(57)【要約】  プロフィーアングルは被駆動軸および駆動軸を有する。前記駆動軸はその上に同軸でクラウン歯車が一体的に成形される。カルーセル歯車としての被駆動軸は複数のピンを含み、各ピンは前記駆動軸の長手方向軸に平行な長手方向軸を有する。各ピンは、条片によって前記駆動軸に結合されている。プロフィーアングルは、主要部と小さい方の部分を持ったハウジングを含んでいる。前記駆動軸は前記主要部の開放している末端から前記ハウジング内に挿入される。前記被駆動軸もまた、前記主要部の前記開放している末端から前記ハウジング内に挿入される。その後、前記ハウジングの前記小さい方の部分が、前記ハウジングの前記主要部に結合され、前記ハウジングの前記主要部の前記開放している末端が閉鎖される。
2008532702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部端と末端を有する第１の軸穴と、
基部端と末端を有する第２の軸穴であって、各々の基部端を通して前記第１の軸穴と連通する第２の軸穴と、
歯車部と軸部を含み、前記第１の軸穴内に配置された駆動歯車であって、前記歯車部はその上に形成された凹部を持った実質的に垂直な面を含む、駆動歯車と、
歯車部と軸部を含み、前記第２の軸穴内に配置された被駆動歯車であって、前記歯車部はその上に形成された突起を持った実質的に水平な面を含む、被駆動歯車とを備え、
前記凹部は前記突起と作用的にかみ合うことを特徴とするプロフィーアングル。
【請求項２】
前記被駆動歯車の前記軸部に取り付けられたプロフィーカップを更に含むことを特徴とする、請求項１に記載のプロフィーアングル。
【請求項３】
前記被駆動歯車の前記軸部に成形されたプロフィーカップを更に含むことを特徴とする、請求項１に記載のプロフィーアングル。
【請求項４】
前記プロフィーカップがオーバー成形され、それが取り付けられる前記軸部よりも大きな周縁長を有することを特徴とする、請求項１、２または３に記載のプロフィーアングル。
【請求項５】
前記駆動歯車および前記被駆動歯車がクラウン歯車とランタン歯車を含むことを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載のプロフィーアングル。
【請求項６】
前記被駆動歯車の前記突起がピン状または弾丸状の突起を含むことを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載のプロフィーアングル。
【請求項７】
前記クラウン歯車は複数の歯を有し、該複数の歯の各歯は、実質的に円筒状の周囲面と実質的に半球状の端面とを持ったピン領域と、条片領域とを有し、該条片領域は前記各々のピン領域と前記クラウン歯車の中心軸との間に配置されていることを特徴とする、請求項５に記載のプロフィーアングル。
【請求項８】
ある周囲長を有する実質的に円筒状の本体部材と、末端と、基部端とを有するプロフィーアングルカップであって、その前記末端に凹んだ上面を含むカップと、
前記カップの前記基部端によって覆われるようになされた構成を含む、ある周囲長を持った被駆動軸部とを含み、
前記カップは、前記カップの前記基部端に取り付けられた前記被駆動軸部の周囲長よりも実質的に長い周囲長を有することを特徴とするプロフィーアングル。
【請求項９】
前記プロフィーカップは、周縁内壁を有し、該内壁は軸方向のすじ、半径方向のすじ、またはそれらの組み合わせを含む保持構造を含むことを特徴とする、請求項２から８のいずれかに記載のプロフィーアングル。
【請求項１０】
前記プロフィーカップは凹開口を決める周縁内壁を含み、該内壁は、タービンに似た複数の羽根、前記凹開口内に半径方向に設けられた複数の交差リブ、前記凹開口の底部から実質的に縦に延伸する複数の剛毛、前記凹開口の底部から実質的に縦に延伸する複数の柱、前記周縁の内壁と同芯で前記凹開口の底部に設置された複数の同芯円、または前記周縁の内壁と同芯で前記凹開口の底部に千鳥状に設置された複数の円弧、を含む保持構造を含むことを特徴とする、請求項２から８のいずれかに記載のプロフィーアングル。
【請求項１１】
前記軸部は、前記カップと前記軸部との間の取り付けを向上するようになす構造を含むことを特徴とする、請求項２から１０のいずれかに記載のプロフィーアングル。
【請求項１２】
前記構造は、貫通穴、星形構造、交差構造、方形、矩形、六角形、同芯方形、スロット、またはそれらの組み合わせを含むことを特徴とする、請求項１１に記載のプロフィーアングル。
【請求項１３】
前記構造は、縦貫通穴、横貫通穴、前記軸部の横および頂上を貫通する縦貫通穴と横貫通穴の組み合わせ、または前記軸部の横および全長を貫通する横貫通穴と縦貫通穴の組み合わせを含むことを特徴とする、請求項１１に記載のプロフィーアングル。
【請求項１４】
前記構造は、そのなかに強化部材を更に含むことを特徴とする、請求項１０、１１、１２、または１３に記載のプロフィーアングル。
【請求項１５】
前記強化部材は、有機ポリマーの繊維材料、または非有機の繊維材料を含むことを特徴とする、請求項１４に記載のプロフィーアングル。
【請求項１６】
前記カップは、前記被駆動軸部にオーバー成形されたことを特徴とする、請求項９に記載のプロフィーアングル。
【請求項１７】
プロフィーアングルのための駆動軸であって、
歯車と、
実質的に均一な第１の直径の実質的に円形の断面と第１の長手方向軸とを持った、第１の軸領域と、
実質的に均一な第２の直径の実質的に円形の断面と、前記第１の長手方向軸と同一直線をなす第２の長手方向軸と、周縁のグリース保持面とを有し、前記実質的に均一な第２の直径が前記実質的に均一な第１の直径よりも大きい第２の軸領域と、
一体化した各々が前記実質的に均一な第２の軸直径よりも大きな第３の直径を有する、実質的に円形の第１および第２のカラーとを有し、
前記第１の軸は前記実質的に円形の第１のカラーの近傍に配置され、前記第２の軸領域は前記第１および第２の実質的に円形の一体化したカラーの間に配置され、前記歯車が前記駆動軸の一端に配置されていることを特徴とする、プロフィーアングルのための駆動軸。
【請求項１８】
前記第２の軸領域は、前記実質的に均一な第２の直径を実質的に超える、前記長手方向軸に沿った長さを有することを特徴とする、請求項１７に記載の駆動軸。
【請求項１９】
前記駆動軸は手持ち部の一部であることを特徴とする、請求項１７または１８に記載の駆動軸。
【請求項２０】
実質的に円形の周縁と上面を有し、前記軸に結合した円板と、
各々のピンが前記上面に実質的に垂直に、また前記周縁の近くに配置された、各々の複数の長手方向軸を有する複数のピンと、
前記軸と前記複数のピンの間に各々配置された複数の条片とをさらに含むことを特徴とする、請求項１７、１８、または１９に記載のプロフィーアングル。
【請求項２１】
長手方向軸を有する軸と、
実質的に円形の周縁と上面とを有し、前記軸に結合した円板と、
各々のピンが前記上面に実質的に垂直に、また前記周縁の近くに配置された、各々の複数の長手方向軸を有する複数のピンと、
前記軸と前記複数のピンの間に各々配置された複数の条片とを含むことを特徴とする、プロフィーアングル伝達要素。
【請求項２２】
前記ピンの各々は、前記各々の長手方向軸の周りに配置される実質的に円筒形の外面、実質的に半球状の頂上面、実質的に長円体の頂上面、実質的に円錐形の頂上面、または面取りされた円錐形の頂上面を含むことを特徴とする、請求項２１に記載のプロフィーアングル伝達要素。
【請求項２３】
前記複数の条片の各条片は、実質的に矩形の部材を含むことを特徴とする、請求項２１または２２に記載のプロフィーアングル伝達要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯科用工具に関する。
本発明は特に、歯磨きに使用される歯科用または予防処置用のアングルおよびカップに関する。
【背景技術】
【０００２】
歯科衛生法の一部として、患者の歯は清掃通院時に歯科技師によって磨かれる。歯科技師は練り歯磨きを保持するためにカップを使用する。歯磨きは、通常プロフィーカップ（prophy cup）と呼ばれる小さなゴム製のカップを用いて、歯垢研磨ペーストを添付して行われる。プロフィーカップは、歯垢研磨ペーストが充填または載せられ、カップが機械的に回転している間充填されたカップが歯の表面に対向して保持される。回転力は、研磨ペーストを歯の表面に行き渡らせ研磨し磨き上げる。
【０００３】
カップは、予防処置用（プロフィー）アングル（prophylaxis (prophy) angle）と呼ばれる歯科用アングル（dental angle）に取り付けられる。回転動作は、プロフィーアングルに取り付けられる、回転する歯科用手持ち工具によってもたらされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
共通的な問題は、カップが歯に対して回転しているときに研磨ペーストをカップ内に維持することが難しいことである。研磨ペーストは、遠心力、およびプロフィーカップの歯の表面への圧力、また、ペーストをカップから飛び出させ、または投げ出そうとする他の力によって、カップから出てしまうように強いられ、その結果、歯の歯垢清掃作業中にプロフィーカップを何度も再充填する必要がある。他のよくある問題は、回転中あるいは、研磨ペーストを載せる間にカップがプロフィーアングルから外れてしまいがちなことである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、歯の研磨に使用されるプロフィーアングルに関する。
本発明の一実施例において、アングルは第１の軸穴を有する第１の本体と、第２の軸穴を有する第２の本体とを有し、該第２の本体は第１の本体に対するある角度で前記第１の本体に結合されており、軸穴同士は互いに連通している。第１の本体は手持ち部に取り付けられるようになされており、第２の本体はそれを貫通する軸部を回転可能に収納するようになされ、該軸は歯を研磨するために用いられるカップが取り付けられている。
【０００６】
一実施例において、前記角度は約９０度である。他の実施例において、その角度は鋭角である。さらに他の実施例において、その角度は鈍角である。
一態様において、結合部はその上にヘッド部を有する。他の態様において、結合部はヘッド部とネック部を有する。更に他の態様において、ヘッド部は第２の本体の一端にあり、ネック部は第１の本体の一端にある。
【０００７】
カップは、研磨剤を保持するように適した末端部と、軸部の一端に取り付けられるようになされた基部端とを有する。一実施例において、カップの基部端は、軸部よりも大きな周囲長を有し、軸部の一端にオーバー成形される。他の実施例において、カップの基部端は軸部よりも小さな周囲長を有する。さらに他の実施例において、主部端は軸部と同じ周囲長を有する。カップの基部端によって覆われる軸部の部分はカップと軸部の取り付けを改善するようになされるさまざまな形態を取ることができる。
【０００８】
一実施例において、その形態は、軸部を横に貫く水平貫通穴であり、カップの材料がその穴にしみ込んでカップと軸部の間の取り付け力を強める付加的な係留具として作用する。一態様において、軸部はその基部端上にキャップを有する。
【０００９】
他の実施例において、軸部における形態は、軸部の長さに渡って延びる縦貫通穴であり、カップの材料がその穴に充填しカップと軸部の間の取り付け力を強める付加的な係留具として作用する。
【００１０】
更なる実施例において、その形態は、軸部の横および上端を通る水平および垂直の貫通穴の組み合わせである。
さらに他の実施例において、その形態は、軸部の横および長さ全体を通る水平および垂直の貫通穴の組み合わせである。
【００１１】
更に他の実施例において、その形態は、星型の断面を有する。
更にまた他の実施例において、形態の断面は十字型である。
更にまた他の実施例において、形態の断面は方形、長方形、六角形、または同軸方形である。
【００１２】
更に他の実施例において、形態はスロットの形状である。
本発明の他の実施例において、プロフィーアングルは第１の軸穴を有する第１の本体と、第２の軸穴を有する第２の本体とを有し、該第２の本体は第１の本体に対してある角度で前記第１の本体に結合されており、軸穴同士は互いに連通している。第１の本体は駆動歯車を有し、第２の本体は被駆動歯車を有し、かみ合った関係にある。駆動歯車は、手持ち部に取り付けられるようになされた第１の軸部の一端にある。第２の本体は、歯を研磨するためのカップが、その上で回動可能に回転するようになされた第２の軸部を含んでいる。
【００１３】
一実施例において、駆動歯車は複数の凹部を一体的に形成した面を有する歯車部分を含む。被駆動歯車は歯車部と軸部とを含み第２の穴内に回転可能に取り付けられる。被駆動歯車部品は、駆動歯車の凹部に作用的にかみ合うピン状の複数の突起を持った面を有する。
【００１４】
他の態様において、駆動歯車はクラウン及びランタン形の歯車によって被駆動歯車を駆動する。
一実施例において、クラウン歯車はプロフィーアングル内に配置され、複数の歯車歯を持ち、各歯は、概略円筒面の第１の領域を有するピン領域と、概略半球面の第２の領域を有し、複数の歯車歯の各歯は各ピン領域と前記クラウン歯車の中心軸との間に配置される条片の領域を含む。
【００１５】
他の態様において、被駆動歯車のピン状の突起は弾丸の形状をしており駆動歯車の歯車部にある凹部とかみ合う。
一実施例において、概略円筒形をした第１の本体の一端部の半分は、駆動歯車を保持するための蹄鉄形のリブを含む。
【００１６】
一態様において、カップは被駆動歯車の軸部の基部端上に取り付けられる。
他の態様において、カップはカップの基部端上に成形される。
更なる態様において、カップはカップの基部端上にオーバー成形される。
【００１７】
カップの基部端によって覆われる軸部の部分は、前述したように、カップと軸部の間の取り付けを改善するようにする色々な構造を有する。
本発明はさらに、歯を研磨するのに使用されるプロフィーアングルおよびカップに関する。プロフィーアングルは、ネック部を有する概略円筒状の第１の本体を有し、その軸穴はヘッド部を有する概略円筒状の第２の本体の第２の軸穴と交わり、連通している。ネック部を含む概略円筒状の第１の本体の一端と概略円筒状の第２の本体のヘッド部は、二つの相対する片方ずつを形成し、組み付け後に一緒に溶着される。駆動歯車要素は第１の穴内に配置され、被駆動歯車要素は第２の穴内に配置される。駆動歯車は、軸部の一端に歯車部を有する。
【００１８】
本発明の一実施例において、軸部は第１の穴を通り概略円筒状の第１の本体の末端を越えて回転可能に延びており、歯車部は第２の穴内に延伸している。
他の態様において、被駆動歯車の軸部は、ピン状の横向きの突起を持ったより大きな直径部分と、カップを取り付けるための凹部を持ったより小さな直径部分を含む。
【００１９】
さらに他の態様において、被駆動歯車の軸部は、異なる３つの直径を有する４つの区切られた部分を有する。最大直径の部分は、軸の最小直径部分の長手方向軸と実質的に同心の概略同心円パターン内に配置されたピン状の突起を有し、駆動歯車の凹部とかみ合う。カップは、軸の中間直径部分付近にオーバー成形される。
【００２０】
さらにまた他の態様において、被駆動歯車の軸部は、３つの異なる直径を持った４つの区切られた部分を有する。最大直径の部分は、軸の最小直径部分の周りの実質的に同心円パターン内にピン状の突起を有し、駆動歯車の凹部とかみ合う。ある組み立て構造が軸部の一端の最小直径部に設けられ、カップは軸部の端にオーバー成形される。
【００２１】
カップの基部端によって覆われる軸部の部分は、カップと軸部の取り付けを強化するようなさまざまな構造を持つことができる。その構造は上述したものを含む。
本発明はさらに、プロフィーアングルおよびカップの製造方法に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明は、上述および他の利点とともに、図で示す本発明実施例の以下の詳細な説明から最も良く理解されるであろう
以下に述べる詳細な説明は、本発明の態様に応じて用意したここで例示する発明の説明を意図したものであり、本発明が準備され使用される唯一の形態を表わすことを意図するものではない。説明は本発明の構造および構成要素、ならびに本発明の関連システムを述べるが、説明中に含まれる同じまたは均等の機能および構成要素は、本発明の意図および範囲内に含まれる異なった実施例によって達成され得ることを理解されたい。
【００２３】
他に定義されない限り、ここで使用されるすべての技術および科学用語は、本発明の属する当業者に一般に理解されるのと同じ意味である。ここに述べるのと同様または均等のいかなる方法、装置および材料を本発明の実施または試行に使用することが出来るが、ここでは例示する方法、装置および材料を述べる。
【００２４】
プロフィーアングルは、プロフィーカップやブラシなどの歯用の小物を支える。プロフィーアングルの角度は、歯医者が、歯のクリーニングを容易にするために患者の歯のさまざまな表面により容易に到達することを可能にする。プロフィーアングルは通常ヘッド部およびネック部を有するハウジングを含む。
【００２５】
典型的には、アングル１００は、第１の軸穴１１２ａを有する第１の本体１１２と、第２の軸穴１１３ａを有する第２の本体１１３とを有し、該第２の本体１１３は第１の本体１１２に対してある角度を持って第１の本体１１２に結合されており、図１に示すように軸穴１１２ａと軸穴１１３ａは互いに連通している。
【００２６】
図１は、本発明の一実施例によるプロフィーアングル１００の斜視図を示す。第１の本体１１２は、手持ち部（図示せず）に取り付けられるようになされており、第２の本体１１３は、それを通して軸部２３０を回転可能に収納するようになされており、該軸部２３０にはその一端に歯を研磨するのに使用するカップ１０２を取り付けてある。
【００２７】
カップ１０２は、弾性ポリマーのような弾性材料で作ったハウジング１０２ａを有する。カップ１０２は第１の長手方向軸１０４に関して実質的に回転対称であり、駆動機構の一部である軸部２３０に結合している。カップ１０２は、例えばスナップ取り付け、同時成形取り付け、またはオーバー成形取り付け法を含む種々の取り付け方法で被駆動軸部２３０に取り付けられる。軸部２３０は、また、いくつかの形状または結合構造５１０を持ち、そのいくつかの実施例は図１２ＡからＬに例示されており、後にさらに詳しく述べる。
【００２８】
駆動機構は、駆動歯車２３２および被駆動歯車２３６を含む。一態様において、駆動歯車２３２は第１の軸穴１１２ａ内にあり、被駆動歯車２３６は第２の軸穴１１３ａ内にあり、したがって駆動機構はアングル内に内蔵されている。他の態様において、駆動歯車は、ヘッド部（headpiece）（図示せず）の部分である。
【００２９】
本発明の一実施例によれば、プロフィーアングル１００は、使い捨てのプロフィーアングルであり、ハウジング１０６はポリマー材料で作られる。第１の本体１１２のハウジング１０６は、ネック部分１１０およびすそ部分１１２ｂを有する。第２の本体１１３は、その末端部にヘッド部分１０８を含む。一態様において、第１の本体１１２および第２の本体１１３は一体的に形成される。他の態様において、第１の本体１１２と第２の本体１１３の一部とが一体的に形成され、第２の本体１１３の他の部分は別個に形成されて、以下の図３および４に示すように、プロフィーアングルの組み立て時にネック部分１１０および第２の本体１１３の残りの部分とに結合される。一実施例において、ネック部分１１０およびすそ部分１１２ｂは第２の長手方向軸１１４の周囲に回転対称性を示す。述べたように、いくつかの実施例において、駆動軸１１６はハウジング１０６のネック部分１１０およびすそ部分１１２ｂ内部に配置される。他の実施例において、駆動軸１１６はヘッド部（headpiece）の部分である。すべての態様において、駆動軸１１６は、ネック部分１１０およびすそ部分１１２ｂの長手方向軸１１４と概略一致するよう設けられた長手方向軸を有する。
【００３０】
図２は、本発明の一実施例によるプロフィーアングル２００の部分破断斜視図を示す。プロフィーアングル２００は、例示するようにネック部分２１０およびすそ部分２１２ｂを持ったハウジング２０６を有する第１の本体２１２を含む。すそ部分２１２ｂは、プロフィーアングル２００のハウジング２０６内の内部の空洞、すなわち第１の軸穴２１２ａを決める内向きの面２２０を含む。一実施例において、この内部の空洞２１２ａは駆動軸２１６を受けるようになされていると例示されている。また、すそ部分２１２ｂ内で、空洞２１２ａの一部は手持ち部（図示せず）のハウジングの一部を受けるようにもなされている。手持ち部はエアモーターのような駆動モーターを含む。いくつかの実施例において、手持ち部は駆動軸２１６を含む。
【００３１】
また、手持ち部は、基部端近傍で駆動軸２１６に結合するようになされ、それによって駆動軸２１６がエア、液体または電気モーターから回転エネルギーを受けるような構成または（機械的チャックのような）結合構造を含む。一態様において、すそ部分２１２ｂの壁厚２２６は、手持ち部のハウジング外径に比べてすそ部分２１２ｂの全体の直径２２８が小さくなるように薄いことが望ましい。
【００３２】
本発明の一実施例によれば、第２の本体２１３のヘッド部分２０８は、被駆動軸２３０を含む。被駆動軸２３０は、第２の本体２１３のヘッド部分２０８内にあるベアリング面に支えられている。一実施例において、被駆動歯車２３４は、一体的に凹部が形成された面を持った歯車部２３２を有する。被駆動歯車または軸部２３０は、歯車部２３６を含み、また第２の穴１１３ａに観点可能に取り付けられる。被駆動歯車部２３６は、被駆動歯車２１６の凹部と作用的にかみ合うピン状の突起を持った面を有する。
【００３３】
一態様において、駆動機構は、クラウンとランタン形の歯車を含む。駆動歯車は、２３４の末端にあるクラウン歯車２３２であり、被駆動軸２３０は、図２に示すように被駆動軸２３０と同軸に配置されたカルーセル（carousel）歯車２３６を含む。図２に示すように、クラウン歯車２３２およびカルーセル歯車２３６は、回転エネルギーを効率的に駆動軸２１６から被駆動軸２３０に伝えるように互いにかみ合うように構成され、回転軸の方向を長手方向軸１４７に沿った第１の方向から長手方向軸１０４に沿った第２の方向に変化させる。
【００３４】
他の態様において、被駆動歯車のピン状突起は弾丸状であり、駆動歯車軸２１６の歯車部２３２内の凹部とかみ合う。
図３は、本発明の一実施例によるプロフィーアングル２００の前面図である。前に図示した実施例に関して述べたごとく、ハウジング２０６はネック部分２１０とすそ部分２１２ｂを有する。図示するように、第２の本体２１３はＵ字形の部材２５０を含むヘッド部分２０８を含む。Ｕ字形の部材２５０は、（図２に示すように）被駆動軸２３０の対応する外面を支持するようになされた軸受け内面２５２を有する。
【００３５】
また、図３に示すように、ハウジング２０６は切り欠き領域２５４を含み、ヘッド部分２０８の第１の部分２５６のみがハウジング２０６の残りの部分と共に一体的に形成される。ヘッド部分２０８の第２の部分２５８は、（図４に示すように）別個に形成され、ヘッド部分の第１の部分およびハウジングの残りの部分に、プロフィーアングル２００の組立作業中に結合されるようになされている。
【００３６】
図４は、図３に示したプロフィーアングルハウジング２０６の側面図である。図４に見られるように、ハウジング２０６のヘッド部分２０８の第１の部分２５６は、結合面２６０を持ったハウジング壁を含む。結合面２６０は、ヘッド部分２０６の第２の（キャップ）部分２５８の対応する結合面２６２に近接して配置されるようになされている。
【００３７】
一実施例によれば、結合面２６０および２６２は概略平面である。他の実施例においては、結合面２６０および２６２は平面ではなく、互いに補い合う構造、または同様の構造または表面形状を有する。例えば、一実施例において、結合面２６０は凸曲面であり、結合面２６２は凹曲面である。他の実施例において、結合面２６０および２６２は平らではなく、同じような面属性を有する。例えば、一実施例によれば、結合面２６０および２６２は両方とも凸曲面である。
【００３８】
一実施例によれば、面２６０と２６２はプロフィーアングルの製造中に超音波溶接技術で互いに接合される。一実施例において、面２６０と２６２は、隠れた溝（shadow groove）を有する。本発明の他の実施例において、面２６０と２６２は、製造中に例えば熱シール接着剤、または１組成または２組成の（one-part or two-part structural）接着剤のような最新の接着剤で互いに接合される。なおまた本発明の他の実施例において、面２６０と２６２は、製造中互いに化学的溶着によって接合され、さらに他の実施例において面２６０と２６２は製造中に熱溶着工程によって互いに接合される。
【００３９】
図５は、本発明の一実施例の歯車配列の破断斜視図を例示しており、クラウン歯車２８２とピニオン２８４を含む。クラウン歯車２８２は横歯歯車、すなわち、歯車の回転面に直角な歯を持った歯車である。クラウン歯車２８２は、クラウン歯車２８２の回転面に垂直な軸２８６の周りに回転するようになっている。
【００４０】
図６は、ランタンホイール（歯車）２９０の斜視図を示す。ランタンホイール２９０は第１のディスク２９２と第２のディスク２９４を含む。ディスク２９２および２９４は互いに実質的に平行に離れた関係に配置される内面２９６と２９８を有する。面２９６と２９８の間には複数の合わせ釘またはロッド３００が配置される。ロッド３００はその各々の第１および第２の端部で面２９６および２９８に結合される。各ロッド３００は、２９６および２９８両面に垂直に配置される長手方向軸を有する。ランタンホイール２９０は、やはり面２９６および２９８に垂直な軸３０２の周囲に回転するようになっている。
【００４１】
図７は、本発明の一実施例による駆動軸２１６の側面図である。駆動軸２１６は、電動手持ち部の結合構造に受け止められる基部端２２４を含む。図示実施例において、基部端２２４の周辺エッジ３２０は面取りされている。この面取りされたエッジ３２０は、軸２１６の取り扱いおよび外観特性を改善し、電動手持ち部の結合構造への軸端２２４の挿入を容易にする。ここで述べた駆動および被駆動歯車機構は、組み込み型（self-contained）の駆動機構を有するプロフィーアングル２００に適する（amenable to）。他の駆動機構は、組み込み型の駆動機構にも、駆動軸２１６が手持ち部の一部である駆動機構にも適する。
【００４２】
被駆動軸２３０は、その軸の長手方向軸１１４に沿って実質的に均一な第１の直径３２４を持った第１の領域３２２を含む。軸２３０は第１のカラー領域３２６と第２のカラー領域３２８を含む。各カラー領域は各々の外周面３３０，３３２を有する。一実施例によれば、外周面３３０および３３２は、軸の第１の領域３２２の直径３２４よりも大きな直径３３２および３３４のところに設けられる。一態様において、直径３３２は直径３３４に概略等しい。他の態様において、直径３３２は直径３３４よりも大きい。さらに他の態様において、直径３３２は直径３３４よりも小さい。
【００４３】
カラー領域３３６および３２８は、各々基部および末端のラジアル面を含む。つまり、カラー領域３２６はラジアル面３３８と３４０を有し、カラー領域３２８はラジアル面３４２と３４４を有する。
【００４４】
軸領域３４６は、例えば、カラー領域３２６と３２８の間、さらに例示すれば末端のラジアル面３４０と基部のラジアル面３４２の間に配置される。
図７の実施例において、軸領域３４６は、長手方向軸１１４に沿って実質的に均一であり、かつ、カラー領域３２６の直径３３２と軸領域３２２の直径３２４の中間の直径３５０を有する外周面を含む。本発明の他の実施例において、直径３５０は直径３２４と概略等しい。
【００４５】
他の実施例において、軸領域３４６はさまざまな形態を有する外周面を含む。例えば、一実施例において、軸領域３４６は長手方向軸１１４に沿って周期的に変化する外周面を含む。他の例示実施例において、軸領域３４６は長手方向軸に沿って単調に変化する外周面を含む。更に他の実施例において、軸領域３４６はらせん状の突起形状を含む外周面を含む。なおまた他の実施例において、軸領域３４６は複数の隆起と凹みを含む。
【００４６】
軸２１６は、カラー領域３２８の末端のラジアル面３４４と歯車３６０との間にさらなる軸領域３４７を含む。図示実施例において、前述したように歯車３６０はクラウン歯車であり、他方の歯車は色々考えられる。例示実施例において、クラウン歯車３６０は軸２２４の末端に配置され、それと実質的に同軸である。
【００４７】
図８は、軸２２４の末端に結合されたクラウン歯車３６０の更に詳細な斜視図を示す。本発明の一実施例によれば、クラウン歯車は軸２１６の一体部材として形成される。他の実施例において、クラウン歯車３６０は軸２１６とは別個に形成され、例えば、溶着、接着固定、または機械的固定具、または上述した結合方法で結合される。
【００４８】
図示実施例において、歯車３６０は、実質的に円筒状の外周を有する本体部材３６２を含む。本体部材３６２は、実質的に円形の周縁を持った背面を有し、それは駆動軸２１６の長手方向軸に直角に設けられている。本体部材３６２は、歯車３６０の歯の間の各々の凹部を決めている複数の切り欠き面領域３６６を持った前面を有する。一実施例において、切り欠き面領域３６６は、外周面３６４に近接しており外サイクロイドのエッジを形成する。他の実施例において、切り欠き領域３６６は、実質的に球状に凹んだ部分を持った面を含む。
【００４９】
複数の切り欠き領域は、駆動軸２１６に関して実質的に等角度で配置されており、複数の切り欠き領域３６６の各々の切り欠き領域は、カルーセル歯車２３６のピンを受けるようになっている。
【００５０】
ここに図示した実施例において、歯車３６０の末端面３７２は、複数の実質的にとがったエッジの頂点３７６を有する実質的に星形のエッジ３７４を有する。
図９は、図８の歯車と同様な歯車３６０の斜視図を、図２に示したのと同様なカルーセル歯車２３６と関連付けて示す。図示実施例によれば、カルーセル歯車２３６は被駆動軸２３０に同軸の関係で実質的に固定的に結合されている。例示したように、カルーセル歯車２３６は、外周面３８２、基部のラジアル面３８４、および末端のラジアル面３８６を有する円板部分３８０を含む。基部のラジアル面３８４は、実質的に円形のエッジ３８５で外周面３８２と隣接する。円板部分３８０は、ラジアル面３８４と３８６に結合している被駆動軸２３０に実質的に同軸で配置され支持される。
【００５１】
本発明の一実施例によれば、カルーセル歯車２３６は被駆動軸２３０と一体的に形成される。他の実施例において、カルーセル歯車２３６と被駆動軸２３０は別個の工程ステップで形成され、その後、一体化され実質的に固定的に結合された組み立て体を形成する。さらに他の実施例において、カルーセル歯車２３６および被駆動軸２３０の一方が形成され、その後カルーセル歯車２３６および被駆動軸２３０の他方が、最初に形成された構成部材のしかるべき場所に実質的に固定関係に形成される。本発明の一実施例において、カルーセル歯車２３６の片側の被駆動軸２３０の直径３８７は、カルーセル歯車２３６の他方側の被駆動軸２３０の直径３８８と異なっている。一実施例によれば、カルーセル歯車２３６の末端側の直径３８８はカルーセル歯車２３６の基部側の直径の直径３８７よりも大きい。
【００５２】
図９の実施例に示すように、カルーセル歯車２３６は基部側の面３８４に結合された複数のピン部材３９０を含む。
図１０は、本発明の一実施例によるカルーセル歯車２３６の一部の斜視図を示す。一実施例において、複数のピン部材の各々のピン部材３９０は、ピン本体の長手方向軸３９６のまわりに配置される実質的に円筒状の外周面３９４を含む。
【００５３】
一実施例において、ピン３９０の基部端（トップ）面は凸の半球面部分を有する。他の実施例において、ピン３９０の基部端（トップ）面は楕円面部分を有する。さらなる実施例において、ピン３９０の基部端面は卵形の面部分を有する。さらに他の実施例において、ピン３９０の基部端面は円錐面部分を含む。さらに他の実施例において、ピン３９０の基部端面は頭を切り取った円錐形の面部分を有する。さらにまた他の実施例において、ピン３９０の基部端面は段付きの面部分を有する。更にまた他の実施例において、ピン３９０の基部端面は凹面部分を有し、またさまざまな他の実施例において、端面３９６は、例えば上記の形態の二つ以上の組み合わせを有する。
【００５４】
本発明の更なる実施例において、被駆動軸２３０の外周面４０２と各ピン部材３９０の各々の外周面３９４との間に個々の条片部材４００が配置されている。一実施例によれば、条片部材４００は第１（４０６）および第２（４０８）のラジアル側面と半径方向上面４１０を有する。他の実施例によれば、第１（４０６）および第２（４０８）のラジアル側面は基部の半径方向面３８４に近接している。さらに他の実施例において、側面４０６および４０８の片方または両方は、基部のラジアル面３８４に実質的に垂直に配置される。さらに他の実施例において、個々の側面４０６および４０８の一方または両方は、基部のラジアル面３８４に対して各々の斜め角度を持って配置される。
【００５５】
本発明の一実施例において、ラジアル側面４０６および４０８は各々実質的に単調な凸面である。なお本発明の他の実施例において、ラジアル側面４０６および４０８は各々単調な凹面である。なおまた本発明の他の実施例において、ラジアル側面４０６および４０８は表面テクスチャ（surface texture）を有する。本発明の更なる実施例において、ラジアル側面４０６および４０８は各々特別または任意の形状の開口を有し、各々の開口穴は複数の条片の各条片４００を通して形成されている。
【００５６】
図１１は、被駆動組み立て体５００の断面図を示す。被駆動組み立て体は図２に関して上述したような被駆動軸２３０を有する。部分５０５が被駆動軸２３０上に実質的に同軸で配置されている。部分５０５は、結合構造５１０を支えている。本発明の一実施例において、被駆動軸２３０、部分５０５および結合構造は単一部品として成形される。別の実施例において、被駆動軸２３０、部分５０５および結合構造は実質的に一体的な組み立て体を形成するために溶着される。被駆動軸２３０、部分５０５および結合構造５１０は、例えばプラスチック材料で作られる。
【００５７】
本発明の一態様において、被駆動軸２３０の末端にプロフィーカップ１０２が設けられる。本発明のさまざまな実施例によれば、プロフィーカップ１０２は、以下に述べるように、歯の表面を研磨するための歯垢ペーストを効果的に保持し配分する構造をしている。本発明の一実施例によれば、プロフィーカップ１０２は弾性ポリマーで作られ、柔軟性を有するようになっており、プロフィーカップ１０２の弾性が歯垢ペーストの研磨成分を歯の表面に押し付けることによって、歯の表面の望ましい研磨剤研磨をもたらす、均一で効果的な圧力をかけることができる。
【００５８】
図１１に図示したプロフィーカップ１０２は、末端５１５で部分的に中空であり、そこで周縁内面５２５がカップ部分５２０を決めている。一実施例によれば、周縁内面５２５は、すじ５３１、５３８，５３３、５３４またはそれらの組み合わせのように、（図１４、１４ａ、１６、１６ａおよび１６ｂに例示するように）軸方向にすじを付けられるか、または（図１５、１５ａおよび１５ｂに示すように）放射状にすじを付けられる。組み合わせを図１４、１４ａ、１６、１６ｂおよび１６ｃに実線または点線で示す。
【００５９】
一態様において、すじ５３１は、カップ１０２の内面５２５上に形成される凹みまたは谷溝である。他の態様において、すじ５３１はカップ１０２の内面５２５上に形成されるフィンまたはリブである。さらなる態様において、すじ５３１は凹みまたは谷溝およびリブまたはフィンの組み合わせである。一実施例において、すじ５３１は、カップ１０２の末端５１５の近くまで延びている。他の実施例において、すじ５３１は、カップ１０２の末端５１５の近くまでは延びていない。
【００６０】
一実施例によれば、複数の凹みまたは谷溝、またはフィンまたはリブ５３１、５３８、５３３、または５３４は、その長さまたは幅に沿って均一な寸法である。他の実施例によれば、複数の凹みまたは谷溝、またはフィンまたはリブ５３１、５３８、５３３、または５３４は、その長さまたは幅に沿って不均一な寸法である。一態様において、５３１または５３８は、カップ１０２の内側に向かうよりは外側に向かう方がより厚く、幅広い。他の態様において、５３１または５３８は、カップ１０２の内側に向かうよりは外側に向かう方がより薄く、幅が狭い。さらに他の態様において、５３１または５３８は、長さがランダムである。
【００６１】
他の実施例によれば、複数のフィンまたはリブ、または凹みまたは谷溝５３３または５３４は、図１５ｃに例示するように、内壁５２５から放射状に内側に、実質的に同心円状に延びている。他の実施例によれば、複数のフィンまたはリブ、または凹みまたは谷溝５３３または５３４は、図１５ｂに例示するように、内壁５２５から放射状に内側に、実質的に螺旋状に延びている。
【００６２】
他の実施例において、すじ、例えば上述した５３１、５３８、５３３、５３４は、ランダムであり、カップ１０２の内面を荒らすことによって穴や突起の形状で作られる。また、他の実施例において、プロフィーカップ１０２は実質的に円形の円筒状の外面を含む。さらにまた他の実施例において、プロフィーカップ１０２は実質的に円錐形の外面領域を含む。さらにいくつかの実施例において、プロフィーカップ１０２の末端は凹みを持った放射状の面領域を含む。一態様において、凹みを持った放射状の面領域は、その上に支持される複数の軸状の支柱を含む。他の態様において、軸状に並んだ複数の剛毛が、例えばナイロン、天然の剛毛、またの適切な材料で形成され、凹んだ面領域によって決められるプロフィーカップ１０２の空洞内に配置される。さらに他の態様は、プロフィーカップ１０２の凹部を持ったラジアル面領域に近接する、内側を向いた周囲壁を含む。更なる態様において、同軸に並べられた複数の円周チューブが凹部領域内に分布される。さらに他の態様において、タービンブレード構造を持った複数の柔軟部材が凹部領域内に配置される。タービンブレード部材は、プロフィーアングル１０２の操作中に歯垢ペーストを望ましい方向に移動させるようになっている。
【００６３】
これらランダムなすじ５３１、５３８、５３３、５３４のいずれか、またはそれらの組み合わせ、穴および突起、またはカップデザインのいずれかが、カップ１０２が歯に対して回転し、研磨ペーストがカップ１０２から飛び出すように強いる遠心力、および／またはプロフィーカップ１０２の歯に対する圧力、および／またはカップからペーストを飛び出させたり投げ飛ばす力、（それらによって歯の予防処置の間中プロフィーカップを何度も再充填することを必要とさせる）に抗して、例えば歯垢ペースト、研磨ペーストまたはゲルを保持する、および／または使用中の飛散を最小化することを容易にするのを助ける。
【００６４】
上述したように、駆動歯車２３２はプロフィーアングルの一部でも良いし、手持ち部の一部でも良い。例えば、図２に例示したように歯車部２３２と軸部２１６を含む一体の駆動歯車がプロフィーアングルの一部として存在する場合、軸部２１６は前述の第１の穴２１２ａを通って回転可能に延びており、歯車部２３２は第２の穴２１３ａ内に延びている。被駆動歯車２３６および軸部２３０はヘッドの穴２０８に回転可能に取り付けられ、かつ駆動歯車２３２と、カップ１０２を保持し取り付けるための手段を含む被駆動軸部２３０に作用的に結合される。
【００６５】
本発明の一実施例において、被駆動軸２３０の形状、プロフィーアングルハウジング２０６のヘッド内のベアリング、およびプロフィーカップ１０２は、プロフィーアングル１００の操作中にプロフィーカップが“フラダンス”動作するように作用するようになっている。プロフィーアングル１００の操作中、プロフィーカップ１０２は被駆動軸２３０の長手方向軸の周りに回転する。同時に、被駆動軸２３０の長手方向軸は周期的および／またはランダムな（stochastic）動作を示す。この周期的および／またはランダムな動作によって被駆動軸２３０の末端がプロフィーアングルハウジング２０６に対して動く。本発明の一実施例において、被駆動軸２３０の末端の動きは実質的に円形の経路に従う。本発明の他の実施例において、被駆動軸２３０の末端の動きは実質的に“８の字”経路に従う。本発明の更に他の実施例において、被駆動軸２３０の末端は、プロフィーアングルハウジング２０６のベアリングによって課せられる制限内で“ランダムウォーク”する。本発明の他の実施例によれば、被駆動軸２３０の末端はプロフィーアングルハウジング２０６のヘッド２０８を横切って直径方向に動く。本発明のさらに他の実施例において、この直径方向の動きは角度の変化に続いて起こる。これらの“フラ”動作は、単一または組み合わせで採用される。これらの“フラ”動作は、また、ペーストの保持とともに研磨動作の効率を上げる。
【００６６】
本発明の一実施例によれば、プロフィーカップ１０２は任意の弾性材料で作ることができ、結合構造５１０上のしかるべき位置に成形され、プロフィーカップ１０２は結合構造５１０に実質的に分離不可能に固定的に結合される。一態様において、同時成形（co-molding）することによってカップ１０２の基部端が軸部２３０の結合構造５１０と同じ周縁長となる。更なる態様において、同時成形（co-molding）によってカップ１０２の基部端が軸部２３０よりも大きな周縁長となり、かつ軸部２３０の一端にオーバー成形される。
【００６７】
本発明の他の実施例によれば、プロフィーカップ１０２は、弾性材料のいずれかで作られ、プロフィーカップ１０２が結合構造５１０に実質的に分離不可能に固定的に結合されるように結合構造５１０上にオーバー成形される。一態様において、オーバー成形によってカップ１０２の基部端が軸部２３０の結合構造５１０よりも大きな周縁長を有する。
【００６８】
上述したいずれの実施例において、カップ１０２の基部端で覆われた軸部２３０の部分は、上述したように結合構造５１０を有する。結合構造５１０は、カップ１０２と軸部２３０との間の取り付けを向上するようになすさまざまな構成を持つことが出来、それらのいくつかは図１２Ａ−１２Ｌに例示するようなものである。
【００６９】
図１２Ａ−１２Ｌに例示する実施例は、カップの軸部５１０への取り付け力を向上するための、結合構造５１０のさまざまな代替実施例の斜視図を示す。
図１２Ａは、結合構造５１０の第１の例示実施例であり、結合構造５１０はカップ１０２が軸部２３０に搭載され、または取り付けられたときにカップ１０２と実質的に同軸に位置する、実質的に円柱５５０である。軸部は、異なる周縁長または直径を有する二つの部分５１０と５０５を有する。円柱５５０は、結合構造５１０の末端面５５６から部分５０５の方に向かって部分的に内側に延びる直径方向の切り込み５５５を有する。この実施例において、構成、つまり結合構造は、軸部２３０の端から見たときにスロットの形をしている。
【００７０】
カップ１０２が軸部２３０にオーバー成形される実施例、またはカップ１０２が軸部２３０にオーバー成形されない実施例において、カップ１０２の形成に使用される材料がスロットの構造内に満たされ、カップ１０２と軸部２３０との間の繋留力を向上させる。
【００７１】
図１２Ｂは、結合構造５１０の第２の例示実施例である。結合構造５１０は実質的に円形の面領域５６０を含む。一実施例において、円柱５６０の末端５６５は実質的に矩形の空洞領域５７０を含む。一態様において、空洞領域５７０は、角度の付いた壁５７５で形成される。他の実施例において、円柱５６０の末端５６５は、特に示さないが、実質的に矩形の空洞領域を含む。
【００７２】
一構成において、矩形の空洞領域５７０は部分５０５の長さ分延びている。他の構成において、実質的に矩形または円形の空洞領域５７０は部分５０５の長さ分延びていない。
カップ１０２が軸部２３０にオーバー成形される実施例、またはカップ１０２が軸部２３０にオーバー成形されない実施例において、カップ１０２の形成に使用される材料が空洞領域５７０内に満たされ、カップ１０２と軸部２３０との間の繋留力を向上させる。
【００７３】
図１２Ｃは、結合構造５１０の第３の例示実施例の斜視図を示す。結合構造５１０は、部分５０５の軸に実質的に平行である、実質的に円柱の部分５８０、第１の切り込み５８５、および第２の切り込み５９０を含む。切り込み５８５および５９０は第３の円柱５８０内で対称に位置し、切り込み５８５，５９０の間の中心区域５９５を残している。中心区域５９５は、さらに円形の貫通穴６００を含む。
【００７４】
一実施例において、貫通穴６００は、軸２３０の一端の最小直径部分に配置され、カップ１０２が軸２３０の端部にオーバー成形されてカップの材料が穴６００を覆う。一態様において、カップの形成に使用される材料が穴を通り抜け、カップと軸の取り付け力を向上する追加の繋留力として作用する。他の態様において、カップ１０２を形成するのに使用される材料が切り込み領域と貫通穴６００を満たし、カップ１０２が軸部２３０にオーバー成形される実施例、またはカップ１０２が軸部２３０にオーバー成形されない実施例において、カップ１０２と軸部２３０との間の繋留力を向上させる。
【００７５】
図１２Ｄは、結合構造５１０の第４の例示実施例の斜視図を示し、結合構造５１０は水平断面Ａ−Ａにおいて“Ｘ”形状をしている。
ここでも、カップ１０２を形成するために使用される材料が“Ｘ形状”の他の部分を満たして実質的に円柱形状を形成し、カップ１０２が軸部２３０にオーバー成形される実施例、またはカップ１０２が軸部２３０にオーバー成形されない実施例において、カップ１０２と軸部２３０との間の繋留力を向上させる。
【００７６】
図１２Ｅは，結合構造５１０の第５の例示実施例の斜視図を示し、結合構造５１０は水平断面Ｂ−Ｂで星形構造６１０である。
図１２Ｄで述べたように、カップ１０２を形成するために使用される材料が星形構造の他の部分を満たして実質的に円柱形状を形成し、カップ１０２が軸部２３０にオーバー成形される実施例、またはカップ１０２が軸部２３０にオーバー成形されない実施例において、カップ１０２と軸部２３０との間の繋留力を向上させる。
【００７７】
図１２Ｆは，結合構造５１０の第６の例示実施例の斜視図を示し、結合構造５１０は実質的に領域５０５と実質的に同軸である実質的に円柱の領域６１５含む。一実施例において、円柱領域６１５は、円柱領域６１５内で直径方向に位置する実質的に矩形の貫通穴６２０を含む。他の実施例において、円柱領域６１５は、図１２Ｉに例示するように円柱領域６１５内で直径方向に位置する実質的に円形の貫通穴６２０を含む。
【００７８】
カップ１０２を形成するために使用される材料が実質的に矩形、または実質的に円形の貫通穴６２０を満たして実質的に円柱形状を形成し、カップ１０２が軸部２３０にオーバー成形される実施例、またはカップ１０２が軸部２３０にオーバー成形されない実施例において、カップ１０２と軸部２３０との間の繋留力を向上させる。
【００７９】
図１２Ｇは、結合構造５１０の第７の例示実施例の斜視図を示し、結合構造５１０は水平断面Ｃ−Ｃで長円形の構造６２５である。構造６２５は、長円の長径軸６４０の両側に第１の切り欠き６３０および第２の切り欠き６３５を有する。第１の切り欠き６３０および第２の切り欠き６３５は、構造６２５の末端から伸びており、平面六面体の上部６５５を持つ実質的に長円形のベース６５０を形成する領域５０５の手前で止まっている。
【００８０】
構造６２５は、カップ１０２を形成するために使用される材料により広い接着面を提供し、カップ１０２が軸部２３０にオーバー成形される実施例、またはカップ１０２が軸部２３０にオーバー成形されない実施例において、カップ１０２と軸部２３０との間の繋留力を向上させる。
【００８１】
図１２Ｈは、結合構造５１０の第８の例示実施例の斜視図を示し、結合構造５１０は六面立方体６６０である。一実施例において、結合構造５１０は方形、矩形、または（図１２Ｋに例示するように）六角形の構造６６０である。これらの構造は、カップ１０２を形成するために使用される材料により広い接着面を提供し、カップ１０２が軸部２３０にオーバー成形される実施例、またはカップ１０２が軸部２３０にオーバー成形されない実施例において、カップ１０２と軸部２３０との間の繋留力を向上させる。
【００８２】
図１２Ｉは、上述したように結合構造５１０の第９の例示実施例の斜視図を示し、結合構造５１０は領域５０５上に位置する第５の円柱６６５であり、第５の円柱６６５は領域５０５と実質的に同軸である。結合構造５１０は、これも上述したように、直径方向の円形の貫通穴６７０を含む。
【００８３】
図１２Ｊは、結合構造５１０の第１０の例示実施例の斜視図を示し、結合構造５１０は領域５０５に結合されたベース部分６７５と、ベース部分７６５に結合されたキャップ６８０を有する。ベース部分６７５は部分５０５の軸に垂直な貫通穴６７０を含む。キャップ６８０は、円弧状であり、部分５０５の方に向かって凹である。ベース部分６７５の末端６８５は、キャップ６８０の曲がりに適合するようにカーブしている。キャップ６８０は、ベース部分の側面７００および７０５からせり出す第１の端部６９０と第２の端部６９５を有する。
【００８４】
他の実施例において、キャップ６８０は、図１２Ｊに例示する円柱部分６６５にも結合している。
なおまた他の実施例において、上述したように、貫通穴６７０は方形または矩形である。
【００８５】
尚また他の実施例において、キャップ６８０は図示したような曲面でなく平面である。
上述したように、これらの構造は、カップ１０２を形成するために使用される材料により広い接着面を提供し、カップ１０２が軸部２３０にオーバー成形される実施例、またはカップ１０２が軸部２３０にオーバー成形されない実施例において、カップ１０２と軸部２３０との間の繋留力を向上させる。
【００８６】
図１２Ｋは、上述したように、結合構造５１０の第１１の例示実施例の斜視図を示し、結合構造５１０は水平断面Ｄ−Ｄで六角形の構造７１０である。
図１２Ｌは、結合構造５１０の第１２の例示実施例の斜視図であり、結合構造５１０は、外面７２５に二つの周辺溝７２０を持った概ね円柱形の構造７１５である。図１２Ｌの例示実施例は二つの溝を示しているが、代替の実施例は一つしかないか、または二つ以上の溝を持っても良い。溝７２０は、第５の構造７２０を三つの区域、つまり部分５０５に結合された第１の区域７３０、第２（つまり真ん中）の区域、および第３（すなわち末端）の区域７４０に分けている。図示するように、各区域７３０、７３５、７４０は、水平断面で他とは幾分異なった形状をしている。代替の実施例において、各区域７３０、７３５、７４０は、実質的に同様の形状をしている。さらに代替の実施例において、溝７２０はその深さが異なっている。
【００８７】
他の実施例において、図１２Ｌの例示構造も図１２Ｂ、Ｆ、またはＪに見られるように貫通穴を有する。上述したように、これらすべての構造は、カップ１０２を形成するために使用される材料により広い接着面を提供し、カップ１０２が軸部２３０にオーバー成形される実施例、またはカップ１０２が軸部２３０にオーバー成形されない実施例において、カップ１０２と軸部２３０との間の繋留力を向上させる。
【００８８】
ここで用いる“オーバー成形（over-molding）”という語は、予め形成された軸部の周囲または上にカップ１０２を成形することを云う。いくつかの実施例において、カップ１０２の成形の最中に、カップを形成する材料と接触する軸部の部分が軟化またはわずかに溶かされ、材料同士が一緒に混ざり合ってより強い結合を形作る。他の実施例において、軸部２３０の軟化または溶融はなく、カップ材料が単に構造５１０の周囲で形成し、且つ／又は構造５１０の穴に侵入する。また他の実施例において、構造の周辺で混ざり合いと形成との両方が起こる。
【００８９】
本発明の一実施例において、図１２Ｂ、１２Ｆ、１２Ｉ、および１２Ｊに例示される５７５、６２０、および６７０のような貫通穴に強化材が設けられる。この強化材はカップ１０２の製造に使用されるポリマー材料を強化するのに役立ち、カップに研磨ペーストを載せて歯を研磨する間プロフィーカップが被駆動軸に取り付けられたままでいる可能性を向上させる。さまざまな実施例において、強化材は、例えばポリアミドファイバー（Kevlar（登録商標））のような有機ファイバー、および、例えばガラスまたはカーボンファイバーのような非有機ファイバーを含む。他の実施例において、強化材は、ポリマー材料の固形材、金属材料、または他の耐剪断材料を含む。さらに他の実施例において、強化材は、例えばステンレス鋼および／またはチタンで作られた微小な多条より糸ケーブルを含む。さらに他の実施例において、横方向の強化材は、ポリマー鎖のリンク、金属製のリンク、または他の適切な材料のリンクのようなリンク材を含む。
【００９０】
上述したさまざまな構成は、結合構造の単なる例であり、均等な構造も考えられる。これらの構造自身は、カップ１０２が回転中または研磨ペーストを載せる間にプロフィーアングルから外れそうになる傾向に逆らって、軸部２３０への繋留力を向上させることができる。理論の裏打ちを待つまでも無く、軸部２３０へのカップ１０２のオーバー成形は、カップ１０２の軸部２３０に対する接触面積を大きく増加させることによってカップ１０２の取り付け力をはるかに向上させることが推測される。
【００９１】
プロフィーアングル１００は、任意のポリマー材料、金属または金属合金で作られる。ポリマー材料の例としては、ポリエチレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリエステル、アクリルポリマー、塩化ビニル、ポリアミド、ポリカーボネート、ＵＬＴＥＭ（登録商標）等のようなポリエチルイミドを含み；ポリカーボネートとポリブチレンテレフタレートまたはＬｅｘａｎ（登録商標）プラスチック（ポリカーボネートとイソフタレート・テレフタレート・レゾルシノール樹脂との共重合体（すべてＧＥ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ社から入手可能））との混合物であるＸｅｎｏｙ（登録商標）のようなポリマー混合体も適している；一成分として芳香族ヒドロキシカルボン酸（例えばヒドロキシ安息香酸（硬質モノマー）、ヒドロキシナフトエート（軟質モノマー）、芳香族ヒドロキシアミン、および芳香族ジアミン）を含むグループから選択される少なくとも一つの成分を含む芳香族ポリエステルまたは芳香族ポリエステルアミドのような液晶ポリマー（米国特許第６，２４２，０６３号、第６，２７４，２４２号、第６，６４３，５５２号、および第６，７９７，１９８号に例示されている）、終端の無水物基（terminal anhydrides group）または側部の無水物（lateral anhydrides）を有するポリエステル無水物（米国特許第６，７３０，３７７号に例示されており、その内容は参照によってここに含まれる）またはそれらの混合物；または、ポリ乳酸樹脂（Ｌ−乳酸およびＤ−乳酸を含む）のようなポリエステル材料を含む生物共存ポリマー、または生物分解ポリマー；ポリヒドロキシ吉草酸／ヒドロキシ酪酸樹脂（３−ヒドロキシブチレン酸と３−ヒドロキシペンタン酸（３−ヒドロキシ吉草酸）の共重合体（ＰＨＢＶ）とポリヒドロキシアルカノアート（ＰＨＡ）との共重合体）；ポリエステル／ウレタン樹脂；ポリサルファン、ＰＰＳ（硫化ポリフェニール）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等のような他の生態共存性ポリマーも適切である。また、加えて、色素、カーボン粒、シリカ、金属粉または導電性ポリマーのような導電性粒子、またはそれらの混合物が充填されたポリマーであるエンジニアリング用プレプレッグまたは合成物も使用可能である。
【００９２】
適切な金属または金属合金の例は、ステンレス鋼：Ｎｉ／Ｔｉ合金のような合金；米国特許第６，６８２，６１１号、および米国特許出願第２００４／０１２１２８３号（これらは参照によってここに含まれる）に述べられているようなもので、Ｌｉｑｕｉｄ  Ｍｅｔａｌ，Ｉｎｃ．から入手可能なものを含む任意のアモルファス金属を含ませることが出来る。
【００９３】
歯車も、Ｃｅｌｃｏｎ  Ｍ９０のようなアセタール、（ケンタッキー州フローレンスのＴｉｃｏｎａ社、から入手可能な）共重合体、（デラウェア州ウィルミントンのＤｕｐｏｎｔ社から入手可能な）デルリン（登録商標）等；またはＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）；等で作ることが出来るが限定はされない。
【００９４】
カップ１０２は、限定はされないが、ポリウレタン、ポリブチレン、ラテックスゴム、または天然または合成ゴムのどちらでも良い他のゴム材料を含む。弾性のある合成ゴムの例は、スチレンブタジエンゴム（ブナゴム−ブタジエンとスチレンの共重合体）またはスチレンイソプレンのようなＫｒａｔｏｎ社から入手可能なさまざまな共重合体またはブロック共重合体（すなわちＫｒａｔｏｎｓ（登録商標））、ＥＤＰＭ（エチレン・プロピレン・ジエン  モノマー）ゴム、ニトリル（アクリロニトリル・ブタジエン）ゴム、ポリシロキサン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ  ＲＴＶ）、フッ素樹脂（Ｄｕｐｏｎｔ  Ｄｏｗ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ社から入手可能なＶｉｔｏｎＲ）、ポリクロロプレン（Ｄｕｐｏｎｔ社から入手可能なＮｅｏｐｒｅｎｅ）、（Ｍｏｎｓａｎｔｏ  Ｃｏｍｐａｎｙ社から入手可能な）Ｓａｎｔｏｐｒｅｎｅ、フッ素シリコンゴム等を含む。加えて、上述した生態共存性または生物分解性の材料も使用可能である。
【００９５】
いくつかの実施例において、カップ１０２に使用される材料は、軸部２３０の材料の軟化温度または溶解温度よりも僅かに高い溶解温度を持ち、カップ１０２が軸に成形される間に軸の部分が軟化またはわずかに溶融し、両方の材料が共に混ぜ合わされてカップ１０２が軸により良く結合する。これらの実施例において、結合構造５１０が無くても、カップ１０２と軸部２３０の結合によって使用中のカップの離脱を最小限にすることが出来る。
【００９６】
いくつかの実施例において、カップ１０２に使用される材料は、高い弾性率を有し、つまり使用中の圧縮量が小さい。圧縮量は、例えば約５％未満、さらに例示すれば、約３％未満である。このこともまた、使用中の研磨ペーストの保持とともに研磨動作を容易にする。
【００９７】
上述のいずれのプロフィーアングルも使い捨て可能であっても良い。使い捨て可能な歯科用アングルの使用は労力、コスト、および消毒のリスクを軽減する。コスト効率が良いように製造工程も大量生産を受け入れやすい。本発明のプロフィーアングル１００、カップ１００および歯車２３２および２３６を形成する部品は、いずれかの従来の部品工場で大量に生産できる。しかし、プロフィーアングル１００は大きさが少しコンパクトであり、プロフィーアングル１００は、研磨機能を効率的に実行出来てかつ従来の手持ち部に適合出来てサイズが小さければ小さいほど望ましい。そのようなアングルをコスト効率よく作り上げることは挑戦である。
【００９８】
代表的に、典型的な製造工程は以下に述べる方法で行われる（また、図１３の図解フローチャートに要約され例示される）：
プロフィーアングル１００の本体が、すそ領域２２８、ネック領域２１０および部分的なヘッド領域２０８を有する主要部とキャップ２５８を有する小さい方の領域を含む二体のハウジングとして成形される。キャップ２５８は、図１の組み上がった製品１０８に見られるようにヘッド領域２０８のバランサーを含む。本発明の一態様において、本体領域２１２はすそ領域２２８およびネック領域２１０の長手方向軸と同軸である穴２１２ａを含む。穴２１２ａは、すそ領域２２８の基部端にある第１の開口、およびネック領域２１０の末端にある第２の開口に対して開いており、ヘッド領域２０８へのアクセスを可能にしている。ハウジング部分２０６および２１３ｂのヘッド領域２５６および２５８は、凹面の内面を有しており、ハウジング部分の主要部分および小さい方の部分２５６および２５８が組み立てられたときに凹面の内面がその領域内の空洞を決める。
【００９９】
本発明の一実施例によれば、主要部分および小さい方の部分２５６および２５８は、例えば、熱可塑性樹脂の射出成形によって作られる。駆動軸２１６も熱可塑性樹脂の射出成形によって作られ、被駆動軸２３０も同様である。プロフィーアングル１００の組み立て中に、ハウジング２０６は、手動または自動組み立てのために手で把持されるか、または固定具に設置される。駆動軸２１６は、その支持部表面に（本発明の一実施例においてはグリース貯蔵部に）潤滑剤が添付されて用意される。その後、駆動軸２１６の基部端をハウジング２０６のヘッド端２０８にある軸穴２１２ａの開口に設置して軸２１６をハウジング２０６の末端に向かって押し込むことによって、軸２１６がハウジング２０６内の軸穴２１２ａに挿入される。この工程の最中、本発明の一実施例によれば、駆動軸２１６の末端に形成されている駆動歯車２３２がハウジング２０６のエッジを潜り抜けてハウジング２０６のヘッド部分２０８内の凹部に進入できるように、駆動軸２１６を柔軟にしておくことが必要である。駆動軸２１６上の歯車２３２がその動作位置（典型的には明確な停止位置（positive stop）で示される）にあるように駆動軸２１６が設置された後に、被駆動歯車２３６を含む被駆動軸２３０がヘッド２５６の主要部内のジャーナル軸受けに取り付けられる。
【０１００】
本発明の一実施例によれば、駆動歯車２３２および被駆動歯車２３６への潤滑が必要とされる。そのようなケースでは、駆動歯車２３２および被駆動歯車２３６は、取り付け前に予めグリースが塗られるか、または二つの軸２１６および２３９が位置決めされた後に潤滑剤が歯車２３２、２３６に添付される。
【０１０１】
二つの軸２１６および２３９が正しく配置された後、ハウジング２０６および２１３ｂの小さい方の部分２５８（キャップ）が、ハウジング２５６の主要部のヘッド２０８にある開放領域上に設置される。その後、その組み立て体は超音波溶接システムにかけられ、ハウジングの主要部と小さい方の部分の間の近接する面が互いに溶融される。
【０１０２】
本発明の一実施例によれば、ハウジングの主要部と小さい方の部分の接触縁は、二つの面の間で本体に対する均一で合致した面を形成するように実質的に平らである。本発明の他の実施例において、接触面は、ハウジング２０６の主要部および小さい方の部分２５６、２５８の間で共同して面領域を増大するようになす補足的な構成または構造を含む。これらの構成または構造は、一部分の突起が他の部分の溝に適合する、溝と突起のようなスナップ適合構造を含む縁、または、補足部分の下方の面に横に結合され、例えば超音波溶接部を形成するすそ部分のような重複部分を含む。
【０１０３】
本発明の一実施例によれば、被駆動歯車２３６とプロフィーカップ１０２との間にワッシャーのような形をしたラジアル締結具が被駆動軸２３０に同軸で設置される。また、本発明の一実施例によれば、このラジアル締結具は、超音波溶接工程中にハウジング２０６のヘッド部分２０８に結合される。
【０１０４】
本発明の一実施例において、駆動軸２１６および被駆動軸２３０がハウジング２０８内に組みつけられ，ハウジング２０８の超音波溶接の後に柔軟なプロフィーカップが被駆動軸２３０の末端に追加される。本発明の他の実施例において、プロフィーカップ１０２はプロフィーアングル１００の組み立ての前に補助工程で被駆動軸２３０に追加される。
【０１０５】
本発明の一実施例において、予め成形されたプロフィーカップ１０２は、前述したように、熱溶着、超音波溶接、化学的溶着、または最新の接着剤の適用のような結合方法を用いて予め成形された被駆動軸２３０に固定的に結合される。予め成形されるカップは、射出成形によって成形される。
【０１０６】
本発明の他の実施例において、プロフィーカップ１０２は予め成形された被駆動軸２３０の末端のしかるべきところに成形される。成形は、本来の、物質の溶剤による共重合化、本来の、粒材焼結または均一圧縮成形によって行われる。
【０１０７】
本発明のなお他の実施例において、これも上述したように、被駆動軸は予め成形されたプロフィーカップ１０２内のしかるべきところに成形またはオーバー成形される。
本発明の一実施例によれば、被駆動軸２３０の末端はプロフィーカップ１０２のための結合構造５１０を有している。さまざまな実施例において、結合構造５１０は被駆動軸２３０に一体的に成形されるか、または溶接、熱結合、接着剤結合、ねじによる挿入、一つ以上の機械的締結具、または他の適切な方法で被駆動軸２３０に固定される。結合構造５１０は、図１２Ａ−Ｌで述べたさまざまな構成、またはすじ付け、接着および他のプロフィーカップ１０２を結合構造５１０に繋留するのに使用される面積の増加に役立つ周回面積または横面積の拡大によって、組み付け後にプロフィーカップが被駆動軸から離脱するのを防止するのに好ましい構造をしている。
【０１０８】
本発明の一実施例において、結合構造５１０を含む被駆動軸２３０は鋳型または射出成形型内に配置される。硬化前のポリマー材料、または溶融した熱可塑性樹脂材料が型内の空洞に導入され、ポリマー材料が結合構造５１０を取り囲む。いくつかの実施例において、上述したようなオーバー成形モードの最中、ポリマー材料は被駆動軸２３０の周辺区域の外にも延伸する。
【０１０９】
これも上述したように、カップ１０２の製造のためのいくつかのポリマー材料は、軸部２３０用の材料の軟化温度または溶解温度よりもわずかに高く、カップ１０２の軸上への成形の最中に軸の一部が軟化または僅かに溶融し、両方の材料が混ざり合うようになり、カップ１０２が軸により良く結合することになる。
【０１１０】
本発明の一実施例において、上述したように、図１２Ｂ、１２Ｆ，１２Ｉ，および１２Ｊに例示した５７５、６２０および６７０のような貫通穴を通して、成形前に強化材が設置される。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】図１は、本発明の一実施例によるプロフィーアングルの斜視図を示す。
【図２】図２は、本発明の一実施例による、歯車機構を含むプロフィーアングルの部分破断図を示す。
【図３】図３は、本発明の一実施例によるプロフィーアングルのハウジング部品の前面図を示す。
【図４】図４は、本発明の一実施例によるプロフィーアングルのハウジング部品の側面図を示す。
【図５】図５は、クラウン歯車とピニオン歯車機構の組み付けの破断斜視図を示す。
【図６】図６は、ランタンホイール形の機構の斜視図を示す。
【図７】図７は、本発明の一実施例によるプロフィーアングルの駆動軸の側面図を示す。
【図８】図８は、本発明の一実施例による、駆動歯車を含むプロフィーアングルの駆動軸の一部の斜視図を示す。
【図９】図９は、本発明の一実施例によるプロフィーアングルの歯車機構組み立ての一部の斜視図を示す。
【図１０】図１０は、本発明の一実施例によるプロフィーアングルの被駆動歯車の一部の破断斜視図を示す。
【図１１】図１１は、本発明の一実施例によるプロフィーアングルの被駆動軸およびプロフィーカップの断面図を示す。
【図１２Ａ】図１２Ａは、本発明の種々の実施例によるプロフィーアングルの被駆動軸に対するプロフィーカップの結合構造の斜視図を示す。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、本発明の種々の実施例によるプロフィーアングルの被駆動軸に対するプロフィーカップの結合構造の斜視図を示す。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、本発明の種々の実施例によるプロフィーアングルの被駆動軸に対するプロフィーカップの結合構造の斜視図を示す。
【図１２Ｄ】図１２Ｄは、本発明の種々の実施例によるプロフィーアングルの被駆動軸に対するプロフィーカップの結合構造の斜視図を示す。
【図１２Ｅ】図１２Ｅは、本発明の種々の実施例によるプロフィーアングルの被駆動軸に対するプロフィーカップの結合構造の斜視図を示す。
【図１２Ｆ】図１２Ｆは、本発明の種々の実施例によるプロフィーアングルの被駆動軸に対するプロフィーカップの結合構造の斜視図を示す。
【図１２Ｇ】図１２Ｇは、本発明の種々の実施例によるプロフィーアングルの被駆動軸に対するプロフィーカップの結合構造の斜視図を示す。
【図１２Ｈ】図１２Ｈは、本発明の種々の実施例によるプロフィーアングルの被駆動軸に対するプロフィーカップの結合構造の斜視図を示す。
【図１２Ｉ】図１２Ｉは、本発明の種々の実施例によるプロフィーアングルの被駆動軸に対するプロフィーカップの結合構造の斜視図を示す。
【図１２Ｊ】図１２Ｊは、本発明の種々の実施例によるプロフィーアングルの被駆動軸に対するプロフィーカップの結合構造の斜視図を示す。
【図１２Ｋ】図１２Ｋは、本発明の種々の実施例によるプロフィーアングルの被駆動軸に対するプロフィーカップの結合構造の斜視図を示す。
【図１２Ｌ】図１２Ｌは、本発明の種々の実施例によるプロフィーアングルの被駆動軸に対するプロフィーカップの結合構造の斜視図を示す。
【図１３】図１３は、本発明の一実施例によるプロフィーアングルの製造工程の一部のフローダイアグラムを示す。
【図１４】図１４は、本発明の一実施例によるプロフィーカップの一実施例の斜視図を示す。
【図１４ａ】図１４ｂは、図１４の実施例の正面図を示す。
【図１５ａ】図１５ａは、本発明の一実施例によるプロフィーカップの一実施例の側面図を示す。
【図１５ｂ】図１５ｂは、図１５ａの実施例の正面図を示す。
【図１５ｃ】図１５ｃは、図１５ａの他の実施例の正面図を示す。
【図１６ａ】図１６ａは、本発明の一実施例によるプロフィーカップの一実施例の斜視図を示す。
【図１６ｂ】図１６ｂは、図１６aの実施例の正面図を示す。
【図１６ｃ】図１６ｃは、図１６aのプロフィーカップの破断図を示し、また、結合形態を示す。
【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】
2008532702.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2008532702.tif 000012
【図１１】
2008532702.tif 000013
【図１２Ａ】
2008532702.tif 000014
【図１２Ｂ】
2008532702.tif 000015
【図１２Ｃ】
2008532702.tif 000016
【図１２Ｄ】
2008532702.tif 000017
【図１２Ｅ】
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【図１２Ｆ】
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【図１２Ｇ】
2008532702.tif 000020
【図１２Ｈ】
2008532702.tif 000021
【図１２Ｉ】
2008532702.tif 000022
【図１２Ｊ】
2008532702.tif 000023
【図１２Ｋ】
2008532702.tif 000024
【図１２Ｌ】
2008532702.tif 000025
【図１４】
2008532702.tif 000026
【図１４Ａ】
2008532702.tif 000027
【図１５Ａ】
2008532702.tif 000028
【図１５Ｂ】
2008532702.tif 000029
【図１５Ｃ】
2008532702.tif 000030
【図１６Ａ】
2008532702.tif 000031
【図１６Ｂ】
2008532702.tif 000032
【図１６Ｃ】
2008532702.tif 000033
【図１３】
2008532702.tif 000034
【国際調査報告】
2008532702.tif 000035
2008532702.tif 000036
2008532702.tif 000037
2008532702.tif 000038