(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外スリーブ(30)を有するハンドグリップ(1’)、該ハンドグリップ(1’)内に設けられ、駆動流体によって回転することのできる、回転部品(4)と接続自在な工具を駆動するための回転部品(4)、回転部品(4)へハンドグリップ(1’)内に導入された全ての駆動流体を駆動噴流として導くための流体用配管(5)、回転部品(4)の回転数を割り出すための手段(42)、並びに、回転部品(4)の回転数を制御及び/或いは調整するために、回転数を割り出すための手段(42)によって割り出された回転部品(4)の回転数を設定値と比較し、割り出された回転数が設定値からずれている場合は、回転部品(4)の回転数を該設定値に接近させるために、バルブとして構成され、前記流体用配管（5）の前記駆動流体が通過できる内径を変化させることによって、前記駆動流体の流体圧力又は体積流量を変化させる制御作動により、前記流体用配管（5）内を流れている駆動流体に作用するアクチュエータ(10)を作動させるための制御手段、乃至、調整手段(41)を包含している医療用、又は歯科医療用の治療手段であって、
電気的エネルギーによって作動可能なアクチュエータ(10)が、ハンドグリップ(1’)内の該流体用配管(5)に配置され、駆動流体に作用する該アクチュエータ(10)に電気的エネルギーを供給する電気用配線(31,31A,48)が設けられ、該アクチュエータ(10)と該電気用配線(31,31A,48)が外スリーブ(30)の内側に配置される
ことを特徴とする医療用、又は歯科医療用の治療手段(40)。
【請求項２】
外スリーブ(30)を有するハンドグリップ(1’)、該ハンドグリップ(1’)内に設けられ、駆動流体によって回転することのできる、回転部品(4)と接続自在な工具を駆動するための回転部品(4)、回転部品(4)へ駆動流体を導くための流体用配管(5)、該流体用配管(5)から分岐する流体用分岐路(7)、回転部品(4)の回転数を割り出すための手段(42)、並びに、回転部品(4)の回転数を制御及び/或いは調整するために、回転数を割り出すための手段(42)によって割り出された回転部品(4)の回転数を設定値と比較し、割り出された回転数が設定値からずれている場合は、回転部品(4)の回転数を該設定値に接近させるために、バルブとして構成され、流出側の前記流体用配管（5）の内径を変化させることなく、前記流体用分岐路(7)の前記駆動流体が通過できる内径を変化させることによって、前記駆動流体の流体圧力又は体積流量を変化させる制御作動により、前記流体用配管（5）内を流れている駆動流体に作用するアクチュエータ(10)を作動させるための制御手段、乃至、調整手段(41)を包含している医療用、又は歯科医療用の治療手段であって、
電気的エネルギーによって作動可能なアクチュエータ(10)が、ハンドグリップ(1’)内の該流体用分岐路(7)に配置され、駆動流体に作用する該アクチュエータ(10)に電気的エネルギーを供給する電気用配線(31,31A,48)が設けられ、該アクチュエータ(10)と該電気用配線(31,31A,48)が外スリーブ(30)の内側に配置される
ことを特徴とする医療用、又は歯科医療用の治療手段(40)。
【請求項３】
アクチュエータ(10)を作動させるのに必要な電気的エネルギーを提供する一つのエネルギー源が設けられるが、該エネルギー源が、ハンドグリップ(1’)の内部に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の医療用、又は歯科医療用の治療手段(40)。
【請求項４】
該エネルギー源が、バッテリー、或いは、再充電可能な蓄電池を包含している
ことを特徴とする請求項３に記載の医療用、又は歯科医療用の治療手段(40)。
【請求項５】
アクチュエータ(10)を作動させるのに必要な電気的エネルギーを提供する一つのエネルギー源が設けられるが、該エネルギー源が、ハンドグリップ(1’)の外部に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の医療用、又は歯科医療用の治療手段(40)。
【請求項６】
アクチュエータ(10)と該エネルギー源の間の、脱着自在な電気的接続が実施されていることを特徴とする請求項５に記載の医療用、又は歯科医療用の治療手段(40)。
【請求項７】
回転部品(4)の回転数を割り出すための手段(42)が、回転部品(4)によって駆動可能な電気力学的変換手段(9)を有しており、回転部品(4)の回転数が、電気力学的変換手段(9)が発生させた電気的エネルギーから割り出される
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の医療用、又は歯科医療用の治療手段(40)。
【請求項８】
回転部品(4)の回転数を割り出すための該手段(42)が、駆動流体の圧力変化を捉えるためのセンサー、回転部品(4)が発する回転数に応じて変化する音波、或いは、駆動流体の流速の変化を捉えるマイク(34)、或いは、回転部品(4)が発する、或いは、これに反射する、或いは、該回転部品(4)を通過する照射を検出する光学的把握手段(45)の一つを包含している
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の医療用、又は歯科医療用の治療手段(40)。
【請求項９】
回転部品(4)の回転数を制御、或いは、調整するための制御手段、乃至、調整手段(41)が、ハンドグリップ(1’)の内部に、完全に内蔵されている
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の医療用、又は歯科医療用の治療手段(40)。
【請求項１０】
回転部品(4)の回転数を制御、或いは、調整するための制御手段、乃至、調整手段(41)が、少なくとも一部、ハンドグリップ(1’)の外部に設けられている
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の医療用、又は歯科医療用の治療手段(40)。
【請求項１１】
アクチュエータ(10)が、制御バルブ、或いは、ソレノイド・バルブ、プロポーショナル・バルブ、或いは、スロットルの１つとして、構成されている
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の医療用、又は歯科医療用の治療手段(40)。
【請求項１２】
ハンドグリップ(1’)は、回転部品(4)をヘッド部に包含するハンドピース(2‘)、及び、これから脱着自在な接続部品(3)を包含するが、該アクチュエータ(10)が、ハンドピース(2‘)のグリップ部（21）、或いは、接続部品(3)の内部に内蔵されている
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の医療用、又は歯科医療用の治療手段(40)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転部品、該回転部品の回転数の制限、制御、調節をするための制御回路、乃至、調節回路を備えた、特許請求の範囲１の前段に記載の流体駆動の医療用、特に歯科医療用のハンドグリップ、及び、回転部品の回転数の制限、制御、調節に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許申請 US2010/055642 A1から、回転数を制限するための制御回路、乃至、調節回路を備えた流体駆動のハンドグリップは、既知である。該ハンドグリップは、回転部品に接続可能な工具を駆動するための、駆動流体により回転されることのできる回転部品、該回転部品により駆動され電圧を誘導するための電気力学的変換手段、並びに、該電気力学的変換手段のコイルの両端間の回路を選択的に開閉する少なくとも一つのスイッチング・エレメントを包含しており、該回路を閉じることによって、コイルに電流が流れ、回転部品とこれに接続されている工具の回転速度を制動する誘導磁場を誘導できるようになっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、回転速度の制限、制御、調節を実施するための代替手段を装備した医療用、特に歯科医療用のハンドグリップを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の実施例によれば、以下を包含する医療用、特に歯科医療用のハンドグリップによって本課題は達成される：下記回転部品と接続可能な工具を駆動するための駆動流体により回転自在な回転部品、回転部品へ、或いは、そこから該駆動流体を導くための流体用配管、或いは、該回転部品へ、或いは、回転部品から駆動流体を導くための流体用配管と接続されている流体用分岐路、並びに、回転部品の回転数を制限、制御、調節するための制御回路、乃至、調整回路、但し、該制御回路、乃至、調整回路は、該回転部品によって駆動され、電気的エネルギーを発生させる電気力学的変換手段と、流体用配管、或いは、流体用分岐路を流れている駆動流体に作用できるように構成されている少なくとも一つのアクチュエータを備えている、また、該少なくとも一つのアクチュエータは、該電気力学的変換手段と、該少なくとも一つのアクチュエータに対して、該電気力学的変換手段によって作られた電気的エネルギーを制御作動用として供給できるように電気的に接続されている。
【発明の効果】
【０００５】
本発明においては、該制御回路、乃至、調整回路は、回転部品の駆動流体に作用する制御回路、乃至、調整回路、或いは、ニューマチック式制御回路、乃至、調整回路として作動する。該制御回路、乃至、調整回路は、アクチュエータを用いて、駆動流体のパラメータを直接的に、例えば、流体圧力、乃至、体積流量を変化させ、回転部品の回転数を制限、制御、調節、或いは、変化させる。また、該電気力学的変換手段は、アクチュエータの、或いは、アクチュエータの制御用のエネルギー源として構成されている。該電気力学的変換手段によって作られた電気的エネルギーの少なくとも一部は、アクチュエータを作動させる、例えば、アクチュエータの可動部品を動かすために用いることが想定されている、或いは、その目的で使用される。
【０００６】
好ましくは、少なくとも一つのアクチュエータは、電気力学的変換手段と、アクチュエータの駆動流体への作用が、回転部品の回転数に依存して行われるように接続されていることが好ましい。即ち、該電気力学的変換手段により作られた電気的エネルギーは、二つの目的に使用される：第一には、アクチュエータの駆動流体への作用、言い換えれば、駆動流体に作用する調節のアクチュエータによる実施に用いられる、即ち、制御作動を実施するために、アクチュエータが必要としている。第二には、特に、電気力学的変換手段によって作られる電気的エネルギーと回転部品の回転数の間にある正比例関係（回転数が高くなると発生する電気的エネルギーも増える、逆に、回転数が落ちると、発生する電気的エネルギーも減る）から、回転部品の回転数は、好ましくは、スイッチング手段、乃至、制御手段によって同定可能である。これにより、アクチュエータの駆動流体に対する作用が、設定された回転数値に、或いは、電気力学的変換手段が発生する電気的エネルギー（少なくともその一部がスイッチング・シグナル及び/或いは制御シグナルとして用いられる場合）が、設定された値に、達した、或いは、これを超過した時に実施されるという、特に好ましい実施形態が可能になる。
【０００７】
該電気力学的変換手段は、以下、発電手段とも呼ぶが、特に好ましくは、一つの固定子と一つの回転子を有しており、該回転子は、回転部品と接続されている、或いは、回転部品の一部として形成されている。該回転部品は、例えば、駆動流体と接触するハンドグリップのタービン、並びに、該ハンドグリップ内に回転自在に支持されているシャフト、例えば、治療用工具を脱着自在に取り付けるための中空シャフト、或いは、ハンドグリップの取り付けられる工具のシャフトを包含している。該回転子は、磁石エレメントを有し、また、該固定子は、少なくとも一つコイルを有していることが好ましいが、これとは、逆の構成も可能である。尚、該磁石エレメントが、回転部品によって、回転できるように、磁石エレメントは、回転部品に取り付けられていることが好ましい。該磁石エレメントは、永久磁石として構成されていることが非常に好ましく、更には、プレート状の磁石として、回転部品に固定されていることが特に好ましい。代案的には、例えば、磁性のマテリアルから作成する、乃至、磁化することにより該回転部品自身に磁性を持たせることもできる。
【０００８】
該制御回路、乃至、調整回路は、回転部品とこれに接続されている工具の回転数を、最大回転数、或いは、設定値、特に、負荷が低い場合、或いは、アイドリング時に、ハンドグリップの騒音や、ハンドグリップに取り付けられている回転部品を支えているボールベアリングの機械的な負荷を低減するために、制限、制御、調節する。更に、このような回転数制限は、工具を治療すべき場所にやさしく接触させることも可能にする。ある実施例によれば、制御回路、乃至、調整回路は、回転部品と工具の回転数が、約300,000〜150,000回転/分の範囲の値、好ましくは、約275,000〜200,000回転/分の範囲の値、特に好ましくは、約250,000回転/分の値になるように構成されている。
【０００９】
ある実施例によれば、少なくとも一つのコイルは、発電手段の磁石エレメントの磁束を束ね、コイル側に向ける軟磁性材料からなるコイル核に巻かれている。特に、一つの、或いは、複数の、好ましくは、電気的に互いに絶縁され、層状に構成された軟磁性材料からなるコイル核は、リング状に形成されていることが好ましく、磁石エレメントの外周を取り巻いている。これにより、電気力学的変換手段が複数のコイルを包含する場合特に、組み付けが容易になる。
【００１０】
他の実施例によれば、該少なくとも一つのアクチュエータは、電気的エネルギーによって駆動可能な、特に、メカニカルなアクチュエータ、例えば、バルブ、好ましくは、制御バルブ、又は、プロポーショナル・バルブ、特に好ましくは、電磁弁やスロットルとして構成されている。尚、該バルブやスロットルは、回転部品への、乃至、回転部品からの駆動流体用の配管に直接取り付ける、或いは、内蔵する、乃至、該流体用分岐路に直接取り付ける、或いは、内蔵することが好ましい。
【００１１】
更なる実施例によれば、流体用分岐路は、回転部品への駆動流体を導く流体用配管と回転部品からの駆動流体を導く流体用配管をつないでいる。代案的実施例によれば、流体用分岐路は、回転部品への駆動流体を導く流体用配管から分岐し、ハンドグリップの中空の外スリーブ内の空間に合流している。双方の代案は、回転部品の駆動に必要ない余剰分の駆動流体を、流体用分岐路を介して排出できるという長所を有している。
【００１２】
回転部品の安定した運転を実現するため、ある実施例では、回転部品への、及び、回転部品からの駆動流体を導く流体用配管は、駆動流体の少なくとも一部が、アクチュエータを迂回できるように、アクチュエータを迂回する補助配管を有している。即ち、ここでは、回転部品への駆動流体の供給は、連続して流れる、乃至、一定の駆動流体流と、アクチュエータが作用し変化する駆動流体流の合計として行われる。
【００１３】
ある実施例によれば、制御回路、乃至、調整回路は、少なくとも一つのアクチュエータへの電気力学的変換手段が発生させた電気的エネルギーの選択的な供給を、回転部品の回転数に応じて行えるように構成されたスイッチング手段及び/或いは制御手段を有している。これにより、上にも述べたごとく、アクチュエータの駆動流体への作用を回転部品の回転数に依存させる、或いは、アクチュエータの駆動流体への作用を回転部品の回転数に依存して制御することが可能になる。好ましくは、電気力学的変換手段が発生させた電気的エネルギーが（回転部品の回転数と発生される電気的エネルギーの直接的な関係に基づいて）、少なくともその一部、スイッチング・シグナル及び/或いは制御シグナルとして使用される。スイッチング手段及び/或いは制御手段は、アクチュエータへの電気力学的変換手段が発生させた電気的エネルギーの供給、乃至、アクチュエータの駆動流体への作用を、回転部品の回転数が、予め設定されている値、例えば、約200,000rpm、或いは、約250,000rpm、或いは、約275,000rpmに達した、或いは、超えた場合にのみ許可することが好ましい。
【００１４】
好ましい実施例によれば、スイッチング手段及び/或いは制御手段は、回転部品の回転数を測定する手段を有している。該回転部品の回転数を測定する手段は、例えば、電気力学的変換手段により発生した電気的エネルギーを直接的、乃至、間接的に測定する、或いは、電気力学的変換手段により発生した電気的エネルギーの値を回転部品の回転数を求めるために用いる部品によって構成することができる。このような部品は、特に、マイクロ・コントローラーや照射源と照射を受信する半導体から構成することができるが、詳しくは、後に説明する。
【００１５】
代案的には、回転部品の回転数を割り出す手段は、回転部品の回転数を、電気力学的変換手段によって発生された電気的エネルギーから割り出さないような部品を有するものであってもよい。このような部品としては、例えば、駆動流体の圧力変化を測定する部品、特に、回転部品が発する回転数に応じて変化する音を捉えるマイク、或いは、駆動流体の流速の変化を捉える部品、或いは、例えば、回転部品から照射される、反射される、或いは、回転部品を通過する光線を検知する光学的測定手段によって構成されているものが挙げられる。
【００１６】
特に好ましい実施例によれば、スイッチング手段及び/或いは制御手段は、電気的に、電気力学的変換手段と接続され、電気力学的変換手段によって発生された電気的エネルギー、特に、電圧と予め設定されている閾値とを比較して、電気力学的変換手段によって発生された電気的エネルギーが、該予め設定されている閾値に達した、或いは、超えた場合に、電気力学的変換手段によって発生された電気的エネルギーのアクチュエータへの供給を許すマイクロ・コントローラーを包含している。
【００１７】
代案的実施例によれば、スイッチング手段及び/或いは制御手段は、照射源と照射を受けるセンサー、特に、半導体エレメント、例えば、フォト・ダイオードを包含するが、ここでは、該照射源には、電気力学的変換手段から電気的エネルギーを供給でき、照射を受信するセンサーは、該センサーが、照射源から発せられた照射を受け、照射源からの照射があったことを検知した、或いは、予め設定されている閾値を越えたために照射されたことを該センサーが検知した場合に、電気力学的変換手段とアクチュエータ間の電気的回路を閉じ、これにより、該アクチュエータに電気力学的変換手段によって発生させられた電気的エネルギーを供給できるような配置になっている。また、該照射源は、供給された発電手段によって発電された電力が、閾値を超えて初めて発光するように構成されていることが特に好ましい。尚、該照射源は、例えば、発光ダイオードによって構成されている。
【００１８】
好ましい実施例によれば、電気力学的変換手段は、複数のコイルを有しているが、少なくとも一本の第一コイルは、アクチュエータへの、特に、制御作動を実施するための電気的エネルギーの供給専用として設けられており、少なくとも一本の第二コイルは、スイッチング手段及び/或いは制御手段への、特に、アクチュエータ用のスイッチング・シグナル及び/或いは制御シグナルを発生させるための電気的エネルギーの供給専用に設けられている。これにより、特に、第一コイルが、アクチュエータへの電気的エネルギー供給専門に設けられている場合は、信頼性高く、アクチュエータへの十分なエネルギー供給を保証できる。
【００１９】
アクチュエータの、好ましくは更に、スイッチング手段及び/或いは制御手段の信頼性ある機能を達成するために、ある実施例では、制御回路、或いは、調節回路が、電気力学的変換手段が発生した電気的エネルギーを整流する手段を有しており、アクチュエータには、好ましくは更に、スイッチング手段及び/或いは制御手段にも、直流が供給できることが好ましい。
【００２０】
好ましい実施例では、制御回路、乃至、調節回路全体が、ハンドグリップ内部、及び/或いは、ハンドグリップに接続可能な接続部品、特に好ましくは、アダプター、或いは、カップリング・エレメント内に収められており、該アクチュエータは、特に好ましくは更に、スイッチング手段及び/或いは制御手段も、ハンドグリップの外部、及び/或いは、接続部品に配置された電気的エネルギー源に依存しないことが好ましい。これにより、制御回路、乃至、調節回路は、ハンドグリップが、ニューマチックのみの供給ユニットに接続された場合でも完全に機能するという長所を有している。
【００２１】
医療用、特に歯科医療用の流体駆動のハンドグリップの回転数の制限、制御、調節を実施する方法は、回転部品によって駆動される電気力学的変換手段が電気的エネルギーを発生させ、アクチュエータが、回転数を制限、制御、調節するために、流体用配管、或いは、流体用分岐路を流れる駆動流体に作用することによって定義されているが、少なくとも一つのアクチュエータは、電気力学的変換手段と、少なくとも一つのアクチュエータに、制御作動を実施するために、電気力学的変換手段によって発生された電気的エネルギーが供給されるように接続されている。
以下本発明を、好ましい実施形態と図面に基づいて詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】回転数を最大、乃至、予め設定した回転数値に制限、制御、調節する制御回路、乃至、調整回路を備えた医療用、特に歯科医療用の流体駆動のハンドグリップを示している。
【図２】回転数を最大、乃至、予め設定した回転数値に制限、制御、調節する制御回路、乃至、調整回路、並びに、電気力学的変換手段から電気的エネルギーの供給を受けるアクチュエータを備えた医療用、特に歯科医療用の流体駆動のハンドグリップの様々な実施例の断面図を示している。
【図３】回転数を最大、乃至、予め設定した回転数値に制限、制御、調節する制御回路、乃至、調整回路、並びに、電気力学的変換手段から電気的エネルギーの供給を受けるアクチュエータを備えた医療用、特に歯科医療用の流体駆動のハンドグリップの様々な実施例の断面図を示している。
【図４】回転数を最大、乃至、予め設定した回転数値に制限、制御、調節する制御回路、乃至、調整回路、並びに、電気力学的変換手段から電気的エネルギーの供給を受けるアクチュエータを備えた医療用、特に歯科医療用の流体駆動のハンドグリップの様々な実施例の断面図を示している。
【図５】回転数を最大、乃至、予め設定した回転数値に制限、制御、調節する制御回路、乃至、調整回路、並びに、電気力学的変換手段から電気的エネルギーの供給を受けるアクチュエータを備えた医療用、特に歯科医療用の流体駆動のハンドグリップの様々な実施例の断面図を示している。
【図６】回転数を最大、乃至、予め設定した回転数値に制限、制御、調節する制御回路、乃至、調整回路、並びに、電気力学的変換手段から電気的エネルギーの供給を受けるアクチュエータを備えた医療用、特に歯科医療用の流体駆動のハンドグリップの様々な実施例の断面図を示している。
【図７】回転数を最大、乃至、予め設定した回転数値に制限、制御、調節する制御回路、乃至、調整回路、並びに、電気力学的変換手段から電気的エネルギーの供給を受けるアクチュエータを備えた医療用、特に歯科医療用の流体駆動のハンドグリップの様々な実施例の断面図を示している。
【図８】回転数を最大、乃至、予め設定した回転数値に制限、制御、調節する制御回路、乃至、調整回路、並びに、電気力学的変換手段から電気的エネルギーの供給を受けるアクチュエータを備えた医療用、特に歯科医療用の流体駆動のハンドグリップの様々な実施例の断面図を示している。
【図９】回転部品の回転数を制御、及び/或いは、調節するための制御手段、乃至、調整手段を備えた医療用、特に歯科医療用の治療手段を示している。
【図１０】図9の医療用、特に歯科医療用の治療手段と用いるための医療用、特に歯科医療用のハンドグリップの断面図である。
【図１１】図9の医療用、特に歯科医療用の治療手段と用いるための医療用、特に歯科医療用のハンドグリップの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図1に示した医療用、特に歯科医療用の流体駆動のハンドグリップ1は、一端に一つの、或いは、複数のメディア源、例えば、流体源、特に、圧搾空気源への接続部18を有する、縦長の、管状の器具として形成されている。該ハンドグリップ1は、図1によれば、二つの部分、即ち、ハンドピース2と該ハンドピース2に接続されている、例えば、カップリングやアダプターとしての接続部品3から構成されている。接続部品3とハンドピース2は、一つのカップリング手段19を介して脱着自在に接続可能である。図1によれば、接続部品3の供給側末端に設けられている接続部18は、複数の、接続部品3において想定されている配管、乃至、チャンネルを一つの、或いは、複数のメディア源、特に好ましくは、圧搾空気源、更に、好ましくは、液体源と接続するジョイント20を包含している。配管、乃至、チャンネルは、接続部品3を貫通し、好ましくは、カップリング手段19を介して、一種類の、或いは、複数種のメディアをハンドピース2に受け渡す。代案としては、ハンドグリップ1が、ハンドピース2のみを包含しており、ハンドピース2の供給側末端に、一つの、或いは、複数のメディア源への接続部18に類似するもの、或いは、同様のものが設けられていてもよいことは言うまでもない。
【００２４】
回転部品4の回転数をある回転数値に制限、制御、調節を実施するための後に詳しく説明する制御回路、乃至、調整回路8は、完全にハンドグリップ1内に収められていることが好ましい。さまざまな実施形態があるが、該制御回路、乃至、調整回路8は、完全にハンドピース2に収められているか、少なくとも該制御回路、乃至、調整回路8の一部、特に、アクチュエータ10、好ましくは、バルブ10Aが、接続部品3内に収められていることが好ましい。
【００２５】
該ハンドピース2は、湾曲した、或いは、互いに角度を持って合わせられた二つの部分を包含するグリップ部21と、これに続くヘッド部22を包含している。該ヘッド部22には、工具を、これを介して脱着自在にヘッド部22に差し込むための工具用開口部23（図2参照）が設けられている。該工具用開口部23は、工具が、グリップ部21に角度を持って、或いは、その縦軸が、ヘッド部22から突出するようにヘッド部22の側方に配置されている。工具用開口部23の反対側のヘッド部22の末端には、ヘッド部22内の工具取外手段に作用し、工具をヘッド部22からアンロックするためのプッシュボタン24が設けられている。当然のことながら、ハンドグリップ1、乃至、ハンドピース2は、他の既知の形状、例えば、ピストル型、或いは、ストレート・タイプであってもよい。
【００２６】
図2からも明らかなように、ヘッド部22の方向、乃至、ヘッド部22内に配置されている回転部品4へ駆動流体を導くための流体用配管5、並びに、ヘッド部22から、乃至、ヘッド部22内に配置されている回転部品4から駆動流体を導き出すための流体用配管6が、ハンドピース2、特にグリップ部21内を貫通している。必要に応じて、他のメディア用の配管、例えば、冷媒用のパイプ、光ファイバー、電導線などもハンドピース2を貫通する。流体用配管5は、例えば、圧搾空気や水などの駆動流体を、例えば、タービン、ローター、空気モーター、ディスク・モーターなどの少なくとも一つの回転駆動が可能な回転部品4、シャフト、工具用取付手段などを包含する駆動ユニット25へと供給する。
【００２７】
図2のハンドピース2では、回転部品4は、タービン26と、タービン26に接続され、工具用取付手段がその内部に設けられている、或いは、取付手段の一部である中空シャフト27を包含している。該回転部品4は、これと接続可能な工具は、二つのころがり軸受28、29によって、ハンドピース2内に、回転自在に支持されている。該ころがり軸受28、29は、ハンドピース2の、例えば、外スリーブ30（図1参照）と言った回転しない部品に支持されている。
【００２８】
ハンドピース2のヘッド部22内には、電気力学的変換手段、乃至、回転子と固定子を包含する発電手段9が設けられている。該固定子は、少なくとも一つの、好ましくは複数のコイル11と、好ましくは軟磁性材料からなる、これにコイル11が巻かれているコイル核から構成されている。コイル11とコイル核は、磁石エレメント12を有するローターの周り、乃至、該ローターの近くに配置されている。該ローターは、図2によれば、回転部品4と接続され、該回転部品4と共に回転自在な、中空シャフト27が貫通している穿孔を有する、特に好ましくは、プレート状の磁石エレメント12を包含している。独立した磁石エレメントを用いる代わりに、回転部品4、或いは、その一部に磁性を持たせる、例えば、磁化することも可能である。該タービン26は、少なくとも部分的に、特に好ましくは、タービン26のハネが、磁性を持っていることが好ましい。
【００２９】
流体用配管5は、回転部品4、乃至、タービン26の付近で終了している。これは、駆動流体を回転部品4、特に、タービン26に、或いは、回転部品4、乃至、タービン26が収納されているヘッド部22の内部空間へ受け渡す。流体用配管5からの駆動流体をタービン26に作用させることにより、該タービン26が、回転を開始し、電気力学的変換手段9が作動、コイル11内に、電圧が誘起される。コイル11内に誘起される電圧の高さは、回転子、即ち、回転部品、工具の回転数と比例している。
【００３０】
発電手段9は、該制御回路、乃至、調整回路8の一部であり、回転部品4及び/或いは該回転部品4に接続されている工具の回転数を制限、制御、調節する。図2に示されている実施例によれば、該制御回路、乃至、調整回路8は、発電手段9に加え、電気的エネルギーによって作動するアクチュエータ10、スイッチング手段、乃至、制御手段14並びに、発電手段9をスイッチング手段及び/或いは制御手段14およびアクチュエータ10を接続している電気的配線31、31Aも包含している。バルブ、特に好ましくは、制御バルブやプロポーショナル・バルブとして構成されているアクチュエータ10は、制御作動により、流体用配管5内を流れている駆動流体に作用する。アクチュエータ10は、例えば、駆動流体の流体圧力や体積流量、特に好ましくは、流体用配管5の流体が通過できる内径を変化させて、回転部品4の回転数を変化させる。
【００３１】
該制御作動を実施するためアクチュエータ10は、発電手段9が作った電気的エネルギーを電気的配線31、31Aを介して受け取る。よって、回転部品4に駆動流体によって与えられるエネルギーの一部は、アクチュエータ10の作動に用いられる。即ち、回転部品4の回転数が、高すぎる場合、アクチュエータ10が、回転部品4に供給されるエネルギーを、例えば、駆動流体の流体圧力、或いは、体積流量を下げるため、回転部品4の回転数が下がる。逆に、回転部品4の回転数が、低すぎる場合、アクチュエータ10が、回転部品4に供給されるエネルギーを、例えば、駆動流体の流体圧力、或いは、体積流量を上げるため、回転部品4の回転数が上がる。
【００３２】
図示されていない、簡略な実施例によれば、該制御回路、乃至、調整回路8は、回転部品4によって駆動可能な発電手段9、アクチュエータ10、発電手段9とアクチュエータ10を接続する電気配線31, 31A、並びに、流体用配管の一部から構成されている。好ましくは、該制御回路、乃至、調整回路8は、更に、アクチュエータ10に発電手段9が発生させた電気的エネルギーを、選択的に、特に好ましくは、回転部品4の回転数に依存して、供給するスイッチング手段及び/或いは制御手段14も装備しており、図2に示したような、回転部品4の回転数を割り出すための手段32も装備していることが特に好ましい。図2に示されているスイッチング手段及び/或いは制御手段14は、マイクロ・コンピューター、或いは、マイクロ・コントローラー15として実施されており、電気的には、発電手段9とアクチュエータ10の間に接続されている。
【００３３】
該マイクロ・コントローラー15は、配線31Aを介して発電手段9が発生させた電気的エネルギーを得、電気的エネルギーのその時点の、回転部品4の回転数と相関関係にある、例えば、電圧や電流と言ったパラメータ、乃至、値を測定、乃至、割り出す。このように、マイクロ・コントローラー15、乃至、マイクロ・コントローラー15の少なくとも一部が、回転部品4の回転数を割り出す、即ち、回転部品4の回転数を割り出すための手段32を構成している。更に、マイクロ・コントローラー15には、その時点の電気的エネルギーのパラメータ用の閾値が保存されており、マイクロ・コントローラー15が、その時点のパラメータと該閾値を比較し、その時点のパラメータの該閾値に対する割合に依存して、アクチュエータ10に、発電手段9が発生させた電気的エネルギーを選択的に供給する。例えば、スイッチング手段及び/或いは制御手段14は、回転部品4の回転数、即ち、発電手段9が発生させている電気的エネルギーが、閾値に達した、或いは、該閾値を越えた場合に、アクチュエータ10に電気的エネルギーを供給する、或いは、発電手段9とアクチュエータ10との間の回路をつなぐ。代案的には、スイッチング手段及び/或いは制御手段14が、回転部品4の回転数が、即ち、発電手段9が発生させている電気的エネルギーが、閾値に達した、或いは、該閾値を下回った場合に、アクチュエータ10への電気的エネルギーの供給を中断する、或いは、発電手段9とアクチュエータ10との間の回路を切るようにすることもできる。尚、電気的エネルギーによって作動可能なアクチュエータ10をプロポーショナル・バルブとして実施することが特に好ましく、この場合、スイッチング手段及び/或いは制御手段14は、該プロポーショナル・バルブに、回転部品4の回転数に応じて、常に、調整作動するように電気的エネルギーを供給している。
【００３４】
図3〜8に示されている、回転部品の回転数を制限、制御、調節するための該制御回路、乃至、調整回路8を備えたハンドピースの更なる実施例は、構成および機能に関する多くの点で、図2のハンドピース2と類似している。この理由から、以下では特に、図3〜8のハンドピース2において、図2のハンドピース2とは異なる特徴について説明する。
【００３５】
図3のハンドピース2の該制御回路、乃至、調整回路8は、スイッチング手段及び/或いは制御手段14の代案的実施形態、乃至、回転部品4の回転数を割り出すための手段32の代案的実施形態に関して異なっている：該手段32は、例えば、一つの、或いは、複数の発光ダイオードからなる、照射源16、並びに、例えば、フォト・ダイオードなどの該照射を受ける得るセンサー17から構成されている。照射源16には、電気力学的変換手段9からの電気配線33を介して、電気エネルギーを供給できる。発電手段9が発生する電気的エネルギーが、例えば、発光ダイオードの発光電圧や通過電流など予め定まっている値に達した、或いは、これを超えた場合、照射源16は、照射を実施する。該照射を受けるセンサー17は、該照射源16からの照射を受けることができるように配置、構成されている。該センサー17が、該照射源16からの照射を認識、或いは、予め定められた閾値を越える照射を認識した場合、該照射を受けたセンサー17及び/或いはスイッチング手段及び/或いは制御手段14は、発電手段9とアクチュエータ10との間の回路を閉じ、アクチュエータ10に、発電手段9が発生した電気的エネルギーが供給されるようにする。該照射源16が照射していない、或いは、予め定められた閾値を下回る場合、照射を受けるためのセンサー17及び/或いはスイッチング手段及び/或いは制御手段14は、発電手段9とアクチュエータ10との間の回路を開き、アクチュエータ10に、発電手段9が発生した電気的エネルギーが供給されないようにする。尚、好ましくは、該スイッチング手段及び/或いは制御手段14は、センサー17のシグナルを処理し、電気回路を閉じる働きをするマイクロ・コントローラー15を有していることが好ましい。また、アクチュエータ10、センサー17及び/或いはスイッチング手段及び/或いは制御手段14には、発電手段9が発生する電気的エネルギーが、電気配線31Aを介して供給される。
【００３６】
よって、図2と図3の該手段32はそれぞれ、発電手段9が発生した電気的エネルギーすなわちその値を、回転数の割り出しに（直接的、乃至、間接的に）用いている。図8には代案的に、電気力学的変換手段9によって発生された電気的エネルギーからは回転部品4の回転数を割り出さない、回転部品4の回転数を割り出すための手段32‘が、開示されている。該手段32‘は、例えば、回転部品から発せられ、その回転数や、流体用配管5、乃至、6内における駆動流体の流速の変化に依存して変化する音波を特定するマイク34など駆動流体の圧力変化を把握するためのセンサーを包含している。該スイッチング手段及び/或いは制御手段14は更に、該手段32‘の、即ち、例えば、マイク34のシグナルを処理し、発電手段9とアクチュエータ10との間の回路を、回転部品4の回転数、即ち、該手段32‘のシグナルに依存して、開閉する、或いは、この開閉に対して作用するマイクロ・コントローラー15も有している。即ち、本実施例によれば、該発電手段9は、電気的エネルギーを発生させ、アクチュエータ10やスイッチング手段及び/或いは制御手段14、（電気配線33を介して）手段32‘の電気的供給には用いられるが、回転部品4の回転数の割り出しには用いられない。
【００３７】
該電気力学的変換手段9が発生させる電気的エネルギーからではなく、該回転部品4の回転数を割り出すための手段32‘は、代案的には、例えば、該回転部品4から発せられる、反射される、あるいは、該回転部品4を通過する光線を検知する光学的検知手段など、その他の部品から構成されていてもよい。
【００３８】
図4に示されているハンドピース2は、駆動流体を回転部品4へ導く流体用配管5と、流体用配管5に設けられているアクチュエータ10を迂回する流体用配管5の側配管5Aを包含している。該側配管5Aは、流体用配管5のアクチュエータ10よりもその内部での駆動流体の流れの方向を基準とした前方で分岐し、アクチュエータ10の後方で再度、流体用配管5に合流している。よって、駆動流体の少なくとも一部は、アクチュエータ10を迂回できるため、振動しない、一定な回転部品4の回転が実現できる。当然のことながら、アクチュエータ10を側配管5Aに設けることも可能である。
【００３９】
図5に係るハンドピース2の実施例では、アクチュエータ10は、回転部品4、或いは、ヘッド部22から出て行く駆動流体を導く流体用配管6に配置される、さらに好ましくバルブとして実施されている。
【００４０】
図6と図7に示されているハンドピース2は、回転部品4への駆動流体を導く流体用配管5と回転部品4からの駆動流体を導く流体用配管6を接続している、或いは、短絡している、それぞれ一本の流体用分岐路7を有している。好ましくは、バルブとして実施されているアクチュエータ10は、流体用分岐路7内、或いは、その付近に設けられる。そして、該アクチュエータ10が、完全には閉じていない場合、駆動流体の一部は、流体用配管5から流体用配管6に直接流れる。図6に係るハンドピース2では、流体用分岐路7は、流体用配管6の配管として構成されている部分6Aに合流している、乃至、これに接続されている。
【００４１】
図7に示されているハンドピース2は、駆動流体を回転部品4へ導く流体用配管6は、非常に短い管状に形成された部分6Bのみを包含し、これに続く部分は、ハンドピース2の外スリーブ30によって形成されている。よって、使用された、或いは、回転部品4から流れ出る駆動流体は、外スリーブ30内の空間13を流れる。尚、該流体用分岐路7も、本実施例によれば、該空間13に合流している。
【００４２】
図2〜8に示されている実施例では、電気力学的変換手段9が、該制御回路、乃至、調整回路8の全ての部品、特に、アクチュエータ10、スイッチング手段及び/或いは制御手段14、並びに、回転部品4の回転数を割り出す手段に電気的エネルギーを供給している。これにより、該制御回路、乃至、調整回路8、乃至、ハンドグリップ1は、ハンドグリップ1に外部から、即ち、ハンドグリップ1の外部に配置される電気的エネルギー源との接続に必要な、電気用端子、乃至、配線を必要としない。
【００４３】
一方、図9〜11に示されている治療手段40およびハンドグリップ1‘では、少なくとも、特定の実施形態において、その該制御回路、乃至、調整回路を、少なくとも一部、発電手段9によって構成される電気的エネルギー源からではない、特に好ましくは、ハンドグリップ1‘外の電気的エネルギー源からの電気的エネルギーによって、駆動できるように構成されている。よって、図9〜11の治療手段40とハンドグリップ1‘は、前述したハンドグリップからは独立した独自の発明的観点を有している。
【００４４】
医療用、特に歯科医療用の治療手段40は、ハンドグリップ1‘、ハンドグリップ1‘内に設けられ、駆動流体によって回転することのできる、回転部品4と接続自在な工具を駆動するための回転部品4、回転部品4の回転数を割り出すための手段42, 42A、並びに、回転部品4の回転数を制御及び/或いは調整するために、回転数を割り出すための手段42によって割り出された回転部品4の回転数を設定値と比較し、割り出された回転数が設定値からずれている場合は、回転部品4の回転数を設定値に制限する、或いは、該設定値に接近させるために駆動流体に作用するアクチュエータ10を作動させるための制御手段、乃至、調整手段41を包含している、但し、該アクチュエータ10は、ハンドグリップ1’内に配置されている、電気的エネルギーによって作動可能なアクチュエータ10として構成されている。
【００４５】
該アクチュエータ10の該ハンドグリップ1‘内でのこのような配置の長所は、アクチュエータ10と回転部品4との間隔が非常に小さく、デッドタイム、即ち、回転数の変化からアクチュエータが反応するまでの時間も大変短くなることにある。これにより、治療手段40の、特に、該制御回路、乃至、調整回路が過剰反応する恐れの無い、安定した運転が可能になる。尚、制御回路、乃至、調整回路全体、特に好ましくは、回転部品4の回転数を割り出すための手段42, 42A、制御手段、乃至、調整手段41、並びに、アクチュエータ10を包含する該回路全体が、電気的エネルギー、および、電気的シグナルによって作動し、該制御回路、乃至、調整回路の作動が更に迅速になる、或いは、デットタイムが更に短くなることが好ましい。
【００４６】
ある実施形態では、アクチュエータ10は、バルブ、特に好ましくは、制御バルブ、ソレノイド・バルブ、或いは、プロポーショナル・バルブ、或いは、スロットルとして実施されている。
【００４７】
図9に示す、医療用、特に歯科医療用の治療手段40は、基本的に、図1に示すハンドグリップ1と同じ構成のハンドグリップ1‘を包含している。該ハンドグリップ1‘は、図9に示されている如く、カップリング手段47により少なくとも一つの流体源46と脱着自在に接続され、必要に応じて、制御手段、乃至、調整手段41の少なくとも部分的に接続されているハンドピース2‘のみから構成されている、或いは、代案的には、ハンドピース2‘と、これに対して脱着自在な図1に示唆されているような接続部品3から構成されていてもよい。
【００４８】
ある実施例によれば、医療用、特に歯科医療用の治療手段40は、更に、特に好ましくは、アクチュエータ10を作動させるのに必要な電気的エネルギーを提供する一つのエネルギー源を包含しているが、該エネルギー源は、ハンドグリップ1‘の内部、或いは、ハンドグリップ1’の外部に設けることができる。エネルギー源は、これがハンドグリップ1‘の内部に設けられている場合、例えば、電池や再充電可能な蓄電池、或いは、駆動流体により駆動される電気力学的変換手段9を包含している。該電気力学的変換手段9、乃至、発電手段は、回転部品4によって、図10に示す如く、直接、乃至、間接的に駆動できる。
【００４９】
図10のハンドグリップ1‘の発電手段9では、アクチュエータ10へのエネルギー供給のみが、或いは、これへのエネルギー供給が最重要な役割ではなく、（前述した如く、回転部品4の回転数と発電手段が発生する電気的エネルギーの相関関係から）回転部品4の回転数を割り出すための手段42の一部でもある。該電気力学的変換手段9が発生させた電気的エネルギーは、好ましくは、回転部品4の回転数の割り出しにのみ用いられることが好ましい。言い換えれば、回転部品4の回転数を割り出すための手段42は、回転部品4によって駆動可能な電気力学的変換手段9を有しており、回転部品4の回転数は、電気力学的変換手段9が発生させた電気的エネルギーから割り出される。該手段42は、電気用の配線48を介して制御手段、及び/或いは、調整手段41と接続されており、発電手段9から発生された電気的エネルギーを直接、制御手段、及び/或いは、調整手段41に送る、或いは、構成部品42Aを用いて発電手段9によって発生された電気的エネルギーを変更する。構成部品42Aは、例えば、増幅器、整流器、フィルター、アナログ・デジタル変換機、或いは、マイクロ・コントローラーとして構成されている。引き続き、該構成部品42Aは、電気的エネルギーを、特に好ましくは、電気的な回転数シグナルとして、電気用配線48を介して制御手段、及び/或いは、調整手段41に送る。
【００５０】
該制御手段、及び/或いは、調整手段41は、該手段42から得た電気的なエネルギー、或いは、回転数シグナルを、一定の、或いは、ユーザーによって変更可能な回転数プリセット値と比較し、割り出された回転数とプリセット値に差がある場合、特に好ましくは電気的な、制御・調節シグナルにより、アクチュエータ10を、これが、駆動流体に作用し、回転部品4の回転数が、回転数プリセット値に近づく、或いは、前述した如く、その値に制限されるように、制御する。
【００５１】
該電気力学的変換手段9が発生させた電気的エネルギーが、回転部品4の回転数を割り出すためにだけ用いられる場合、該治療手段40は、（図示されていない電気用の配線を介して）アクチュエータ10と、必要に応じて、回転部品4の回転数を割り出すための手段42、特に構成部品42Aに電気的エネルギーを供給するための、独立した電気的エネルギー源を包含している。該電気的エネルギー源は、好ましくは、ハンドグリップ1‘の外部に配置され、特に、制御手段、及び/或いは、調整手段41の一部として構成されていることが好ましいが、電気用の配線48は、必要に応じて、電気的エネルギーを送るために用いることも可能である。特に好ましくは、アクチュエータ10と電気的エネルギー源の間には、脱着自在な、特に好ましくは、カップリング手段47の一部としての、例えば、電気用のスライド式接触、或いは、電気用の差込式接触として実施される、電気的な接続が設けられている。
【００５２】
代案的には、回転部品4の回転数用の制御手段、及び/或いは、調整手段41がハンドグリップ1‘内部に、例えば、構成部品42A内に、或いは、構成部品42Aの一部として、完全に納められていることも考え得る。発電手段9は、乃至、発電手段9が発生させた電気的エネルギーは、回転部品4の回転数を割り出すためにだけ用いられることが好ましいが、この場合には、電気用の配線48は、特に、制御手段、及び/或いは、調整手段41、回転部品4の回転数を割り出すための手段42、並びにアクチュエータ10に電気的エネルギーを供給するという働きを担っている。尚、電気的エネルギーは、ハンドグリップ1‘の外部にあるエネルギー源から供給されることが特に好ましい。
【００５３】
ある代案的実施例では、回転部品4の回転数を割り出すための該手段42が、駆動流体の圧力変化を捉えるためのセンサー、特に好ましくは、回転部品4が発する回転数に応じて変化する音波、或いは、駆動流体の流速の変化を捉えるマイク34を有している。尚、該手段42の構造は、図8に係り説明した手段32の構造に相当する。
【００５４】
ある更なる実施例のおいては、回転部品4の回転数を割り出すための手段42は、例えば、回転部品4が発する、或いは、これに反射する、或いは、該回転部品4を通過する照射を検出する光学的把握手段45を用いて構成されている（図11参照）。該手段42は、例えば、回転部品4の方向に照射する、特に好ましくは発光ダイオードである、照射源49を包含している。該回転部品には、例えば、反射する能力を有する金属ストライプなどである、照射の少なくとも一部を、例えば、光学的半導体、特に好ましくは、フォト・ダイオードである照射センサー51に向けて反射するための反射手段50が設けられている。該反射手段50によって反射され、該センサー51によって検知された照射により、センサーが励起され、回転数に相当するセンサー・シグナルを発する。また、図9に関して既に記載した如く、センサー・シグナルを変更する構成部品42Aを設けてもよい。該センサー・シグナルは、このセンサー・シグナルに基づいて回転数を割り出し、回転数プリセット値と比較し、割り出された回転数が、プリセット値から逸脱している場合には、特に好ましくは、電気的制御・調整シグナルにより、該アクチュエータ10を作動する、制御手段、及び/或いは、調整手段41へ送られる。
【００５５】
アクチュエータ10、回転部品4の回転数を割り出すための手段42、必要に応じて、好ましくは、制御手段、及び/或いは、調整手段41を包含する構成部品42Aへの電気的エネルギーの供給は、好ましくは、ハンドグリップ1‘外部に設けられる電気的エネルギー源から電気用配線48を介して実施される。
【００５６】
ある実施例では、回転部品4の回転数を制御、及び/或いは、調整するための該制御手段、及び/或いは、調整手段41は、少なくともその一部が、ハンドグリップ1‘の外部に設けられている。
【００５７】
図10と図11では、アクチュエータ10は、それぞれ、流体源46から回転部品4へと駆動流体用を導くための流体用配管5の内部、或いは、その近傍に配置されている。当然のこととして、アクチュエータ10は、回転部品からの駆動流体を流しだすための流体用配管6、或いは、双方の流体用配管5と6を接続している流体用分岐路（図5と図6参照）に設けることも可能である。
【００５８】
図10および図11では、アクチュエータ10は、それぞれ、ハンドピース2’に内蔵されている。明白なことながら、アクチュエータ10をハンドグリップ1‘の接続部品3に内蔵することももちろん可能である。
【００５９】
本発明は、開示された実施例に制限されるものではなく、本発明の原理、概念的な機能原理を応用乃至包含するすべての実施形態を包含している。更に、記載されている全ての特徴および記述された全ての実施形態は、互いに組み合わせて使用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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