筒状のチューブ
   で形成すると共に第１弾性支持部材の一端を上記振動可
   能のシャフトに乗せて摩擦的に係合し、又長いケーシン
   グ手段と摩擦的に係合できる剛性支持部材を備え、上記
   剛性支持部材が上記第１弾性支持部材の上記円筒状チュ
   ーブの他の端部と摩擦的に係合したボス部分を有した特
   許請求の範囲第１９項記載の振動装置。 ２１ 上記ねじれ戻し手段が、上記第１弾性支持部材に
   乗ると共に上記剛性支持部材に固着したさやを備え、該
   さやが上記振動可能のシャフトの基端部に乗った少くと
   も一つの溝を有し、父上記振動自在のシャフトの基端に
   おいて該シャフトの部分に固着したストツパ手段を備え
   、上記ストツパ手段が上記シャフトの軸線を横切って上
   記溝内に延びた少くとも１個のピンを有し、上記溝と上
   記ピンは、上記振動自在のシャフトの軸線の時計方向又
   は反時計方向において、上記振動自在のシャフトと上記
   さや間に遊び運動関係を与えるに十分な寸法を有した特
   許請求の範囲第２０項記載の振動装置。