(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮空気によって駆動される歯科器具であって、
長尺な本体であって、
第１のシェル半体、第２のシェル半体およびコアを具備してなり、前記シェル半体は手動操作のための外面を形成するよう接合されており、前記半体はキャビティを形成し、このキャビティは流体管路としての複数の通路を有している長尺な本体と、
ベースであって、
複数の管路を具備してなり、前記ベースは前記管路を経て光および流体の外部源とつながっており、前記管路は前記長尺な本体によって形成された通路とつながっているベースと、
前記ベースと反対側の端部に配置されたヘッドであって、
このヘッド内に回転可能に配置されたタービンシャフトと、タービンインペラと、を具備してなり、前記タービンインペラは前記タービンシャフトに対して結合され、前記タービンインペラは、歯科ビットを回転させるために、空気ノズルを介して、空気の外部源によって駆動されるようになっているヘッドと、
前記歯科器具から出て行く流体を供給するよう構成された前記ヘッドの下方に配置された少なくとも一つの開口と、
前記歯科器具から出て行く光を供給するよう構成された前記ヘッドの下方に配置された少なくとも一つの開口と、
を具備してなり、
前記コアは、前記ヘッドの最も近くの前記コアの端部に配置された流動デフレクターを具備してなり、前記流動デフレクターは、前記第２のシェル半体に向かうよりも前記第１のシェル半体に向かってさらに突出しており、前記流動デフレクターの縁部は前記ノズルの一部を形成しており、かつ、
前記流動デフレクターは、この流動デフレクターの上側および下側部分に、突起を具備してなり、前記突起は、前記流動デフレクターおよびコアを、前記第１のシェル半体に対して係合させるよう構成されていることを特徴とする歯科器具。
【請求項２】
前記流動デフレクターの形状によって、入ってくる流体は、斜め角度で、前記ハンドピースの前記ヘッドに流入するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の歯科器具。
【請求項３】
前記流動デフレクターによって、流体は、前記タービンシャフトに概ね接する角度で前記ノズルに流入するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の歯科器具。
【請求項４】
前記ノズルを通る前記ヘッド内への空気の導入口は、前記ハンドピースを通る空気通路に沿った直ぐ前後の空間よりも狭いことを特徴とする請求項１に記載の歯科器具。
【請求項５】
前記流動デフレクターおよびノズルは、空気が前記ヘッドを通過させられる際に前記空気速度を増加させるベンチュリを形成することを特徴とする請求項１に記載の歯科器具。
【請求項６】
前記歯科器具は、使い捨て式であり、使用前には無菌状態であり、かつ、実質的にメンテナンスフリーであることを特徴とする請求項１に記載の歯科器具。
【請求項７】
空気が、前記本体内に戻る、出て行く流体として、前記ヘッド周りを循環しかつ前記排気領域を経て外に出る空気経路を具備してなることを特徴とする請求項１に記載の歯科器具。
【請求項８】
前記排気領域は、前記ノズルの前記領域よりも大きなものであることを特徴とする請求項７に記載の歯科器具。
【請求項９】
さらにグロメットを具備してなり、前記タービンシャフトは、前記グロメットを用いて、前記ヘッド内に配置されており、かつ、前記グロメットは、自身の外面に沿って、少なくとも一つの周方向リブを備えることを特徴とする請求項１に記載の歯科器具。
【請求項１０】
前記歯科器具はプラスチック製品であることを特徴とする請求項１に記載の歯科器具。
【請求項１１】
前記突起は、三角形の断面形状を有することを特徴とする請求項１に記載の歯科器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して歯科処置のためのハンドピースに関し、さらに詳しくは、歯科ドリリングのための使い捨て式手持ち型器具に関する。
【０００２】
本願は、2007年8月30日付けで提出された米国仮特許出願第60/969,094号(これは、この引用によってその全体が本明細書に組み込まれる)の非仮出願であり、かつ、35U.S.C.セクション119(e)のもとそれに対する利益を主張するものである。
【背景技術】
【０００３】
通常の歯科処置は、歯の上あるいはその付近の口の領域における作業を実施するのに先立って、歯の少なくとも一部を削り取るためにドリルの使用を伴なう。ある場合には、損傷したエナメルが硬い代替物による置き換えに先立って、歯から除去される。ある場合には、歯の一部または全部は、ガムライン(gum line)下での作業に先立って歯科ドリルを用いて除去される。
【０００４】
そうした作業に使用される一般的なドリルは、いくつかのコンポーネントを有する。まず、(通常は、ステンレススチールあるいは合金鋼から構成される)ハンドピースが使用される。適切なビットが、実施される作業のために選択される。いくつかのビットは、作業特性に影響を与える長さおよび表面特性を有する。ビットは、続いて、ハンドピースの回転部分に挿入され、そしてそれに対してしっかりと固定される。最後に、加圧空気源がハンドピースに接続され、その流れはタービンを回転させるためにハンドピース内に導かれ、これが今度は、穿孔に有効な速度でビットを回転させる。
【０００５】
ハンドピースが患者への処置を実施するために使用された後、このハンドピースは、通常、タービンおよび／または空気および水チャネルに入り込んだ物質を排除するために、概ね２０ないし３０秒間、空気または水を用いて洗浄される。ハンドピースは、続いて、空気源から切り離され、そしてビットが取り外される。以前は、ビットおよびハンドピースは、たいてい、オートクレーブ内で蒸気あるいは化学薬品を用いて殺菌されていたが、これは、処置と処置の間に時間が必要となり、あるいは、忙しい医院では、殺菌中の継続使用を可能とするために多数のハンドピースおよびビットを購入する必要がある。
【０００６】
ハンドピースのコストは、個々に高いものとなる。さらに、ベアリングあるいは光源といった、ある機構の性能が低下したとき、再使用可能なハンドピースを再生するためのコストは高く付く。さらに、ハンドピースは使用後に完全に殺菌されないことがあり、あるいは殺菌されたハンドピースは適切に殺菌されていないか、あるいは次の患者において使用するのに先立つ洗浄後に滅菌コンテナ内で適切に保管されないことがあり、これによって潜在的に汚染された環境への露出が増える。ある種の使い捨て式ハンドピースが存在するが、それらはたいてい無菌パッケージ内に収められておらず、通常、再使用可能なハンドピースに対して劣る性能特性しか持たない。したがって、単一の患者において使用するための無菌状態を保証できる、十分にパワフルで、低コストなハンドピースが求められている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書に開示された実施形態の少なくとも一つの態様は、歯科ハンドピースは空気で作動させることができ、かつ、効果的かつ高速様式でハンドピースのタービンブレードに空気を供給する構造を備えるのが有利であるという認識に基づく。
【０００８】
それゆえ、ある実施形態によれば、圧縮空気によって駆動される使い捨て式歯科器具は、長尺な本体であって、第１のシェル半体、第２のシェル半体およびコアを具備してなり、シェル半体は手動操作のための外面を形成するよう接合されており、シェル半体はさらにキャビティを形成し、このキャビティは流体管路としての複数の通路を有している長尺な本体を具備してなる。歯科器具はさらに、ベースであって、複数の管路を具備してなり、ベースは管路を経て光および流体の外部源とつながっており、管路は長尺な本体によって形成された通路とつながっているベースと、このベースと反対側の端部に配置されたヘッドであって、このヘッド内に回転可能に配置されたタービンシャフトとを具備してなる。歯科器具はさらに、タービンインペラであって、このタービンインペラはタービンシャフトに対して結合され、タービンインペラは、歯科ビットを回転させるために、空気ノズルを介して、空気の外部源によって駆動されるようになっているタービンインペラと、歯科器具から出て行く流体を供給するよう構成されたヘッドの下方に配置された少なくとも一つの開口と、歯科器具から出て行く光を供給するよう構成されたヘッドの下方に配置された少なくとも一つの開口とを具備してなり、かつ、空気ノズルは、タービンブレードの断面と概ね一致する空気流を発生させるための横断面形状を有している。
【０００９】
本明細書に開示された実施形態の少なくとも一つの他の態様は、光、空気および／または水用の、さまざまな管路あるいは通路を形成するために二つのシェル半体およびコアを一緒にシールするのは困難であることがあり、かつ、アセンブリに欠陥を引き起こすことがあるという認識に基づくものである。コアおよび左側シェル半体にテーパー状の係合部を設けることによって溶着のためにコアの表面から徐々に変化する距離を実現でき、これによって、音波溶着アセンブリにおける欠陥を生じるのに十分なほど急激に形状が変化するのが低減されるかあるいは排除される。
【００１０】
それゆえ、ある実施形態によれば、圧縮空気によって駆動される歯科器具は、長尺な本体であって、第１のシェル半体、第２のシェル半体およびコアを具備してなり、シェル半体は手動操作のための外面を形成するよう接合されており、シェル半体はさらにキャビティを形成し、このキャビティは流体管路としての複数の通路を有している長尺な本体を具備してなる。歯科器具はさらに、ベースであって、複数の管路を具備してなり、ベースは管路を経て光および流体の外部源とつながっており、管路は長尺な本体によって形成された通路とつながっているベースを具備してなる。歯科器具はさらに、ベースと反対側の端部に配置されたヘッドであって、このヘッド内に回転可能に配置されたタービンシャフトと、タービンインペラと、を具備してなり、タービンインペラはタービンシャフトに対して結合され、タービンインペラは、歯科ビットを回転させるために、空気ノズルを介して、空気の外部源によって駆動されるようになっているヘッドを具備してなる。歯科器具は、この歯科器具から出て行く流体を供給するよう構成されたヘッドの下方に配置された少なくとも一つの開口と、歯科器具から出て行く光を供給するよう構成されたヘッドの下方に配置された少なくとも一つの開口とを具備してなる。コアは、このコアの中央面から離れるように延在するフランジと、このフランジの縁部に沿って配置されたシームとを具備してなり、かつ、第１のシェル半体は、コアの中央面に向かって延在する壁を具備してなり、壁はテーパー状部分を有し、テーパー状部分は、フランジと係合するようなサイズおよび形状となっている。
【００１１】
本明細書に開示された実施形態の少なくとも一つの他の態様は、いかなる作業がなされているかをよりよく認識できるように、患者の歯あるいは作用領域に光を導くことが歯科器具にとって有利であるという認識に基づくものである。したがって、ハンドピースから光を提供するために、歯科ハンドピースに対してかつその中に取り付けられた信頼性の高い、安定した光源を有することが好ましい。
【００１２】
それゆえ、ある実施形態によれば、圧縮空気によって駆動される歯科器具は、長尺な本体であって、第１のシェル半体、第２のシェル半体およびコアを具備してなり、シェル半体は手動操作のための外面を形成するよう接合されており、シェル半体はさらにキャビティを形成し、このキャビティは流体管路としての複数の通路を有している長尺な本体を具備してなる。歯科器具はさらに、ベースであって、複数の管路を具備してなり、ベースは管路を経て光および流体の外部源とつながっており、管路は長尺な本体によって形成された通路とつながっているベースを具備してなる。歯科器具はさらに、ベースと反対側の端部に配置されたヘッドであって、このヘッド内に回転可能に配置されたタービンシャフトと、タービンインペラと、を具備してなり、タービンインペラはタービンシャフトに対して結合され、タービンインペラは、歯科ビットを回転させるために、空気ノズルを介して、空気の外部源によって駆動されるようになっているヘッドを具備してなる。歯科器具はさらに、この歯科器具から出て行く流体を供給するよう構成されたヘッドの下方に配置された少なくとも一つの開口と、歯科器具から出て行く光を供給するよう構成されたヘッドの下方に配置された少なくとも一つの開口とを具備してなる。歯科器具はさらに、開口の一つに光を供給するよう構成された光ロッドであって、この光ロッドの本体から延在するタブを具備してなる光ロッドを具備してなり、かつ、センターコアは、光ロッドタブと係合すると共に、少なくとも一つの方向に光ロッドの移動を阻止するよう構成された少なくとも一つのモールデッド突起を具備してなる。
【００１３】
本明細書に開示された実施形態の少なくとも一つの他の態様は、歯科器具内のタービンに空気を導くことは、流動デフレクターの使用によって、さらなる効率化が図れるという認識に基づくものである。流動デフレクターのジオメトリーは、空気速度を高め、ノイズを低減し、そしてハンドピースのタービン領域内で特殊な様式で空気流を案内できる。
【００１４】
それゆえ、ある実施形態によれば、圧縮空気によって駆動される歯科器具は、長尺な本体であって、第１のシェル半体、第２のシェル半体およびコアを具備してなり、シェル半体は手動操作のための外面を形成するよう接合されており、シェル半体はさらにキャビティを形成し、このキャビティは流体管路としての複数の通路を有している長尺な本体を具備してなる。歯科器具はさらに、ベースであって、複数の管路を具備してなり、ベースは管路を経て光および流体の外部源とつながっており、管路は長尺な本体によって形成された通路とつながっているベースを具備してなる。歯科器具はさらに、ベースと反対側の端部に配置されたヘッドであって、このヘッド内に回転可能に配置されたタービンシャフトと、タービンインペラと、を具備してなり、タービンインペラはタービンシャフトに対して結合され、タービンインペラは、歯科ビットを回転させるために、空気ノズルを介して、空気の外部源によって駆動されるようになっているヘッドを具備してなる。歯科器具はさらに、この歯科器具から出て行く流体を供給するよう構成されたヘッドの下方に配置された少なくとも一つの開口と、歯科器具から出て行く光を供給するよう構成されたヘッドの下方に配置された少なくとも一つの開口とを具備してなる。コアは、ヘッドの最も近くのコアの端部に配置された流動デフレクターを具備してなり、流動デフレクターは第２のシェル半体に向かうよりも、第１のシェル半体に向かってさらに突出しており、流動デフレクターの縁部は空気ノズルの一部を形成している。
【００１５】
本明細書に開示された実施形態の少なくとも一つの他の態様は、歯科ハンドピースの重量を軽減するによって、ハンドピースの輸送および使用がより容易なものとなるだけでなく、コストを抑えることができるという認識に基づくものである。
【００１６】
それゆえ、ある実施形態によれば、圧搾空気によって駆動される使い捨て式歯科器具は、長尺な本体であって、第１のシェル半体、第２のシェル半体およびコアを具備してなり、シェル半体は手動操作のための外面を形成するよう接合されており、シェル半体はさらにキャビティを形成し、このキャビティは流体管路としての複数の通路を有している長尺な本体を具備してなる。歯科器具はさらに、ベースであって、複数の管路を具備してなり、ベースは管路を経て光および流体の外部源とつながっており、管路は長尺な本体によって形成された通路とつながっているベースを具備してなる。歯科器具はさらに、ベースと反対側の端部に配置されたヘッドであって、このヘッド内に回転可能に配置されたタービンシャフトと、タービンインペラと、を具備してなり、タービンインペラはタービンシャフトに対して結合され、タービンインペラは、歯科ビットを回転させるために、空気ノズルを介して、空気の外部源によって駆動されるようになっているヘッドを具備してなる。歯科器具はさらに、この歯科器具から出て行く流体を供給するよう構成されたヘッドの下方に配置された少なくとも一つの開口と、歯科器具から出て行く光を供給するよう構成されたヘッドの下方に配置された少なくとも一つの開口とを具備してなる。タービンシャフトはさらにブレードを具備してなり、このタービンシャフトは、ブレードの外側境界域内に形成されたキャビティを有する。
【００１７】
本実施形態の上記およびその他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および本実施形態に関する図面から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１Ａ】歯科器具の実施形態の正面、上面および右側からの斜視図である。
【図１Ｂ】歯科器具の実施形態の底面図である。
【図２Ａ】歯科器具の実施形態の分解斜視図である。
【図２Ｂ】歯科器具の右側シェルコンポーネントの実施形態の右側側面図である。
【図２Ｃ】図２Ｂの実施形態の断面図である。
【図３Ａ】歯科器具のセンターコアの実施形態の正面、上面および左側からの斜視図である。
【図３Ｂ】歯科器具のセンターコアの実施形態の左側からの斜視図である。
【図３Ｃ】歯科器具のセンターコアの実施形態の上面図である。
【図３Ｄ】歯科器具のセンターコアの実施形態の部分的左側斜視図である。
【図４】図３Ｂの実施形態の断面図である。
【図５】左側シェル半体を取り外した状態での、歯科器具の実施形態の正面、上面および左側からの斜視図である。
【図６】右側シェル半体を取り外した状態での、歯科器具の実施形態の正面、上面および右側からの斜視図である。
【図７】左側シェル半体を取り外した状態での、歯科器具の実施形態の部分的左側側面図である。
【図８Ａ】右側シェル半体を取り外した状態での、歯科器具の実施形態の部分的右側側面図である。
【図８Ｂ】右側シェル半体およびインペラアセンブリを取り外した状態での、歯科器具の実施形態の部分的右側側面図である。
【図８Ｃ】図８Ｂの実施形態の断面図である。
【図９】図８Ａの実施形態の断面図である。
【図１０】図８Ａの実施形態の他の断面図である。
【図１１】右側シェル半体を取り外した状態での、歯科器具の実施形態の右側側面図である。
【図１２】図１１の実施形態の断面図である。
【図１３】歯科器具のヘッドの実施形態の断面図である。
【図１４】歯科器具の実施形態の分解斜視図である。
【図１５Ａ】歯科器具のタービンインペラコンポーネントの実施形態の正面および上面からの斜視図である。
【図１５Ｂ】図１５Ａの実施形態の断面図である。
【図１５Ｃ】歯科器具のタービンインペラコンポーネントの実施形態の正面および上面からの斜視図である。
【図１６Ａ】歯科器具において使用されるグロメットの実施形態の正面および上面からの斜視図である。
【図１６Ｂ】図１６Ａの実施形態の断面図である。
【図１７Ａ】歯科器具において使用されるグロメットの実施形態の正面および上面からの斜視図である。
【図１７Ｂ】図１７Ａの実施形態の断面図である。
【図１８Ａ】歯科器具において使用されるグロメットの実施形態の正面および上面からの斜視図である。
【図１８Ｂ】図１８Ａの実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１Ａを参照すると、ハンドピース１０は、概して、ベース１１と、本体５０と、ヘッド９０とを含む。ハンドピース１０は、有利なことに、人の手にぴったりと収まるサイズとされる。ハンドピース１０は、これに限定されるものではないが空気および水を含む圧力下のさまざまな流体源に接続可能である。ハンドピース１０に対しては光源を接続することもできる。光源からの光は、患者の歯の上のあるいはその付近のインターアクション領域を照らすために、ライトパイプによって導くことができる。使用中、オペレーターは、ヘッド９０内のタービンに空気を導くような形状とされた、ハンドピース１０の第１の部分内に加圧空気を任意に導入できる。(インペラブレードおよびドリルビットに連結されたシャフトの両方を有する)タービンは加圧空気によって回転させられ、ドリルビットを高速度で回転させる。好ましくは、ドリル速度は、歯科処置のために有用なものである。ハンドピース１０への加圧空気の供給を制御することによって、オペレーターはドリルの速度を変化させることができる。加圧空気はヘッドを離れ、ハンドピース１０の第２の部分を通過して外に出ることができるが、この第２の部分は排気管路とつながっている。加圧空気および／または冷却水もまた、ハンドピースの第３の部分に供給できるが、これは、ドリルビットの作用領域から破砕屑を除去するために、ヘッド付近で外に出るよう案内される。ある実施形態では、第３の部分において加圧水が空気の変わりに使用される。
【００２０】
図１Ａおよび図１Ｂを参照すると、ベース１１は略円筒形状を有する。他の形状とすることも可能である。外ネジ１２は、ベース１１を流体源(図示せず)に対して接続するよう構成されている。ベース１１は、付加的工具を用いることなく、人手で相互に係合および非係合可能である。ベース１１内の複数の管路１４は、ハンドピース１０の内部への、その源からの流体の移動を可能とする。管路１４の数およびサイズは、歯科器具と共に使用される、いかなる標準的な流体源にも対応可能である。
【００２１】
図１Ａおよび図１Ｂを参照すると、本体部５０は外面５２を有する。面５２は、オペレーターによる把持を助けるために、さまざまなテキスチャーおよび素材から形成可能である。これらは、とりわけ、凹みあるいは突起、ザラザラした表面、および／またはヒダ付きまたはゴム引き部材の付加を伴っていてもよい。たとえば、そして図１Ａおよび図１Ｂを参照すると、本体５０はモールデッドインサート部(あるいはその群)５５を備えていてもよい。モールデッドインサート５５は、ゴム引き部材用の部位として使用できる。ゴム引き部材は、本体５０の美的外観を向上させ、そしてさらに歯科器具の把持を助けることができる。
【００２２】
図１Ａ、図１Ｂおよび図６を参照すると、ヘッド９０は、インペラアセンブリ１１０を取り囲む略円筒形状を有し、かつ、ドリルビット９２を受け、それと係合し、かつそれを回転させるよう構成されている。ある実施形態では、円形ビット９２は非円形状受け部によって受けることができる。たとえば、ある実施形態では、六角形状受け部、あるいはチャックが、ヘッド９０内で使用できる。六角形状受け部を円形ビット９２と共に使用することで、有利なことに、騒音および振動の低減を促進できることが判明している。
【００２３】
ヘッド９０は、図示のように、本体５０と一体的に形成される。ある実施形態では、ヘッド９０は、概して、その内部に空気流を保持し、周囲環境への空気の漏れを阻止するが、これはパワーロスを最小限に抑え、かつ、騒音レベルを低減するのに役立つ。
【００２４】
図２Ａ〜図２Ｃを参照すると、ハンドピース１０は、いくつかの別個のコンポーネントから構成される。図示する実施形態では、右側シェル５４と左側シェル５６とが、本体５０を形成するために、センターコア１６の周りで結合可能である。ある実施形態では、左側シェル５６は突出壁部５８を備えていてもよく、これは、図２Ｂおよび図２Ｃに示すようにテーパー状部６０を有する。
【００２５】
引き続き図２Ａ〜図２Ｃを参照すると、センターコア１６はベース１１と一体的に形成されており、かつ、ハンドピース１０の本体５０に沿ってヘッド９０向かって延在している。センターコア１６は、有利なことには、略平面内で本体５０の長さに沿って延在し、かつ、右側シェル５４と係合するために、その右側面に沿った略平坦面および係合領域１９を備えることができる。コア１６はハンドピース１０のベースから前部に延在すると共に、本体５０の内部を少なくとも二つのセグメントへと分割する。図示する実施形態では、右側シェル５４の内部に向かって配置された面から左側シェル５６の内部に向かって配置された側へとコア１６の間であるいはその周りで流体が移動するのを阻止し、逆もまた同様である。したがって、センターコア１６の一方側を移動するよう加圧された空気あるいはその他の流体はセンターコア１６によって保持され、そしてハンドピース１０のもう一方の側に漏れることはない。
【００２６】
図２Ａを参照すると、溝１７は、右側面に沿ってセンターコア１６の少なくとも一部に沿って延在している。溝１７は、本体５０内の適所にて、光ロッド１８あるいはその他の類似の構造体の一部分あるいは部分群を保持するために使用可能である。
【００２７】
図３Ａ〜図３Ｃを参照すると、センターコア１６の左側面は窪み３４を有するが、ここにはセンターコア１６の他面側で溝１７が対応付けられている。ハンドピース１０の組み立てのために使用されるシーム３３はセンターコア１６の側面に沿って延在する。シーム３３は断面で見たときに三角形状の頂端を有するが、他の形状を採用することもできる。さらに、センターコア１６は、このセンターコア１６の表面３１から外側に延在するフランジ３２を有する。シーム３３はフランジ３２の縁部に沿って配置されている。窪み３４は図示する実施形態ではセンターコア１６の左側に、そしてフランジ３２は右側に存在するが、ある実施形態では、それらは異なるポジションあるいは位置に存在してもよい。
【００２８】
図２〜図４を参照すると、フランジ３２は、ヘッド９０に向かってテーパー状となった三角形状を有する。左側シェル５６は、テーパー部６０を備えた、対応する形状の水平壁５８を有していてもよい。少なくともある実施形態では、壁５８は、センターコア１６の表面３１に対して概ね垂直に延在する。壁５８のテーパー部６０はフランジ３２を補完するようなサイズおよび形状であってもよく、これによって、壁５８が完全なものとなり、かつ、テーパー部６０の欠けているセクションが充足される。ある実施形態では、壁５８は、シーム３３に沿って左側シェル５６をセンターコア１６に接合するために、超音波溶着などの音波溶着のための部位であってもよい。ある実施形態では、テーパー部６０は、シーム３３の外側縁部に沿って、頂端３６を受けるための凹状断面を有していてもよい。尖頭および受容形状は、音波溶着の間、部位を固定するのを助けることができる。その他の形状および形態とすることも可能である。テーパー６０はまた、センターコア１６の表面３１からの徐々に変化する距離を実現し、これによって、音波溶着アセンブリに欠陥を生じるのに十分なほど急激に形状が変化するのが低減されるかあるいは排除される。
【００２９】
図２〜図５を参照すると、センターコア１６は、表面３１の接合縁部に沿って、さらなるシームあるいは突起３８を備えていてもよい。突起３８は、シーム３３に類似の、三角形状断面を有する。ある実施形態では、突起３８は０.０１５''〜０.０１９''の高さを有することができる。突起に関する、その他の形状および形態も可能であるのと同様、その他の範囲とすることも可能である。突起３８は、表面３１の全接合縁部に沿って延在する。
【００３０】
引き続き図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、左側シェル５６は、その接合縁部に沿って、平坦な係合面６１を備える。係合面６１は、左側シェル５６の縁部に沿った凹状領域の形態である。その他の実施形態では、平坦な係合面は異なる位置に存在してもよく、かつ／または左側シェル５６の縁部から窪んでいなくてもよい。ハンドピース１０が、たとえば音波溶着によって組み立てられたとき、突起３８は係合表面６１と係合し、かつ、シーム３３は、コア１６を左側シェル５６と接合するために壁５８と係合する。
【００３１】
引き続き図２〜図５を参照すると、シーム３３および突起３８は、実質的に、ヘッド９０付近の空気、水および光開口の少なくともいくつかを取り囲んでおり、これら管路および開口を分離させ、かつ、ハンドピース１０内での空気および／または水の好ましくない漏れを阻止するのを助ける。
【００３２】
図２Ａ、図５、図７および図８Ａを参照すると、右側シェル５４はまた、この右側シェル５４の接合縁部に沿って配置された、突起７０を備える。突起７０は、シーム３３および突起３８と類似の、三角形状断面を有する。ある実施形態では、突起７０は０.０１５''〜０.０１９''の高さを有することができる。突起に関する、その他の形状および形態が可能であるのと同様、その他の範囲とすることも可能である。突起７０は右側シェル５４の全接合縁部に沿って延在する。引き続き図２Ａを参照すると、コア１６は、上述したように、平坦面および係合領域１９を備える。さらに、そして引き続き図８を参照すると、左側シェル５６は、シェルのヘッド部の接合縁部に沿って平坦な係合面９５を備える。ハンドピース１０が、たとえば音波溶着によって組み立てられたとき、右側シェル５４上の突起７０は高周波によって溶融し、コア１６および左側シェル５６の係合面１９および９５と係合し、シールを形成する。上述した突起３８およびシーム３３と同様、突起７０は、実質的に、ヘッド９０付近の空気、水および／または光開口の少なくともいくつかを取り囲むことができ、これら管路および開口を分離させ、かつ、空気および／または水の好ましくない漏れを阻止するのを助ける。さらに、そして図１０を参照すると、突起７０の頂端１６０は、シェル５４,５６が互いに接合された際に、ヘッド領域における音波溶着を助けるよう形成できる。
【００３３】
図２Ａ、図３Ａ〜３Ｄ、図７および図８を参照すると、センターコア１６は、ヘッド９０付近に配置された流動デフレクター３０を有する。流動デフレクター３０は、センターコア１６の一方において他方よりも、さらに突出していてもよく、あるいは同程度に突出していてもよい。引き続き図３Ｄを参照すると、ある実施形態では、センターコア１６は流動デフレクター３０の上側および下側部分の両方に突起３９を備えていてもよい。突起３９は、シーム３３、突起３８および突起７０と類似の、三角形状断面を有する。ある実施形態では、突起３９は０.００５''〜０.０１０''の高さを有することができる。その他の形状および形態も可能であるのと同様、その他の範囲とすることも可能である。突起３９は、流動デフレクター３０およびコア１６を左側シェル５６と係合させるのに使用され、かつ、さらに、ハンドピース１０のある領域から他の領域への空気および／または水の好ましくない漏れを阻止する。
【００３４】
図２Ａ、図３Ａ、図３Ｂおよび図４を参照すると、ベース１１を通る管路１４の少なくとも一つは流体ポートであってもよい。たとえば、ポート６４は、左側シェル５６の壁５８の上で、センターコア１６と左側シェル５６との間の通路を経て圧縮空気を導くために使用できる。他の流体管路を左側シェル５６の壁５８の下方に配置でき、これによって、壁５８の上方の空間から、そして圧縮空気から、それが流体的に分離させられる。一つ以上の管路１４がベース１１を貫通して本体５０の左側に進入できるが、ハンドピース１０の左側はコア１６の左側面と左側シェル５６の内部との間の部分である。同様に、一つ以上の管路１４がベース１１を貫通して右側へと延在できるが、ハンドピース１０の右側は、コア１６の右側面と右側シェル５４の内部との間の部分である。ある実施形態では、周囲環境へのベントが、少なくとも一つの管路１４の代わりに使用できる。
【００３５】
引き続き図２Ａ、図３Ａ、図３Ｂおよび図４を参照すると、ある実施形態では、管路１４は、壁５８の下方の空間に水を供給できる。流体源からの加圧下にある水は、本体５０を通って移動し、そしてヘッド９０の下方でハンドピースの端部に配置されたポート９２を通って外に出ることができる。ある実施形態では、その他の流体が使用できる。たとえば、加圧空気を壁５８の下方で本体５０内に導入でき、これによって水の代わりに流体ポート６２を経て空気が放出される。ハンドピース１０は両方の流体に適応するよう設計でき、したがって両方を供給する流体源とつながるよう構成できる。
【００３６】
図２Ａ、図３Ｃ、図４および図６を参照すると、センターコア１６は光パイプ１８とつながるよう構成できる。光パイプ１８は光ファーバー要素から製造でき、かつ、ベース１１内の管路１４の少なくとも一つ内にフィットするようなサイズとすることができる。好ましくは光パイプ１８は、端部から端部までの光伝送を助けるために、その長さに沿って研磨される。ある実施形態では、光パイプ１８は、センターコア１６の複数のモールデッド突起２２の少なくとも一つと係合するようなサイズおよび形状とされたタブ２０とセンターコア１６を係合させるよう形成できる。したがって、光パイプ１８の近位端部２８が管路１４の一つ内に配置されたとき、光パイプ１８はセンターコア１６の一面側の溝１７内に存在することができる。光パイプ１８のタブ２０は続いてモールデッド突起２２の一つに当接して存在するよう配置でき、これは光パイプ１８の動きを阻止する。光パイプ１８の遠位端部２４は、ハンドピース１０のヘッド９０付近の光出口ポート２６付近に配置できる。光出口ポート２６は、突出ビット９２の先端と一致するように曲げることができる。したがって、光パイプ１８を収容する管路１４内にベース１１を経て光が導入されたとき、光は光パイプ１８を通り、そして穿孔されている領域上に投射できる。光は、ハンドピース１０とつながるための、いかなる標準的な形態の外部源からでも供給できる。
【００３７】
図５および図６を参照すると、ヘッド９０は、右側シェル５４および左側シェル５６の一部によって形成できる。図示するように、シェル５４,５６はそれぞれヘッド部９０の概ね半分を形成できる。したがって、本体部５０を組み立てるために接合された際に、ヘッド部９０もまた、好ましくはインペラアセンブリ１１０を含んで形成される。
【００３８】
ベース１１およびセンターコア１６のそれぞれ、およびシェル５４,５６は、好ましくは、製造コストを低減するために、同一の素材から形成される。好適な素材としてはプラスチックが挙げられる。ある実施形態では、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ＡＢＳ)を使用できる。コンポーネントは射出成形できる。ある実施形態では、光パイプ１８はアクリル樹脂すなわちルサイト(商標)から形成できる。だが、光ファイバー(fiber-optic)特性を備えた他のプラスチックおよび素材もまた使用できる。素材の選択は、製造後に十分な剛性を保証するように行える。好ましくは、選択された素材は容易には変形しないものであり、これは可動部品を許容値内に維持するのを助ける。
【００３９】
図７〜図１０は、ハンドピース１０のヘッド９０の細部を示している。図７を参照すると、左側シェル半体５６がインペラアセンブリ１１０の目視を可能とするために取り除かれている。図８Ａは、アセンブリ１１０のもう一方の側の目視を可能とするために右側シェル５４が取り除かれた状態で、ある実施形態を示している。図８Ｂは、センターコア１６および左側シェル５６のみを残して、右側シェル５４およびインペラアセンブリの両方が取り除かれた状態で、ある実施形態を示している。図８Ｃは、図８Ｂの断面を示している。図９および図１０は、図８Ａに示す軸線に沿って取ったヘッド９０の断面図を示している。
【００４０】
図７および図８Ａを参照すると、インペラアセンブリ１００は、インペラシャフト１００を取り囲むと共にそれを支持するベアリングを具備してなる。図示する実施形態では、ブッシュベアリング９８を使用しているが、ボールベアリングを使用することもできる。ベアリング９８はプラスチックから構成でき、そして有利なことには自己潤滑される。ある実施形態では、本体５０内のキャビティからの水またはその他の流体が、潤滑を実現するためにベアリング９８に対して供給できる。
【００４１】
図７および図８Ａを参照すると、グロメット１２２が、ベアリング９８を少なくとも部分的に取り囲むために取り付けることができる。グロメット１２２はシリコーンゴムから構成できる。だが、これに限定されるわけではないが、エチレン・プロピレン・ジエン・モノマー(ＥＰＤＭ)ゴム、ニトリル、あるいは熱可塑性エラストマー、たとえば熱可塑性加硫物を含む、その他の素材を使用することもできる。グロメット１２２は直線状の側面を有することができ、しかも、ヘッド９０のハウジング内にいったん収容されると変形する、一つ、二つ、あるいはその以外の数のリブを有することができる。グロメット１２２は、インペラアセンブリ１１０のためにヘッド９０に対する確実な結合を実現でき、これによって回転中のビット９２の軸外し(off-axis)動作が阻止される。ベアリング９８は、圧入、特殊ファスナー、接着剤、あるいはエポキシによって、グロメット１２２に対して取り付けることができる。グロメット１２２はベアリング設置を簡素化し、騒音および振動を低減し、そして、作業中のフェードバック触感を歯科医が感じ取ることを可能とするクッション効果を提供することができる。ある実施形態では、グロメットが省略され、そしてその代わりに、クラッシュリブ(crush-rib)機構が使用される。クラッシュリブ機構においては、インペラアセンブリ１１０に結合されたブッシュベアリング９８あるいはボールベアリングは、ヘッド９０内で複数のプラスチックリブが塑性的に変形するようヘッド９０内に挿入され、これによって締まり嵌めが実現される。変形したリブはブッシュベアリング９８あるいはボールベアリングをヘッド９０内の適所に固定し、グロメット１２２の代わりとなる。
【００４２】
図７〜図１２を参照すると、インペラシャフト１００は、複数のインペラブレード９６を有する外側に延在する部分を有することができる。インペラブレード９６は、通常はビット９２の中心と一致する、中心軸線の周りを回転するが、それはベアリング９８によって支持されると共にシャフト１００内に配置される。ブレード９６は、好ましくは、平坦な表面１１４と傾斜部１１８とを有する。図示する実施形態では、インペラは、その周りに等間隔で配置された１２枚のブレードを有する。だが、より多くのあるいはより少ないブレードを使用することができる。だが、１２枚のブレードを使用するのが有利である。というのは、ブレード数がそれよりも多いかあるいは少ない場合には、動作中のノイズが増大することがあるからである。ある実施形態では、ブレードは、平坦な表面１１４の代わりに湾曲した表面を有していてもよい。さらに、シャフト１００の内部は、締まり嵌めあるいは調整可能な把持機構によって、ビット９２と係合できる。
【００４３】
図９および図１０を参照すると、ブレード９６縁部の先端とヘッド９０の内壁との間の距離は、ヘッド９０の最大必要サイズを低減するために減少させることができる。好ましくは、この距離は０.０１０''程度の僅かなものであってもよい。だが、これよりも大きなあるいは小さな距離とすることも可能である。
【００４４】
引き続き図７〜図１２を参照すると、インペラアセンブリ１１０は、ベアリング９８の外径が概ねインペラブレード９６のそれと等しいような、概して円筒形であってもよく、これによって全アセンブリ１１０を取り囲むのに必要なヘッド９０のサイズを最小化される。これは有利である。なぜなら、より小さなヘッド９０のサイズによって、患者の口内での、より快適な収まりが実現されるからである。インペラアセンブリ１１０を収めるキャビティはインペラチャンバー１２０と呼ぶことができ、それは、インペラアセンブリ１１０の周りの空間を含むが、その中に空気を導入することができる。
【００４５】
引き続き図８Ｂ、図８Ｃおよび図１０を参照すると、流動デフレクター３０の少なくとも一つの縁部は、組み立てられた際に、本体５０を経て移動する流体のための本体５０からヘッド９０内への斜めノズル導入領域１１２の一部を形成する。たとえば、そして図８Ｂおよび図８Ｃに示すように、流動デフレクター３０は、左側シェル５６内にぴったりと収まることができる。流動デフレクター３０の端部は、左側シェル５６のヘッド部９０の側面に沿ってノズル導入領域１１２の一部を形成できる。図８Ｃを参照すると、ノズル導入領域１１２は三角形断面を有することができる。このノズル形状は、タービンブレード９６の三角形断面と密接に合致する空気流を形成すると共に、三角形状タービンブレード９６上で、入ってくる空気流を一様に受けることを可能とし、これによってパワー、トルクおよび切削効率が高められる。特殊な例として、ある実施形態では、三角形ノズルは、０.０３５''の高さで、０.０８０''の幅のサイズとされる。この三角形の長い辺は、タービンブレード９６の三角形断面の長い辺と一致する。ノズルのサイズおよび形状は、パワーおよびトルクを調整するために、こうした寸法から外れて変更できる。たとえば、ある実施形態では、ノズル形状は正方形であってもよく、あるいはその他の形状およびサイズを有していてもよい。
【００４６】
引き続き図１０を参照すると、流動デフレクター３０によって空気流はノズル導入領域１１２を経て流入させられる。ノズル導入領域１１２は、空気流路におけるそれに先行する領域よりも狭く、そして、入ってくる流体１５０を斜め角度でヘッド９０に流入するよう案内する。ある実施形態では、デフレクター３０によって、流体は、インペラシャフト１０に概ね接する角度で、インペラチャンバー１２０内に送り込まれる。したがって、流体がチャンバー１２０内に入るとき、チャンバー１２０の周囲をめぐる方向変換に起因して失われる運動量の大きさが低減される。したがって、デフレクター３０によって生じる曲がりは、インペラアセンブリ１１０に対する運動量移送の増加を実現できる。さらに、ノズル導入領域１１２は、矢印１５０,１５２で示す空気経路に沿った直ぐ前後の空間よりも狭いものとすることができる。したがって、導入口１１２はベンチュリを形成でき、これは、空気がノズル導入領域１１２を通過する際に空気速度を増加させる。空気はヘッド９０回りを循環し、出て行く流体１５２として、排気口１１６から外に出て、本体５０内に戻る。好ましくは、排気口１１６は、背圧を抑制するためにノズル導入領域１１２よりも幅広である。
【００４７】
図１１および図１２はハンドピース１０の実施形態をしめしているが、ここではビット９２は取り除かれている。図１１および図１２を参照すると、ユーザーは、ビット９２を取り外し、それを異なるサイズおよび形状のビットと交換でき、あるいは単に損耗したビットを取り替えることができる。たとえば、図１および図５を参照すると、ヘッド９０の上端の開口９４がビット取り外しのために使用できる。ある物体あるいはデバイスが、開口９４を経てビットを押しやり、それを器具から押し出すために使用できる。好ましくは、ビット９２を保持する締り嵌めは、劣化前に３−４交換に対応できる。ある実施形態では、さらに多くの交換に対応でき、交換回数は締り嵌めの締着によってのみ制限される。
【００４８】
図１３は、図１０に示す空気流の代替実施形態を示している。プライム記号(')はコンポーネント数字に対して付加している。図１３を参照すると、ノズル導入領域１１２'(やはりベンチュリを形成している)は幅広形状を有し、外壁１８０は薄くされており、これによって、ノズル導入領域１１２'の直前で、入ってくる流体１５０'がそれを経て移動する幅広セグメントが実現されている。幅広セグメントはデフレクター３０'の形状を変更することなく形成されている。他の実施形態では、幅広なあるいは幅狭な導入口を採用できる。
【００４９】
ノズル導入領域１１２'は拡幅されているが、インペラブレード９６'に衝突する空気は、同じ角度でブレード９６'の表面１１４'に到達できる。したがって、空気の実質的接線流は、幅広ノズル導入領域１１２'によって変化を受けない。他の実施形態では、その上、導入口の形状は、実質的に接線コースから離れるように空気流の方向を変えるのに十分な程度まで変更可能であり、これはインペラアセンブリの中心に向かうさらなる内向きを、あるいはアセンブリの中心から離れるよう内壁の方を指向することを含む。
【００５０】
図１４、図１５Ａおよび図１５Ｂは、ハンドピース１０の実施形態を示しているが、このものでは、数字にダブルプライム記号('')を付加したことを除いて、コンポーネントハンドピース図２および図１３に示したものと実質的に同じである。図１４はハンドピースの分解実施形態のヘッドの詳細を示している。図１５Ａはタービンの詳細を示しており、一方、図１５Ｂはタービンの断面を示している。図１４、図１５Ａおよび図１５Ｂを参照すると、タービンシャフト１００''は、インペラブレード９６''を形成するために、半径方向外側に延在できる。図２に示すもののような、ある実施形態では、ブレード９６はシャフトを形成する材の中実部分であってもよい。対照的に、そして図１４、図１５Ａおよび図１５Ｂを参照すると、キャビティ２００はブレード９６''の外側境界部内に形成でき、これはタービンシャフト／ブレードユニット９６'',１００''の重量を低減する。重量低減はコストを低減することができ、しかもハンドピース１０の輸送および取り扱いを容易なものとする。さらに、六つのキャビティを示しているが、より多くてもあるいはより少なくてもよく、そしてそれらは、これに限定されるものではないが円筒形あるいは矩形プリズムを含む異なる形状を有していてもよい。ある実施形態では、キャビティ２００はより多くのあるいはより少ない空間を占有でき、これによって、たとえば概ね完全な中実シャフト１００''が、あるいは、シャフト１００''の強度を低下させることなくシャフト材の大部分を除去する複数の空洞を有するシャフトが実現される。
【００５１】
図１５Ｃは、数字にトリプルプライム記号(''')を付加したことを除いて、図２、図１３、図１４、図１５Ａおよび図１５Ｂに示したもの実質的に同じコンポーネントを備えたタービンの他の実施形態を示している。上述したように、キャビティ２００'''は、さまざまな形状を有するブレード９６'''の外側境界部内に形成できる。図１５Ｃを参照すると、キャビティ２００'''は、タービンシャフト１００'''の一部から欠落した材として存在する。いくらかの材はキャビティ２００'''間に残っているが、それらの間の境界を形成している。キャビティ構造、サイズおよび形状のその他の変更もまた可能である。
【００５２】
図１６Ａおよび図１６Ｂを参照すると、他のタイプのグロメットあるいは変形グロメットがハンドピース内で使用できる。たとえば、そして図１６Ａおよび図１６Ｂを参照すると、グロメット１２２''は、その外面３２４上に突出リングあるいはリブ３２６を有する。リブ３２６は図示するように外面３２４の一部から延在でき、あるいは、異なる幅のものであってもよく、面３２４からより大きなあるいはより小さな距離だけ突出していてもよい。リブ３２６はインターフェース面を提供するが、これはグロメット１２２''とハンドピース１０の内面との間の摩擦を増大させ、これはグロメット１２２''がその本来の位置に留まるのを助ける。
【００５３】
図１７Ａおよび図１７Ｂは、ハンドピース１０と共に使用可能なグロメット４２２のさらに他の実施形態を示している。図１７Ａおよび図１７Ｂを参照すると、グロメット４２２は、外面４２４に沿ってリブを持たない。
【００５４】
図１８Ａおよび図１８Ｂは、ハンドピース１０と共に使用可能なグロメット５２２のさらに他の実施形態を示している。図１８Ａおよび図１８Ｂを参照すると、グロメット５２２は、外面５２４に沿って二つのリブ５２６を有している。グロメットに第２のリブを付加することによって、ハンドピース１０からの可聴ノイズを低減するのを助けることができる。より多くのリブを採用することもできる。リブの外面は、図１６Ａおよび図１６Ｂに示すように平坦かつ滑らかであっても、図１８Ａおよび図１８Ｂに示すように丸みを帯びていてもよく、あるいはグロメットの位置を保持するのを助けるために、スコーリングあるいは粘着材といった表面特性を有していてもよい。これに限定されるわけではないが三角形状あるいは鋸歯状を含む、その他の断面形状を採用することもできる。
【００５５】
［組み立て］
組み立てに先立って、セントラルコア１６およびベース部１１、ならびに右側および左側シェル５４,５６は単一ゲート射出成形によって製造できる。光パイプ１８、およびインペラブレード／シャフトタービン９６,１００は、同様に、射出成形によって形成できる。好ましくは、インペラブレード／シャフトタービン９６,１００は、平衡状態のタービンを製造するために、マルチゲート成形によって形成できる。インペラブレード／シャフトタービン９６,１００を射出成形するためのゲートの数は一つであってもよいが、好ましくはそれ以上である。これに限定されるわけではないが、２、４、８、１２あるいはそれ以上の数を含む、いかなる数のゲートでも採用可能である。シェル５４,５６、センターコア１６およびベース１１、ならびにタービン９６,１００に関して、好ましくは、製造を簡素化するためにＡＢＳが使用されるが、他のプラスチックを使用することも可能である。
【００５６】
超音波溶着を容易なものとするために、ある実施形態ではＡＢＳが使用されるが、コンポーネントを形成するために、他の組み立て方法(これに限定されるわけではないが、接着剤、熱シール、熱溶着、その他の音波溶着、あるいはネジなどの機械的な固定具を含む)もまた使用できる。したがって、素材およびコスト要件にとって適切である限り、他のプラスチックが使用できる。あるそうした例は、ポリエーテルイミド熱可塑性樹脂であり、これは市販化合物Ultem(商標)を含んでいてもよい。
【００５７】
インペラアセンブリの組み立て中、センターコア１６および結合ベース１１は、好ましくは、左側シェル５６の上に配置でき、好ましくはシーム３３をテーパー部６０と、そして突起３８を係合面６１と整列させかつ結合する。センターコア１６は続いて左側シェル５６に対して溶着できる。光パイプ１６は続いてベース１１の管路１４の一方内に配置でき、そして第２の端部２４が光出口ポート２６にあるいはその近位配置された状態でモールデッド突起２２と係合できる。インペラアセンブリ１１０は続いて組み立てることができる。ベアリング９８はタービン９６,１００の周りに配置でき、かつ、それに対して結合できる。ベアリング９８がタービンに対して押し付けられた後、グロメット１２２がベアリングに対して設置される。インペラ１１０は続いてヘッド９０内に配置できる。その後、右側シェル５４の突起７０は、ヘッド領域の平坦な係合面９５と同様、コア１６に沿って、平坦面および係合領域１９と整列させることができ、そして左側シェル５４はコア１６に対して溶着でき、これによって本体５０が閉塞される。
【００５８】
組み立てに続いて、包装されたハンドピース１０は、エチレン酸化物(ＥｔＯ)ガス、ガンマ線、あるいは電子銃からの電子に曝すことによって殺菌できる。ＥｔＯガスは有利なことにプラスチックを変色させず、好ましい(ただし、それに限定されない)殺菌方法である。ハンドピース１０のある実施形態はガス透過性素材で包装されるが、これはこの素材を経て病原菌が侵入するのを阻止する。包装後、パッケージはＥｔＯガスに曝すことができるが、これはパッケージ内のハンドピースおよびパッケージの表面を同時に殺菌できる。ハンドピース１０は、その後、輸送し保管できる、
【００５９】
［作用］
ハンドピース１０は、通常、管路１４に、空気、水および光を供給する流体源と接続される。さらに詳しく言うと、加圧空気は６４で示す管路に供給でき、光は６８で示す管路に供給でき、６６で示す管路にはベントを接続でき、そして、水あるいは加圧水を供給する源は壁５８の下方に配置された管路に対して接続できる。したがって、使用中、光は、ビット９２に沿ったあるいはその付近のポイントに、光パイプ１８を経て供給できる。同様に、水は、ビット９２に沿ったあるいはその付近のポイントに、壁５８の下方で本体５０の一部を経て、そして流体ポート６２から選択的に供給できる。ある実施形態では、空気が、水に代えて供給される。両者は、穿孔されている歯の一部およびドリルビットを冷却するだけでなく、歯をきれいにし、かつ、ビット９２の作業領域からその他の破砕屑を除去するために使用できる。水、空気および光の使用を制御するために、オペレーターは流体現に対する制御を実施できる。
【００６０】
ハンドピース１０の使用中、加圧空気が流体源から管路６４に供給される。この空気は、有利なことには摩擦を低減するために滑らかである内面を有する本体５０の一方側を経て移動する。空気は、続いて、インペラアセンブリ１１０、特に、インペラブレード９６によって形成される円形状と実質的に接する方向に、流動デフレクター３０によって案内される。したがって、空気がノズル導入領域１１２を経て移動するとき、それは、ブレード９６の少なくとも一つの作用面に衝撃を与えるよう案内される。空気は、図１０に示すように、平坦面１１４がヘッドの外部に向かって回転軸線の中心から半径方向に延在するラインに沿った向きとなったとき、インペラブレード９６の平坦面１１４に好ましくは衝撃を与えるように曲がることができる。有利なことに、インペラブレード９６は空気流の方向に回転し、シャフト１００および結合ビット９２を回転させる。好ましくは、ベアリング９８はシャフト１００がスムーズに、安定ポジションで、そして高速で静かに回転することを可能とする。
【００６１】
最大パワーは、通常、ハンドピース１０の自由運転rpmの概ね５０％で達成される。ハンドピース１０は、概ね３５ないし４０p.s.i.の加圧空気が供給されたとき、280,000ないし400,000rpmという高い回転速度に達することができる。好ましくは、加圧空気は、概ね４０p.s.i.で供給できるが、たとえば１５p.s.i.程度の低い、あるいは４５p.s.i.程度の高い、その他の圧力も使用可能である。好ましくは、ハンドピース10は、加圧空気および光のＩＳＯ‐準拠源と接続されたとき、少なくとも160,000rpmの速度で作動する。ある実施形態では、(本実施形態が基準とする)主要な金属製再利用可能ハンドピースのいくつと同等あるいはそれ以上のパワーを有していてもよいことが判明している。ピークパワーが生じる速度は自由運転rpmの概ね半分であるが、作動状況およびハンドピースに対する変更に依存して、それ以上でも、それ以下でもよい。好ましくは、ハンドピース１０は可能か限り低い騒音レベルを生じるよう作動させられる。具体例として、騒音レベル範囲は、通常、５５ないし６５デシベルである。５３デシベル程度の低い騒音レベルが観測された。ある実施形態では、騒音レベルは６５デシベルよりも大きなものとなることがある。
【００６２】
単一の患者において使用した後、使い捨て式歯科ハンドピース１０は処分できるが、これによって次の患者のために、それを再殺菌する必要がなくなる。上記説明は、ある特徴、態様および利点を有する好ましい構成に関するものである。だが、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、上記構造物に対して変更を施すことが可能である。一例として、四ゲート射出成形によって製造された１２個の直線状ブレードを有する中空タービンをある実施形態では使用でき、一方、二ゲート射出成形によって製造された８個の湾曲ブレードを有する中実タービンを他の実施形態では使用できる。他の実施形態では、タービンは、図１０に示すようなノズル入口を有するハンドピース内に配置でき、あるいはタービンは図１３に示すようなノズル入口を有するハンドピース内に配置できる。上記特徴のその他の組み合わせおよび交換も同様に可能である。
【００６３】
ある好ましい実施形態および実施例のコンテクストの中で本発明を説明してきたが、当業者にとって、本発明は具体的に説明した実施形態を超えてその他の代替実施形態および／または本発明の使用法および明白な変更およびその等価物にまで及ぶことは明らかである。さらに、本発明のいくつかの変形例を図示しかつ詳しく説明してきたが、他の変形例(これは本発明の範囲内のものである)は、当業者にとって、本明細書から明白であろう。実施形態の特定の特徴および態様のさまざまな組み合わせあるいは副次的組み合わせが可能であり、それも本発明の範疇に含まれることは明らかである。上記実施形態のさまざまな特徴および態様は、開示された発明のさまざまな形態を実現するために互いに組み合わせ、あるいは置き換えることが可能である。したがって、本明細書に開示された本発明の少なくともいくつかのものの範囲は上記の具体的に説明した実施形態によって限定されない。
【符号の説明】
【００６４】
１０  ハンドピース
１１  ベース
１２  外ネジ
１４  管路
１６  センターコア
１７  溝
１８  光ロッド
１９  係合面
２０  タブ
２２  モールデッド突起
２４  遠位端部
２６  光出口ポート
２８  近位端部
３０  流動デフレクター
３１  表面
３２  フランジ
３３  シーム
３４  窪み
３６  頂端
３８  突起
３９  突起
５０  本体
５２  外面
５４  右側シェル
５５  モールデッドインサート部
５６  左側シェル
５８  水平壁
６０  テーパー部
６１  係合面
６２  流体ポート
７０  突起
９０  ヘッド
９２  ドリルビット
９４  開口
９５  係合面
９６  インペラブレード
９８  ブッシュベアリング
１００  インペラシャフト
１１０  インペラアセンブリ
１１２  斜めノズル導入領域
１１４  平坦な表面
１１６  排気口
１１８  傾斜部
１２２  グロメット
１５０,１５２  流体
１６０  頂端
【図１Ａ】
0005468002.tif 000002
【図１Ｂ】
0005468002.tif 000003
【図２Ａ】
0005468002.tif 000004
【図２Ｂ】
0005468002.tif 000005
【図２Ｃ】
0005468002.tif 000006
【図３Ａ】
0005468002.tif 000007
【図３Ｂ】
0005468002.tif 000008
【図３Ｃ】
0005468002.tif 000009
【図３Ｄ】
0005468002.tif 000010
【図４】
0005468002.tif 000011
【図５】
0005468002.tif 000012
【図６】
0005468002.tif 000013
【図７】
0005468002.tif 000014
【図８Ａ】
0005468002.tif 000015
【図８Ｂ】
0005468002.tif 000016
【図８Ｃ】
0005468002.tif 000017
【図９】
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【図１０】
0005468002.tif 000019
【図１１】
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【図１２】
0005468002.tif 000021
【図１３】
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【図１４】
0005468002.tif 000023
【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
0005468002.tif 000025
【図１５Ｃ】
0005468002.tif 000026
【図１６Ａ】
0005468002.tif 000027
【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
0005468002.tif 000029
【図１７Ｂ】
0005468002.tif 000030
【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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