(57)【要約】  振動発生器に固定して機械的に連結される器具保持器（２１０）に取り外し可能に装着される器具（２２０）を備える振動機器（２００）。器具（２２０）は長手軸に沿って順に、振動発生器によって伝達される振動を再生するための自由端を有する作動部（２２１）と、連結部（２２３）と、連結部（２２３）の上流側に配置される弾性変形可能な取付部（２２２）とを備える。器具保持器（２１０）は長手軸に沿って順に、器具の取付部（２２２）を受ける収容部（２１４）と、器具（２２０）の連結部（２２３）を少なくとも部分的に取り囲む連結受部（２１５）とを備える。器具（２２０）の取付部（２２２）は、器具（２２０）の連結部（２２３）が器具保持器（２１０）の連結受部（２１５）と接触した場合に取付部と収容部との接触が防止されるように、器具保持器（２１０）の収容部（２１４）の内形寸法に適合された外形寸法を有する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動発生器（２０）に固定して機械的に連結される器具保持器（２１０）に取り外し可能に装着される器具（２２０）を備える振動機器（２００）であって、
前記器具は長手軸に沿って順に、前記振動発生器（２０）によって伝達される振動を再生するための自由端を有する作動部（２２１）と、連結部（２２３）と、前記連結部（２２３）の上流側に配置される弾性変形可能な取付部（２２２）と、を備え、
前記器具保持器（２１０）は長手軸に沿って順に、前記器具の前記取付部（２２２）を受ける収容部（２１４）と、前記器具（２２０）の前記連結部（２２３）を少なくとも部分的に取り囲む連結受部（２１５）と、を備え、
前記器具（２２０）の前記取付部（２２２）は、前記器具（２２０）の前記連結部（２２３）が前記器具保持器（２１０）の前記連結受部（２１５）と接触した場合に前記取付部と前記収容部との接触が防止されるように、前記器具保持器（２１０）の前記収容部（２１４）の内形寸法に適合された外形寸法を有する、振動機器（２００）。
【請求項２】
前記器具（２２０）の前記連結部（２２３）は円錐台形状を有し、前記器具保持器（２１０）の前記連結受部（２１５）は前記連結部の形状に対して相補的な円錐台形状を有し、前記連結部および前記連結受部は、さらに軸方向当接機構を形成することを特徴とする、請求項１に記載の振動機器。
【請求項３】
前記器具（６２０）の前記連結部（６２３）および前記器具保持器（６１０）の前記連結受部（６１５）は、円筒形状を有することを特徴とする、請求項１に記載の振動機器。
【請求項４】
前記器具（６２０）の前記連結部（６２３）は、該器具の前記作動部とつながる側の端部に軸方向当接部（６２４）を備え、前記軸方向当接部（６２４）は、前記器具保持器（６１０）の前記連結受部（６１５）の前記自由端（６１３）と協働することを特徴とする、請求項３に記載の振動機器。
【請求項５】
前記器具（４２０）の前記連結部（４２３）は、円筒形状の第２の部分（４２０２）へと連なる円錐台形状の第１の部分（４２０１）を備え、前記器具保持器（４１０）の前記連結受部（４１５）は、前記連結部の形状に対して相補的な円錐台形状の第１の部分（４１５１）と、円筒形状の第２の部分（４１５２）とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の振動機器。
【請求項６】
前記器具（２２０）の前記取付部（２２２）は、前記連結部（２２３）の上流側に配置される保持部材（２２２３）を備え、前記器具保持器（２１０）の前記収容部（２１４）は、前記器具（２２０）の前記保持部材（２２２３）を受ける保持部（２１４２）を備えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の振動機器。
【請求項７】
前記器具（３２０、７２０）は、径方向当接部（３２３０）を備え、前記器具保持器（３１０、７１０）は、前記径方向当接部を受ける刳り抜き部（３１５０、７１５０）を備え、前記径方向当接部および前記刳り抜き部は、前記器具保持器（２１０）内での前記器具（２２０）の回転を制限するための回転制限機構を形成す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振動機器。
【請求項８】
前記取付部（２２２）は、長手スロット（２２２５）を備えることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の振動機器。
【請求項９】
前記保持部材（２２２３）は、前記長手スロットの両側にそれぞれ配置され、前記スロットの面に垂直な方向に延びる２つの平面（２２２３ａ、２２２３ｂ）を備えることを特徴とする、請求項８に記載の振動機器。
【請求項１０】
前記取付部（２２２）は、該取付部の実質的に中央に位置する少なくとも１つの縮径部（２２２２ａ）を備えることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の振動機器。
【請求項１１】
前記器具（２２０）は、少なくとも金属、合金、および炭素から選ばれる堅い材料からな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振動機器。
【請求項１２】
前記器具保持器（２１０）は、前記ハンドピース（２０）内の内部通路（２３２）との協働に適した内部通路（２１６）を備え、前記器具（２２０）は、前記器具保持器の前記内部通路（２１６）との協働に適し、前記作動部（２２１）にて開口している内部通路（２２１０）を備え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振動機器。
【請求項１３】
振動発生器に接続される少なくとも１つの外科用ハンドピースを備える歯科処置用超音波装置であって、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の少なくとも１つの振動機器（２００）をさらに備えることを特徴とする、歯科処置用超音波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯科処置用装置に関し、特に、歯石除去、サーフェーシング（バイオフィルム除去）、または切削（虫歯、人工装具の作製）用装置等の超音波装置であって、超音波振動数で振動する機器を備える装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、コード１１１によってハンドピース１２０に接続された超音波発生器１１０を備える処置用超音波装置１００を示す。「ソノトロード」、「インサート」、または「チップ」とも称され、音波振動数または超音波振動数で振動する振動機器１３０が、ハンドピース１２０の上部に装着される。周知の態様では、ハンドピース１２０は変換器（図示せず）を備え、この変換器は、例えば圧電材料によって構成され、超音波発生器１１０によって供給される動力に応じて決定される振幅で振動波がインサート１３０に伝達されるように、インサート１３０に機械的に連結される。
【０００３】
図２に示すように、振動機器１３０は、主に２つの部分、すなわち、ハンドピース１２０の変換器（図示せず）に据え付けられた部材１２３に堅く固定される基部または近位部１３３と、ハンドピース１２０によって伝達された振動を再生する作動部または器具１３２とによって構成される。振動機器１３０は通常、ねじ立て（タッピング）１３３ａを備える該器具の基部１３３を、変換器に据え付けられており、相補的なねじ山１２３ａを有する固定部材１２３に螺合して固定することにより、ハンドピース１２０に嵌合される。
【０００４】
作動部または器具１３２は、機器の「有用」部分、すなわち、処置を行うのに用いられる部分に相当する。機器の作動部の形状、特にその端部１３２ａの形状は、行なわれる処置に応じて決定される。例えば、機器１３０は、その端部１３２ａの形状が歯石除去処置に適合された作動部１３２を有する。図３Ａ〜図３Ｃは、歯石および／または異物の除去（インサート１４０、図３Ａ）、人工装具を所定の位置に配置する前の準備処置（インサート１５０、図３Ｂ）、および非外傷性抜歯・撤去処置（インサート１６０、図３Ｃ）をそれぞれ行なうのに適した形状を作動部または器具が有している機器の例を示す。振動機器の他の例が、文献ＵＳ６３１２２５６およびＵＳ４２８３１７５に詳細に記載されている。
【０００５】
新たな処置毎に、または単一の処置における特定の段階においてさえ、施術者はハンドピースに取り付ける機器を取り替える必要がある。すなわち、先に使用していた機器の基部を抜いて外し、新たな処置または処置の次の工程に適した別の機器を螺合する必要がある。単一の仕事日の間に、施術者はこの作業を何度も繰り返さなければならないことがある。しかし、この作業それ自体は困難ではないが、機器の適切な組み立てを確実に行うために、施術者はこの作業に対してその都度十分な注意を払わなければならない。良好に動作させるためには、振動機器をハンドピースに適切に螺合し、変換器との機械的連結が良好になされるよう十分に締め付ける必要があるが、この目的のために、施術者はとりわけ動力計型締め具を使用することがある。従って、機器を取り替える場合、特に作動部または器具を取り替える場合に、要する時間を短縮し、かつ作業を簡易化する必要がある。
【０００６】
文献ＪＰ２００２／０６５７００は、超音波ハンドピースに据え付けられた器具保持器に取り外し可能に装着されたブラシを開示している。しかし、その文献では、器具保持器にブラシを取り付けるための方式が、ブラシ、すなわち、堅くなくて質量の大きい器具に振動を良好に伝達できるように適合されている。また、その文献に記載されている方式では、連結部と取付部とが同一である。このような取付方式は、上述したもののような、堅い器具または作動部に適切に超音波振動を伝達するのには適さない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ハンドピースから振動機器の作動部への（音波または超音波）振動の良好な伝達を確保する一方で、機器全体をハンドピースからその都度抜いて外す必要がないように、振動機器の作動部または器具を取り外し可能に装着できるようにする手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、振動発生器に固定して機械的に連結される器具保持器に取り外し可能に装着される器具を備える振動機器であって、
上記器具は長手軸に沿って順に、上記振動発生器によって伝達される振動を再生するための自由端を有する作動部と、連結部と、該連結部の上流側に配置される弾性変形可能な取付部とを備え、
上記器具保持器は長手軸に沿って順に、上記器具の上記取付部を受ける収容部と、上記器具の上記連結部を少なくとも部分的に取り囲む連結受部とを備え、
上記器具の上記取付部は、上記器具の上記連結部が上記器具保持器の上記連結受部に接触した場合に上記取付部と上記収容部との接触が防止されるように、上記器具保持器の上記収容部の内形寸法に適合された外形寸法を有する振動機器、によって達成される。
【０００９】
従って、軸方向および／または径方向の押力が器具の作動部に加えられた場合、すなわち、作動部が処置対象の物体、例えば歯と接触した場合、器具保持器と器具との間の接触が、器具の連結部と器具保持器の連結受部との間でのみ起こる。その結果、器具および器具保持器の対応する連結部材以外の部分同士の接触によって器具と器具保持器との間で生じ得る振動の減衰が防止され、それによって器具保持器から器具への振動の良好な伝達が確保される。
【００１０】
器具の連結部がその取付部と作動部との間に配置されることによっても、器具保持器と器具との間の振動の良好な伝達が確保される。器具の連結部が器具保持器の連結受部から受け取った振動は、超音波の振幅を減衰させる可能性のある器具の他の部分を通過する必要なく、作動部に直接伝達される。
【００１１】
また、本発明の器具は、その弾性変形可能な取付部により、迅速かつ容易に器具保持器に組み合わせることができる。同様に、本発明の器具は、迅速かつ容易に器具保持器から取り外すことができる。従って、本発明の振動機器の作動部は、振動発生器に据え付けられた器具保持器に対して迅速かつ容易に脱着可能な器具に組み込まれているので、短時間でこの作動部を取り替えることができ、特に、振動発生器に対して２つの異なる機器をそれぞれ完全に脱着することを要する先行技術に係る振動機器を使用した場合に作動部を取り替えるのにかかる時間と比べて、短時間で取り替えることができる。
【００１２】
本発明の振動機器の異なる実施形態では、器具の連結部および器具保持器の連結受部は、相補的な円錐台形状または円筒形状を有してもよく、あるいは相補的な円錐台形状の第１の部分と円筒形状の第２の部分との両方を有してもよい。
【００１３】
器具の連結部および器具保持器の連結受部が円筒形状を有する場合、器具の連結部は該器具の作動部につながる側の端部に軸方向当接部を備え、この軸方向当接部は器具保持器の連結受部の直径より大きな直径を有する。器具の連結部および器具保持器の連結受部が相補的な円錐台形状を有する場合、それら２つの部材が軸方向当接機構を形成する。
【００１４】
本発明のさらなる特徴によれば、器具の取付部は、連結部の上流側に配置された保持部材を備え、器具保持器の収容部は、器具の保持部材を受ける保持部を備える。
【００１５】
本発明のさらに他の特徴によれば、器具の連結部は径方向当接部を備え、器具保持器は該径方向当接部を受ける刳り抜き部を備え、この径方向当接部と刳り抜き部とが、器具保持器内での器具の回転を制限する回転制限機構を形成する。
【００１６】
本発明の一側面においては、取付部に少なくとも１つの長手スロットを形成することにより、取付部の弾性が得られる。
【００１７】
取付部はまた、該取付部の実質的に中央に位置する少なくとも１つの縮径部を備えてもよい。
【００１８】
本発明のさらなる特徴によれば、器具保持器は、ハンドピース内の内部通路との協働に適した内部通路を備え、器具は、器具保持器の内部通路との協働に適し、作動部にて開口している内部通路を備える。
【００１９】
本発明はまた、振動発生器に接続される少なくとも１つの外科用ハンドピースを備える歯科処置用超音波装置であって、本発明に係る少なくとも１つの振動機器をさらに備えることを特徴とする歯科処置用超音波装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本発明の他の特徴および利点が、非限定的な例として添付の図面を参照して提示される本発明の具体的な実施形態に関する以下の説明から明らかになるであろう。
【図１】図１は、歯科外科用超音波装置の斜視図である。
【図２】図２は、先行技術におけるハンドピースに装着される前の振動機器の斜視図である。
【図３】図３Ａ〜図３Ｃは、異なる形状を有する振動機器の例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る振動機器の器具保持器に器具を取り付ける前の部分断面斜視図である。
【図５】図５Ａ〜図５Ｃは、図４の振動機器の器具保持器に超音波器具を装着する作業を示す図である。
【図６】図６は、軸方向押力が器具の作動部に加えられた場合の図５Ｃの振動機器を示す図である。
【図７】図７は、本発明の別の実施形態に係る振動機器の断面図である。
【図８】図８は、本発明の別の実施形態に係る振動機器の断面図である。
【図９】図９は、本発明のさらに別の実施形態に係る振動機器の断面図である。
【図１０】図１０Ａおよび図１０Ｂは、それぞれ図４の振動機器に配置された回転制限機構を示す斜視図および断面図である。
【図１１】図１１Ａおよび図１１Ｂは、それぞれ図７の振動機器に配置された回転制限機構を示す斜視図および断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、少なくとも２つの分離可能な部材、すなわち音波振動または超音波振動を再生する端部（作動部）を有する振動器具に相当する第１部材と、超音波発生ハンドピース等の音波振動または超音波振動を発生させる装置に固定して機械的に連結される器具保持器とから構成される振動機器または振動インサート（「チップ」または「ソノトロード」としても知られている）の新規の設計を提供する。器具および器具保持器は、金属、合金（鋼）、炭素材料系複合物といった比較的堅い材料で作られている。
【００２２】
図４は、本発明の第１の実施形態に係る、器具保持器２１０および器具２２０を備える振動機器またはインサート２００を示す。器具保持器２１０は、ハンドピース２０に堅く固定される第１の端部または基部２１２を有する本体２１１を備える単一体部材である。周知の態様では、ハンドピース２０は音波振動または超音波振動の発生器であり、例えば圧電材料で作られており、振動波をインサートに伝達するためにインサートに固定して機械的に連結される変換器（図示せず）を備えてもよい。ここに記載する実施形態では、器具保持器２１０は、ハンドピースの変換器に据え付けられた固定部材２３に螺合されることにより、ハンドピースに堅く固定される。この目的のために、器具保持器２１０の基部２１２は凹部２１２０を備え、この凹部２１２０の壁には、部材２３上に存在するねじ山２３１との協働に適したねじ立て（タッピング）２１２１が形成されている。当然、器具保持器の基部の形状およびハンドピースへの固定手段（ここではねじ山）は、異なるものであってもよい。一般に、器具保持器の基部の形状および固定手段は、ハンドピース上に存在する固定部材の形状および固定手段に応じて決定される。器具保持器は、例えば溶接によりハンドピースに永久固定されてもよく、あるいは、単にハンドピースの延長部分であってもよい。図４に示す器具保持器は、処置対象部位へ届きやすいように湾曲形状を有する。しかし、問題となる部位に応じて、器具保持器は他の種類の形状を有してもよく、具体的には、さらに湾曲していてもよく、またはその反対に直線形状を有していてもよい。
【００２３】
図４および図５Ａに示すように、器具保持器２１０の本体２１１は基部２１２から第２の端部２１３まで延びており、長手軸ＸＸ’（図５Ａ）に沿って順に、器具２２０の取付部２２２を受ける収容部２１４と、後に詳述するように、器具２２０の連結部２２３を少なくとも部分的に取り囲みかつ連結部２２３と協働する連結受部２１５とを備える。収容部２１４は、器具保持器２１０の端部２１３の内部に設けられた空洞によって形成される。収容部２１４の有する形状には変化があり、連結受部２１５から収容部２１４の端部へ向かって、縮径部２１４１と、保持部２１４２と、端部２１４３とを形成する。連結受部２１５は、この例においてその内面が雌型の円錐台形状を有しているが、この連結受部２１５は、後述するように、器具２２０との機械的連結がなされるように設計されている。保持部２１４２は突縁（リム）２１４２ａを有する溝を形成し、この突縁２１４２ａにより、一旦収容部２１４に挿入した器具２２０を保持することが可能になる。端部２１４３は、器具２２０の取付部の端部を受けるためのものである。端部２１４３は、本体２１１の内部に形成されかつハンドピースの固定部材２３の内部通路２３２と協働する内部流路２１６を介して、基部２１２の凹部２１２０の端部に接続される。
【００２４】
超音波器具２２０は主に、長手軸ＸＸ’に沿って順に配置された３つの部分、すなわち、「作動部」２２１と称する第１の部分と、連結部２２３に相当する第２の部分と、「取付部」２２２と称する第３の部分とを備える。作動部は、インサートの「有用」部分、すなわち処置を行うのに用いられる部分に相当する。インサートの作動部の形状、特にその端部の形状は、行なわれる処置に応じて決定される。ここに記載する実施形態では、作動部２２１は、２つの面２２１ａ、２２１ｂを規定する扁平形状を有する。この形状は特に異物除去、すなわち、「創面切除」に好適である。作動部はまた、複合体であってもよく、および／または、表面被覆（例えば研磨被覆）を含んでもよい。図４に示すように、器具２２０はまた、開口２２１０ａ、２２１０ｂを介して面２２１ａ、２２１ｂの両方に通じる内部通路２２１０を含む。通路２２１０は、内部通路２３２を介してハンドピースから供給され、器具保持器の内部通路２１６によって器具まで運ばれる流体を受け取るためのものである。
【００２５】
取付部２２２は、器具保持器２１０の収容部２１４に挿入される部分に相当する。取付部２２２は、伸長部２２２２、保持部材２２２３、および案内部２２２４を備える。取付部２２２はまた、案内部２２２４、保持部材２２２３、および伸長部２２２２内を長手方向に延びるスロット２２２５を備える。長手スロット２２２５は、器具２２０の器具保持器２１０の収容部２１４への挿入と、収容部２１４からの取り外しが可能となるように、器具２２０の取付部２２２が弾性変形できるようにする機能を有する。スロット２２２５は、取付部２２２内のみで延びており、連結部２２３には延びていないことが好ましい。仮にスロット２２２５が連結部２２３にも延びていたとすると、連結部の剛性を低下させ、当該部分を通って器具の作動部に伝わる振動を減衰させる効果を果たすことになる。また、スロットが連結部まで延びていたとすると、連結部が変形可能となり、それによって器具保持器の連結受部との（連結）接触面積が減少することになる。
【００２６】
図５Ａ〜図５Ｃは、器具２２０が器具保持器２１０へ挿入される様子を示す。器具２２０の取付部２２２は、収容部の入口へ案内部２２２４を差し込むことにより、器具保持器２１０の収容部２１４に挿入される（図５Ａ）。そして、取付部２２２から突出するリングを形成する保持部材２２２３が、縮径部２１４１内の通路を形成する収容部の内壁と接触するが、該通路は、取付部設置時、保持部材２２２３の幅Ｄ2223より小さい直径Ｄ2141を有する。取付部２２２の弾性変形を可能にする長手スロット２２２５が存在し、さらに保持部材上のスロット２２２５の両側にそれぞれ形成された平面２２２３ａ、２２２３ｂが存在するために、保持部材は縮径部２１４１を通過することができる（図５Ｂ）。平面２２２３ａ、２２２３ｂはそれぞれ、スロット２２２５の面に垂直な方向に延びる。平面２２２３ａ、２２２３ｂの間の距離は、縮径部の直径Ｄ2141以下である。保持部材が保持部２１４２に達すると、取付部２２２はその初期形状に戻る（図５Ｃおよび図６）。そして、保持部材２２２３が保持部２１４２によって形成された空間に収容される。大きな引張力が器具に加えられない限り、突縁２１４２ａにより、器具２２０が器具保持器２１０の収容部２１４から逆戻りすることが防止される。
【００２７】
本発明によれば、器具保持器２１０と器具２２０との間で超音波が良好に伝達されることを確実にするために、これら２つの部材の寸法は、器具の連結部と器具保持器の連結受部とがいわば「作動」接触した場合、すなわち、軸方向および／または径方向の圧力が器具の作動部に加わった場合に、器具および器具保持器の残りの他の部分同士の接触、すなわち、器具の取付部と器具保持器の収容部との接触が生じないように決定される。この作動接触を除けば、器具は単に取付部の保持部材によって器具保持器に保持されている。
【００２８】
より正確には、図５Ｃに示すように、器具２２０の連結部２２３は平均径Ｄ223を有する雄型の円錐台形状を有し、一方、器具保持器２１０の連結受部２１５の内面は、平均径Ｄ215を有する雌型の円錐台形状を有する。これら相補的な形状によって、これら２つの部材を相互に嵌め込み、連結することが可能になる。また、直径Ｄ223とＤ215との相違と、連結部２２３と連結受部２１５との間のテーパー形状の相違とは、それらの両方ともが上記円錐台嵌合に関する加工公差を構成する要素であるが、これらの相違は、連結受部２１５内へ連結部２２３が進入する深さに影響を与える。従って、これらの相違は、器具の連結部と器具保持器の連結受部とが作動接触した場合に、これら２つの部材の他の部分は接触しないように決定される。図５Ｃにおいては、連結部２２３および連結受部２１５の内面は実質的に同一のテーパー形状を有する円錐台形状を有する。
【００２９】
器具の取付部２２２の保持部材２２２３は、器具保持器の収容部２１４の保持部２１４２の幅l2142より小さい幅l2223を有しており、これはこれら２つの部分間に中型の軸方向の間隔または遊びＪ５、Ｊ７を残すためである。
【００３０】
器具の取付部２２２の案内部２２２４は、収容部２１４の端部２１４３の長さl2143より短い長さl2224を有しており、これは、これら２つの部分間に中型の軸方向の間隔または遊びＪ６を残すためである。
【００３１】
器具の伸長部２２２２は、その最大の部分において、器具保持器の収容部２１４の縮径部２１４１の直径Ｄ2141より小さい直径Ｄ2222を有しており、これは、これら２つの部分間に最小の径方向の間隔または遊びＪ２を残すためである。
【００３２】
器具の保持部材２２２３は、収容部２１４の保持部２１４２の直径Ｄ2142より小さい直径Ｄ2223を有しており、これは、これら２つの部分間に中型の径方向の間隔または遊びＪ３を残すためである。
【００３３】
器具の案内部２２２４は、収容部の端部２１４３の直径Ｄ2143より小さい直径Ｄ2224を有しており、これは、これら２つの部分間に中型の径方向の間隔または遊びＪ４を残すためである。
【００３４】
保持部材２２２３は、保持部材の上流側の面と収容部２１４の保持部２１４２の上流側の端部との間に遊びＪ７が設けられるような器具の取付部２２２上の所定の位置に配置される。
【００３５】
本発明によれば、器具の取付部２２２の各部と器具保持器の収容部２１４の各部との間に存在する遊びＪ２〜Ｊ７は、連結部２２３と連結受部２１５の内面とが接触した場合に、取付部２２２と収容部２１４との接触が防止されるように決定される。
【００３６】
図６に示すように、軸方向の押力Ｆａが器具２２０の作動部２２１に作用すると、器具の連結部２２３と器具保持器２１０の連結受部２１５のみが作動接触し、器具の取付部および器具保持器の収容部の他の部分同士は接触しない。従って、器具保持器がハンドピースから受け取った超音波振動は、連結部２２３と連結受部２１５との間に形成された接触面のみを介して器具に伝達される。このように、この振動が器具および器具保持器の他の部分同士の接触によって減衰されるおそれがなく、従って器具保持器と器具との間の超音波振動の良好な伝達が可能になる。同様に、横方向または径方向の押力が作動部２２１に加えられた場合にも、同じ配置が得られる。すなわち、器具の連結部２２３と器具保持器２１０の連結受部２１５との間のみで接触が生じ、器具の取付部と器具保持器の収容部との間では接触が生じない。
【００３７】
保持部材の上流側の面と、収容部２１４の保持部２１４２の上流側の端部との間の遊びＪ７は、連結部２２３が延びる長さよりも小さく、これは、機器がある姿勢を取った場合に、連結部が器具保持器から完全に脱することを防止するため、すなわち、連結部が器具保持器の連結受部の少なくとも一部と対向する位置にもはや存しなくなることを防止するためである。
【００３８】
上述したように、ハンドピースにより発生された超音波振動を正確に再生するために十分に堅い材料で器具を構成する必要がある。長手スロットの存在により、結果的に、器具を器具保持器に挿入することと、器具を器具保持器内に保持することとをそれぞれ可能にするのに十分な変形力と復元力とを器具の取付部に付与することができる。スロットによって分離された取付部の２つの部分は、保持部材が縮径部を通り抜けられるように、互いに向かって移動させることができ（図５Ｂ）、次いで、一旦保持部材が収容部の保持部に達すると、初期位置へ戻ることができ、これにより器具を器具保持器内に確実に保持することが可能になる（図５Ｃ）。
【００３９】
収容部から出る方向に器具に対して引張力を作用させることにより、例えば、挿入方向とは反対の方向に作動部を引っ張ることにより、器具が器具保持器から抜き出される。このような場合には、図５Ｂに示すように、器具２２０の取付部２２２が変形し、保持部材２２２３が保持部２１４２から外れて、縮径部２１４１を通過できるようになる。
【００４０】
器具２２０の取付部２２２の弾性変形力をさらに向上させるために、縮径部２２２２ａ、２２２２ｂ（例えば、フライス削りにより得られる）を伸長部２２２２に作成し、これによって堅い材質の厚さを局所的に減少させることができる。また、保持部材２２２３が器具保持器の収容部、特に縮径部２１４１へ進入できるようにするために、２つの平面２２２３ａを保持部材２２２３に機械加工により形成する。平面２２２３ａはスロット２２２５の両側に形成され、そしてそれらはスロットの面に垂直な方向に延びる。
【００４１】
さらに、器具保持器の収容部への器具の挿入および収容部からの器具の取り外しを容易にするために、保持部材２２２３は、その周縁に面取り部（chanfrein）２２２３ｃ、２２２３ｄを備えてもよい。面取り部２２２３ｃにより、特に、引張力が器具に作用した場合に、保持部材２２２３が保持部２１４２の突縁２１４２ａから外れやすくなる。
【００４２】
長手スロット２２２５の幅は、保持部材２２２３が縮径部２１４１へ進入することを可能にするために必要な取付部の変形（ここでは挟圧変形）に応じて決定される。
【００４３】
図６に示すように、超音波振動波を伝達するための器具保持器２１０と器具２２０との機械的連結は、器具保持器２１０の連結受部２１５を器具２２０の連結部２２３と接触させることによって達成される。記載する実施形態では、これら２つの部分は、相補的な円錐形状を有する。
【００４４】
図７は、本発明の振動機器の別の実施形態を示す。図７の振動機器は、主に、器具の連結部と器具の連結受部とが両方とも、上記のような円錐台形状ではなく、円筒形状を有する点で図４および図５Ａ〜図５Ｃに示されるものと異なる。
【００４５】
上述した振動機器２００と同様に、図７の振動機器６００は器具保持器６１０および器具６２０により構成される。器具保持器６１０は、上記器具保持器２１０と同様に、ハンドピースに堅く固定される第１の端部または基部（図７には示さず）を有する本体６１１を備える単一体部材である。器具保持器の基部の形状およびハンドピースに固定するための手段は変更してもよい（ねじ立て、永久固定、ハンドピースの延長等）。
【００４６】
器具保持器６１０の本体６１１の第２の端部６１３は、長手軸ＸＸ’に沿って順に、器具６２０の連結部６２３を取り囲みそれと協働する連結受部６１５と、器具６２０の取付部６２２を受ける収容部６１４とを備える。収容部６１４の有する形状は変動するものであり、連結受部６１５から収容部６１４の端部へ向かって、縮径部６１４１と、保持部６１４２と、端部６１４３とを形成する。端部６１４３は、ハンドピースの固定部材内の内部通路と協働するために本体６１１の内部に形成された内部流路６１６を介して、器具保持器の固定基部（図７には示さず）の端部に接続される。
【００４７】
超音波器具６２０は、長手軸ＸＸ’に沿って順に、作動部６２１と、連結部６２３と、取付部６２２とを備え、連結部６２３は作動部６２１との接続部分にさらに軸方向当接部６２４を備える。器具６２０は、上記器具２２０と同様に、器具保持器の内部通路を介してハンドピースから供給された流体を受け取る内部通路であって、開口を介して作動部の両面に通じている内部通路（図７には示さず）を、さらに備えてもよい。
【００４８】
取付部６２２は伸長部６２２２および保持部材６２２３を備える。取付部６２２はまた、保持部材６２２３および伸長部６２２２内を長手方向に延びるスロット６２２５を備える。
【００４９】
スロット６２２５と、平面６２２３ａ、６２２３ｂとが存在することによって起こる器具の取付部６２２の弾性変形によって、器具の保持部材６２２３の器具保持器の保持部６１４２への嵌合および／または保持部６１４２からの解放が可能となるので、器具に押力および／または引張力を作用させることにより、器具６２０の器具保持器６１０への挿入および／または器具保持器６１０からの引抜がなされる。
【００５０】
また、本発明によれば、これら２つの部材の寸法は、器具が器具保持器に装着された場合に、図７に示すように、器具の連結部と器具保持器の連結受部との間に存在する遊びが、器具および器具保持器の他の各部の間に存在する遊びよりも小さくなるように決定される。
【００５１】
より正確に言うと、器具６２０の連結部６２３は、器具保持器６１０の連結受部６１５の直径Ｄ615より小さい直径Ｄ623を有しており、これは、これら２つの部分間に中型の遊びＪ１０を残し、それによりこれらの部分を互いに嵌合できるようにするためである。
【００５２】
器具の取付部６２２の保持部材６２２３は、器具保持器の収容部６１４の保持部６１４２の幅l6142より小さい幅l6223を有しており、これは、これら２つの部分間に中型の軸方向の遊びＪ１１、Ｊ１６を残すためである。
【００５３】
器具の伸長部６２２２は、器具保持器の収容部６１４の縮径部６１４１の直径Ｄ6141より小さい直径Ｄ6222を有しており、これは、これら２つの部分間に中型の径方向の遊びＪ１３を残すためである。
【００５４】
器具の保持部材６２２３は、収容部６１４の保持部６１４２の直径Ｄ6142より小さい直径Ｄ6223を有しており、これは、これら２つの部分間に中型の径方向の遊びＪ１４を残すためである。
【００５５】
器具６２０の連結部６２３は、器具保持器６１０の連結受部６１５の長さl615より短い長さl623を有しており、これは、これら２つの部分間に中型の遊びＪ１５を残すためである。
【００５６】
保持部材６２２３は、保持部材の上流側の面と、収容部６１４の保持部６１４２の上流側の端部との間に遊びＪ１６が設けられるような器具の取付部６２２上の所定の位置に配置される。
【００５７】
本発明によれば、器具の取付部６２２の各部と器具保持器の収容部６１４の各部との間に存在する遊びＪ１０、Ｊ１１、Ｊ１３〜Ｊ１６は、連結部６２３と連結受部６１５の内面とが作動接触した場合に取付部６２２と収容部６１４との接触が防止されるように決定される。
【００５８】
図８に示すように、径方向の押力Ｆｒが器具６２０の作動部６２１に作用すると、特に遊びＪ１３、Ｊ１４、Ｊ１６が存在するために、器具の連結部６２３と器具保持器６１０の連結受部６１５のみが作動接触し（２つの部材の局所的な接触点）、器具の取付部および器具保持器の収容部の他の部分同士は接触しない。従って、器具保持器がハンドピースから受け取った超音波振動は、連結部６２３と連結受部６１５との間の接触により器具に伝達される。このように、この振動が器具および器具保持器の他の部分同士の接触によって減衰されるおそれがなく、従って器具保持器と器具との間の超音波振動の良好な伝達が可能になる。
【００５９】
軸方向の押力Ｆａが器具６２０の作動部６２１に加わると（図７）、特に遊びＪ１１、Ｊ１５が存在するため、器具６２０と器具保持器６１０との間の機械的連結が主に、器具保持器の連結受部６１５の端部に押しつけられる器具の軸方向当接部６２４を介して行われ、器具の取付部および器具保持器の収容部の他の部分同士は接触しない。
【００６０】
保持部材の上流側の面と、収容部６１４の保持部６１４２の上流側の端部との間の遊びＪ１６は、連結部６２３が延びる長さよりも小さく、これは、機器がある姿勢を取った場合に、連結部が器具保持器から完全に脱することを防止するためであり、連結部が器具保持器の連結受部の少なくとも一部ともはや対向しなくなることを防止するためである。
【００６１】
図９は、本発明の振動機器の別の実施形態を示す。図９の振動機器４００は、器具４２０の連結部４２３および器具４１０の連結受部４１５が両方とも相補的な円筒円錐台形状を有する点で、図４および図５Ａ〜図５Ｃに示すものと異なる。より正確に言うと、器具４２０の連結部は円錐台形状の第１の部分４２０１と、円筒形状の第２の部分４２０２とを備え、器具保持器４１０の連結受部４１５も同様に、円錐台形状の第１の部分４１５１と、円筒形状の第２の部分４１５２とを備える。
【００６２】
器具４２０の他の部材または部分、すなわち作動部および取付部と、器具保持器４１０の他の部材または部分、すなわち収容部とは、上記振動機器２００のものと同一である。
【００６３】
本発明によると、上述したように、器具の取付部と器具保持器の収容部との間に存在する遊びＪ２１〜Ｊ２５と、器具４２０の円錐台形状の第１の部分４２０１と器具保持器４１０の円錐台形状の第１の部分４１５１との間の直径およびテーパー形状の相違とは、器具４２０の作動部４２１に軸方向および／または径方向の押力が加わった場合に、器具の連結部４２３と器具保持器の連結受部４１５のみが作動接触し、器具の取付部および器具保持器の収容部の他の部分同士は接触しないように決定される。
【００６４】
上述した実施形態に照らして、本発明の振動機器の他の実施形態を考案することは、当業者にとって困難ではない。一般に、器具保持器と器具との間の振動の伝達を最適化するために、それら２つの部材の寸法は、まず第一に、器具の取付部と器具保持器の収容部との間の軸方向の（複数の）遊びが、器具の連結部が器具保持器の連結受部に進入する深さより大きくなり、そして第二に、器具の取付部と器具保持器の収容部との間の径方向の（複数の）遊びが、器具の連結部と器具保持器の連結受部との間に存在する径方向の遊びより大きくなるように決定される。
【００６５】
上述した振動機器２００、４００、６００では、器具２２０、６２０は、該器具保持器の接触受部２１４０、６１４０の表面の形状と、該器具の連結部２２２１、６２２１の表面の形状とに従って、器具保持器２１０、６１０内において自在に回転できるように装着される。このような場合、器具は、それが接触する面に応じて自動的に向きを定める（すなわち、回動する）。このように自在に回転できることにより、例えば、同一の器具を用いて一本の歯の全周を処置することができる。
【００６６】
図１０Ａおよび図１０Ｂは、振動機器７００の実施形態を示しており、振動機器７００は、器具７２０の連結部７２３が連結部の下流側部分に径方向当接部７２３０を備えるという点、および器具保持器７１０の連結受部７１５がその自由端７１３に刳り抜き部７１５０を有するという点で、図４および図５Ａ〜図５Ｃに示す機器２００と異なる。器具７２０が器具保持器７１０に挿入されると、径方向当接部７２３０が刳り抜き部に収容されて、器具が器具保持器内で回転するのを制限する回転制限機構が形成される。径方向当接部７２３０の幅l7230に対する刳り抜き部７１５０の円弧の長さＬ7150によって、器具保持器７１０内での器具７２０の回転角度の限度が規定される。
【００６７】
機器７００の器具７２０および器具保持器７１０の他の部分は、上述した機器２００の器具２２０および器具保持器２１０の部分と同一であるので、簡略化のためそれらについて再度説明はしない。
【００６８】
図１１Ａおよび図１１Ｂは、振動機器３００の実施形態を示しており、振動機器３００は、器具３２０の連結部３２３の軸方向当接部３２４が径方向当接部３２３０を備えるという点、および器具保持器３１０の連結受部３１５がその自由端３１３に刳り抜き部３１５０を有するという点で、図８を参照して説明した機器６００と異なる。器具３２０が器具保持器３１０に挿入されると、径方向当接部３２３０が刳り抜き部内に収容されて、器具保持器内での器具の回転を制限する回転制限機構を形成する。径方向当接部３２３０の幅l3230に対する刳り抜き部３１５０の円弧の長さＬ3150によって、器具保持器３１０内での器具３２０の回転角度の限度が規定される。
【００６９】
機器３００の器具３２０および器具保持器３１０の他の部分は、上述した機器６００の器具６２０および器具保持器６１０の部分と同一であるので、簡略化のためそれらについて再度説明はしない。
【００７０】
図１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ、１１Ｂに示す実施形態においては、器具の径方向当接部の幅を器具保持器の刳り抜き部の円弧の長さと一致させることにより、器具保持器内で器具が回転しないようにしてもよい。
【００７１】
なお、径方向当接部材を備えない器具を、上述したように刳り抜き部を備える器具保持器と併用してもよい。
【００７２】
上記の説明に照らして、器具と器具保持器との間に形成される回転制限機構の他の実施形態を考案することは、当業者にとって困難ではない。
【００７３】
本発明の振動機器またはインサートを、機能および人間工学的設計に従って上述した図１に示したような最終品を構成する音波振動または超音波振動を使用する処置用機器等の歯科用周辺機器と、併用してもよい。このようなインサートはまた、歯科医院用ワークステーション等の専用製品内の他のモジュールに統合される（相手先商標製造会社（ＯＥＭ）技術）モジュール形式の装置と併用してもよい。
【図１】
2013521839.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５Ａ】
2013521839.tif 000009
【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
2013521839.tif 000011
【図６】
2013521839.tif 000012
【図７】
2013521839.tif 000013
【図８】
2013521839.tif 000014
【図９】
2013521839.tif 000015
【図１０Ａ】
2013521839.tif 000016
【図１０Ｂ】
2013521839.tif 000017
【図１１Ａ】
2013521839.tif 000018
【図１１Ｂ】
2013521839.tif 000019
【国際調査報告】
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2013521839.tif 000021
2013521839.tif 000022
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