(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮空気により駆動される使い捨て歯科用装置であって、
第１の外殻部と第２の噛合外殻部と芯部とを有する細長い本体部と、複数の管を含む基部と、前記基部に対向する端部に配置された頭部と、前記頭部の近傍に配置された種々の開口部と、を含み、
前記第１および第２の外殻部は手動操作のための外部面を形成するために結合され、
これらの前記外殻部は空隙を形成し、
前記空隙は空隙壁内部に一体的に形成された複数の溝部の第１の組を含み、
前記芯部は、前記複数の溝部の第１の組に合致され、一体的に形成された複数の溝部の第２の組を含み、
前記複数の溝部の第１および第２の組は、種々の通路を流体管として画定するために、形状および位置を合致されており、
前記基部は、前記管を介して、外部の光源、空気源および水源に連通しており、
前記管は、前記細長い本体部により画定された前記通路に連通しており、
前記頭部は、支持シャフトと、前記支持シャフトの上方および下方の端部を回転可能に支持する軸受と、前記支持シャフトに連結されたタービンインペラと、を含み、
各軸受は内筒内部に配置されており、
前記内筒は前記頭部に配置されており、
前記タービンインペラは、歯科用バードリル、歯科用バードリル固定システムおよび歯科用バードリル取り外しシステムを回転させるために、空気ノズルを介して前記圧縮された空気源により駆動され、
前記歯科用バードリル取り外しシステムは、前記支持シャフトから前記歯科用バードリルを押し出すための物体を通すことができる穴を有し、
前記種々の開口部は、前記歯科用バードリルの最端部に、管により光、空気および水を送ることを特徴とする使い捨て歯科用装置。
【請求項２】
圧縮空気により駆動される使い捨て歯科用装置であって、
第１の外殻部と第２の噛合外殻部と芯部とを有する細長い本体部と、複数の管を含む基部と、前記基部に対抗する端部に配置された頭部と、タービンインペラと、歯科用バードリルと、を含み、
前記第１および第２の外殻部は手動操作のための外部面を形成するために結合され、
これらの前記外殻部は空隙を形成し、
前記空隙は空隙壁内部に一体的に形成された複数の溝部の第１の組を含み、
前記芯部は、前記複数の溝部の第１の組に合致される一体的に形成された複数の溝部の第２の組を含み、
前記複数の溝部の第１および第２の組は、種々の通路を流体管として画定するために、形状および位置を合致されて、
前記基部は、前記管を介して、外部の光源、空気源、水源に連通しており、
前記管は、前記細長い本体部により画定された前記通路に連通しており、
前記頭部は、回転可能なタービン軸と、前記頭部の内部に固定され、前記タービン軸を回転可能に支持する第１および第２の内筒と、前記第１の内筒と第２の内筒との間に配置され、前記回転可能なタービン軸に取り付けられた前記タービンインペラと、を含み、
前記タービンインペラは、流体管のうちの１つにより前記圧縮空気源に連結された空気ノズルと並列しており、
歯科用バードリル固定装置が前記タービン軸の一端部に取り付けられており、前記管のうちの少なくとも１つは前記基部からタービン軸へ延在し、外部源からタービン軸へ水を導くように構成されていることを特徴とする使い捨て歯科用装置。
【請求項３】
前記細長い本体部は角度が付けられたことを特徴とする請求項２に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項４】
前記細長い本体部は実質的に全体がプラスチックで形成されたことを特徴とする請求項２に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項５】
前記細長い本体部は部分的にプラスチックで形成されたことを特徴とする請求項２に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項６】
前記細長い本体部は部分的に金属で形成されたことを特徴とする請求項２に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項７】
前記外殻半部の外部表面はゴムで被覆されていることを特徴とする請求項２に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項８】
外部光源に連通する光ファイバー管を有することを特徴とする請求項２に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項９】
前記タービンインペラは連続するタービンブレードを組込んでいることを特徴とする請求項２に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項１０】
前記タービンインペラは湾曲するタービンブレードを組込んでいることを特徴とする請求項２に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項１１】
前記タービンインペラは羽根車形状を有することを特徴とする請求項２に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項１２】
前記空気ノズルはベンチュリを組込んでいることを特徴とする請求項２に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項１３】
前記歯科用バードリルの最端部に、管により光を送るための開口部を有することを特徴とする請求項２に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項１４】
前記光の焦点は調節可能であることを特徴とする請求項１３に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項１５】
前記歯科用バードリルの最端部に、管により水を送る開口部を有することを特徴とする請求項２に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項１６】
水を送るための前記開口部は調節可能であることを特徴とする請求項１５に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項１７】
前記シャフトは、前記頭部により支持された前記内筒内部に固定された軸受を含むことを特徴とする請求項２に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項１８】
前記軸受はプラスチックで形成されたことを特徴とする請求項１７に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項１９】
前記軸受は金属で形成されたことを特徴とする請求項１７に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項２０】
前記軸受は密封されることを特徴とする請求項１７に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項２１】
前記軸受は圧力下で潤滑されることを特徴とする請求項１７に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項２２】
前記潤滑物はオイルであることを特徴とする請求項２１に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項２３】
前記潤滑物は水であることを特徴とする請求項２１に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項２４】
前記軸受は潤滑物内部で浮遊することを特徴とする請求項２１に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項２５】
前記潤滑物はオイルであることを特徴とする請求項２１に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項２６】
前記潤滑物は水であることを特徴とする請求項２１に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項２７】
前記内筒はゴムで形成されたことを特徴とする請求項２１に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項２８】
前記シャフトは前記頭部により支持された内筒により回転可能に固定され、前記内筒は前記シャフトに内部軸受表面を提供することを特徴とする請求項２に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項２９】
前記内筒はプラスチックで形成されたことを特徴とする請求項２８に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項３０】
前記内筒は金属で形成されたことを特徴とする請求項２８に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項３１】
前記内筒は焼結金属で形成されたことを特徴とする請求項２８に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項３２】
前記管のうちの１つは、水が前記内筒の壁を介して送られて、内部軸受表面を潤滑するように、前記内筒に圧力の下で前記水を導通することを特徴とする請求項３１に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項３３】
前記内筒は、前記頭部内で前記シャフトの横運動を制限するために、前記頭部内で円錐型の壁と係合するようになされた、外部円錐形状を有することを特徴とする請求項２８に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項３４】
圧縮空気により駆動される使い捨て歯科用装置であって、
第１の外殻半部と第２の外殻半部と芯部とを有する細長い本体部と、複数の管を含む基部と、前記基部に対向する端部に配置された頭部と、前記第１の外殻半部と前記第２の外殻半部とを組み込んだ外殻半部結合システムと、を含み、
これらの前記外殻半部は、手動操作のための外部面を形成するために、結合されて、
これらの前記半部は空隙を形成し、
前記空隙は空隙壁内部に一体的に形成された複数の溝部の第１の組を含み、
前記芯部は、前記複数の溝部の第１の組に合致され、一体的に形成された複数の溝部の第２の組を含み、
前記複数の溝部の第１および第２の組は、種々の通路を流体管として画定するために、形状および位置を合致されており、
前記基部は、前記管を介して、外部の光源、空気源、水源と連通しており、
前記管は、前記細長い本体部により画定された前記通路と連通しており、
前記頭部は、前記頭部内に回転可能に固定された支持シャフトと、前記支持シャフトに連結されたタービンインペラであって歯科用バードリルと歯科用バードリル固定システムと歯科用バードリル取り外しシステムとを回転させるために、空気ノズルを介して前記外部の空気源により駆動されるタービンインペラと、前記頭部の下に配置された種々の開口部と、を含み、
前記タービンインペラは、空気ノズルを介して前記外部の空気源により駆動されて、歯科用バードリルと、歯科用バードリル固定システムと、歯科用バードリル取り外しシステムと、を回転させ、前記歯科用バードリル取り外しシステムは、物体を前記歯科用バードリルを前記支持シャフトから押し出すことを可能にする出入穴を有し、
前記種々の開口部は、前記歯科用バードリルの最端部に、管により光、空気、水を送り、
前記第１の外殻半部は全体的な前記第１の外殻半部の結合端部に沿って直角に突出する面を組み込み、
前記第２の外殻半部は全体的な前記第２の外殻半部の結合端部に沿って三角形状の凹部面を組み込み、
前記直角に突出した面は、強い耐水および耐空気結合を形成するように前記三角形状の凹部と一体的に結合されていることを特徴とする使い捨て歯科用装置。
【請求項３５】
前記細長い本体部は角度が付けられることを特徴とする請求項３４に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項３６】
前記細長い本体部は全体的にプラスチックで形成されたことを特徴とする請求項３４に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項３７】
前記細長い本体部は部分的にプラスチックで形成されたことを特徴とする請求項３４に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項３８】
前記細長い本体部は部分的に金属で形成されたことを特徴とする請求項３４に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項３９】
前記外部面はゴムで被覆されることを特徴とする請求項３４に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項４０】
前記外部の光源と連通する前記管の少なくとも１つは光ファイバーで形成されたことを特徴とする請求項３４に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項４１】
前記タービンインペラは連続するタービンブレードを組込んでいることを特徴とする請求項３４に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項４２】
前記タービンインペラは湾曲するタービンブレードを組込んでいることを特徴とする請求項３４に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項４３】
前記空気ノズルはベンチュリを組込んでいることを特徴とする請求項３４に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項４４】
光を送る前記開口部のうちの１つは前記光の調節可能な焦点を提供するように構成されることを特徴とする請求項３４に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項４５】
水を送る前記開口部のうちの１つは調節可能であることを特徴とする請求項３４に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項４６】
前記外殻半部結合システムはプラスチック熱溶接を組込んでいることを特徴とする請求項３４に記載の使い捨て歯科用装置。
【請求項４７】
前記外殻半部結合システムは音波溶接の種々の周波数における溶接法により結合される外殻半部を組込んでいることを特徴とする請求項３４に記載の使い捨て歯科用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は２００３年３月１３日に提出された米国仮出願特許第６０／４５５、０７８号の「使い捨て歯科用装置」の利益を主張するものである。かかる出願の全体的な内容を参照しながら本願明細書を説明する。
【０００２】
本発明は一般に、歯科処置のためのハンドヘルド装置に関する。より詳細には、歯科用ドリル処置のための、改良された使い捨てハンドヘルド装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
多くの歯科処置では、専門的な装置の使用を必要とする。これらの装置には種々の歯科用手動工具およびシリンジなどが含まれるが、これらに限定されるものではない。歯科用ドリルなどの不完全に消毒された医療用装置を再使用することにより、ウイルスやバクテリアなどの感染性因子が人から人へ移されるということは既知である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は圧縮空気駆動型の使い捨て歯科用装置であり、歯や詰め物などの被加工材料上に歯科処置を施す際に用いられるものである。一実施形態においては、細長い本体部は、その本体の一端部で基部を貫通する管（コンジット）を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
管により光ビーム、加圧水流、圧縮空気流を本体内に入れる。基部は、本体を光ビーム源、加圧水流源、圧縮空気流源に固定するための取り付け装置を含む。複数の通路は管と連通し本体を介して、光ビーム、水流、空気流を伝達する。本体は外側の外殻部および芯部を含む。外側の外殻部は中空の一体型の外殻部または一対の噛合外殻部として構成されてもよい。噛合外殻部は、その内部の空隙を画定するために結合され、従来の射出成形技術で容易に形成されてもよい。空隙壁部は一体的に形成された溝部の第１の組を含み、芯部は溝部の第１の組と噛合するために、一体的に形成された溝部の第２の組を提供する。噛合すると、一体的に形成された溝部の第１の組および第２の組は、取り囲まれた通路がこれにより本体の縦断面軸に沿って形成されるような形状に合致される。
【０００６】
一実施形態において、細長い本体部の端部の頭部は内筒を保持し、内筒は高速タービンインペラシャフトを支持するための軸受を提供する。回転可能なシャフトはタービンインペラと、歯科用バードリルをシャフトに取り付けるための取り外し可能な取り付け装置と、を含む。空気流は回転軸を中心にしてバーを回転させるために、高い回転速度でインペラを駆動する。
【０００７】
他の実施形態においては、頭部は内筒を含み、インペラシャフトを回転可能に取り付ける別途の軸受を支持する。シャフトはタービンインペラと、歯科用バードリルをシャフトに取り付けるための取り外し可能な取り付け装置手段と、を含む。空気流は、回転軸を中心にしてバーを回転させるために、高速でインペラを駆動する。
【０００８】
頭部に隣接する本体内の開口部は、光ビーム、加圧水流、圧縮空気流の部分をバーの最端部に向かう方向に開放し、このためバー、光ビーム、水流、空気流は全て被加工材料に収束して、歯科処置中の照明、冷却、被加工材料からの砕片の除去を可能とする。一通路は光ビームを効率的に基部から開口部へ伝達するための透明な導光性ロッドを含むことが好ましい。空気流の主要部分はタービンインペラに導かれ、空気流のより小さい部分は、開口部を介して被加工材料に向かう通路のうちの１つを介して移動するように分流される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の好ましい実施形態は、安価に製造ができるものであり、このため１人の患者に使用したあとには廃棄することを実際的なものにする。このような使用法により患者間で病気が拡大するリスクを大幅に低減する。好ましい実施形態は、軽量で握りやすく、かつ操作しやすいものであり、標準的な空気源、水源、光源に迅速に連結して、種々の寸法および形状を有する歯科用バードリルを容易に取り替えるものであるため、それぞれの患者に対して複数の使い捨てドリルを使用する必要がない。
【００１０】
好ましい実施形態の他の特性により、機器の寸法を大幅に増大することなく、歯科用バードリルを迅速に交換することができる。好ましい実施形態の他の特性により、単一の歯科用装置の作業部位に水、空気、光を送ることが可能となる。好ましい実施形態はさらに高度のトルクをもたらすとともに歯科用バードリルに対してトルクを調節し、歯科医が容易かつ快適に装置を使用することができるようにする。
【００１１】
好ましい実施形態の他の利点は、空気または水の漏れ可能性を解決する、完璧に密封されたハウジングを提供するために、先進のプラスチック溶接法を用いて大量生産されてもよく、改良された軸受ハウジングと、製造工程とを含み、滑らかで静かな軸受操作および高い耐久性を確実なものとする。またこれらの利点に加えて、さらに高度のトルクをもたらすとともに歯科用バードリルに対してトルクを調節し、歯科医が容易かつ快適に装置を使用することができるようにする。
【００１２】
本発明の他の特性および利点は、添付された例を用いて本発明の諸原理を説明する図面に関連して、後述される詳細な説明から明らかなものとなろう。
【００１３】
これらおよび本発明の他の特性、態様、利点は、好ましい実施形態の図面を参照して後述されるが、これらは本発明を説明するためになされるものであり、本発明を限定するものではないことに留意されたい。図面は４つの図を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１を参照すると、圧縮空気駆動型の使い捨て歯科用装置の全体的な図が示されている。使い捨て歯科用装置は歯または詰め物などの被加工材料上に歯科処置を行なうために用いられる。携帯式の細長い本体１０は、本体１０をしっかりと握って操作するために適した種々の異なるテクスチャまたは被覆部を有する外面部１２を有してもよい。管１４は本体１０の基部１６の一端部を貫通して、光ビーム１８、加圧水流２０、圧縮空気流２２を本体１０内に通す。管１４はさらに戻り空気流の本体１０からの出口を提供する。基部１６はさらに本体１０を光ビーム１８の光源、加圧水流２０の水源、圧縮空気流２２の空気源（図示せず）に固定するための取り付け装置システム２４を含む。好ましくは、取り付け装置システム２４は基部１６に一体的に外部ねじ形成されて、内部ねじを源（図示せず）に噛合させてもよい。基部１６の端部と源との間のガスケット（図示せず）は源の内部ねじおよび基部の外部ねじを通過する空気および水の漏れを防ぐことになる。（図２に示される）複数の内部通路２６は管１４を連通して、光ビーム１８、水流２０、空気流２２が本体１０内部を通過できるようにする。本発明の一実施形態では、水が空気流に導かれて、これによりタービン軸への潤滑がなされ、後述されるタービンを駆動するためのさらなる動力が提供される。好ましくは、本発明は全体的または部分的にプラスチックなどの比較的安価な材料で形成されてもよく、これにより本発明は使用後に破棄されたり、または後日使用できるように患者に与えられるほど安価となる。
【００１５】
図２の実施形態で見られるように、本体１０は左外殻半部３０、右外殻半部３２、芯部３４により構成されてもよい。左右外殻半部３０、３２は結合され本体１０の外面部１２を形成するとともに、内部に空隙３６を画定するが、これらは従来の射出成形技術により容易に形成されてもよい。空隙３６は本体１０の縦断面軸に一般的に位置あわせされ、一体的に形成された溝部の第１の組４０を含む。芯部３４は、溝部の第１の組４０と噛合するために一体的に形成された溝部の第２の組４２を提供する。噛合すると、溝部４０の第１の組と、一体的に形成された溝部の第２の組４２は、密閉された通路２６が主に本体１０の縦断面軸に沿って形成されるような形状に合致される。
【００１６】
図３は、外殻半部３０および３２がない芯部３４の左側を示す詳細な透視図である。本発明の一実施形態においては、一体的に形成された溝部４２により圧縮空気および水は基部１６を介して入り、頭部４４に向かって芯部３４に沿って水平方向に移動する。
【００１７】
図４は、外殻半部３０および３２がない芯部３４の右側を示す詳細な透視図である。頭部４４から戻った空気は芯部３４の右側に沿って水平方向に移動し、基部１６に戻る。光管５２は芯部３４の右側内部に配置されて、基部から頭部４４に向けて光を移動させてもよい。
【００１８】
本発明の他の好ましい実施形態においては、本体１０は一体成形された中空外側の外殻部（図示せず）および芯部３４から構成されてもよい。左右の外殻半部３０、３２と同様に、一体型の中空外殻部は、本体１０の外面部１２を含み、空隙３６をその内部に画定する。芯部３４は有利なことには、一体成形された外殻部内の空隙３６に配置される。一体型の外殻部はまた従来の射出成形技術により容易に形成されてもよい。芯部３４と合致する本体１０内部の全ての内部空隙は、２片の外殻部実施形態の両方、および、一体型の外殻部実施形態と同様に構成される。
【００１９】
図５および図８は、水流２０を送るための環状管４６とよばれる管１４のうちの１つが基部１６を貫通するために配置される本発明の実施形態を示す。水流２０は管４６から水平方向に芯部３４の周りに導かれ、芯部に略横向きの位置に達する。その後、水は長手方向に芯部３４の下面に隣接して移動し、水流２０を排出するために水流開口部またはノズル４８に達する。
【００２０】
頭部４４に隣接する本体１０内の光開口部５４により光ビーム１８が開放される。圧縮空気流２２の一部または戻ってくる圧縮空気の一部は水流開口部４８を取り囲み、加圧水流２０が圧縮空気流の一部とともに歯科用バードリル５６の最端部に向かう方向に流れてもよい。歯科用バードリル５６、光ビーム１８、水流２０、空気流２２は全て被加工材料上に収束して、歯科処置の間、照明、冷却、被加工材料からの砕片の除去を行なう。導光性ロッド５８（図６）は光開口部５４を含む。光ファイバーなどの他の光伝送システムもまた可能であるが、これに限定されるものではない。通路２６の１つは、光ビーム１８を効率的に基部１６から光開口部５４に送るための高度に研摩された面を有する、透明な導光性ロッド５８を含むことが好ましい。同様に環状管１４のひとつは、高度に研摩された導光性ロッドスタブ６０を含み、基部１６を介して光源（図示せず）から導光性ロッド５８に効率的に光ビーム１８を送ることが好ましい。
【００２１】
本体１０の他方の端部に位置する頭部４４は、支持シャフト７２の上方部分６８および下方部分７０に取り付けられた内筒６６に配置された軸受６４を含む。内筒６６により軸受が簡単に設置できるようになり、騒音および振動が低減され、かつ緩衝効果をもたらすことで、歯科医が作業中に患者が受ける感覚をフィードバックできるようになった。内筒６６はゴム、プラスチック、金属、複合材料などの種々の異なる材料から形成されてもよいが、これらに限定されるものではない。軸受６４はプレス嵌め、特定のファスナ、接着剤、エポキシなどにより内筒６６に取り付けられてもよい。内筒６６により頭部４４内部に、被加工材料上に処置を行なう際に起こりうる、干渉振動および騒音を防止する軸受６４を正確に位置調整することができる。振動および騒音を低減することにより、歯科処置中の患者により快適な環境を与えることができる。
【００２２】
図７で示されるように、支持シャフト７２はタービンインペラ７４およびバー取り外しシステムを含み、好ましくは、取り外し装置を挿入して、歯科用バードリル５６を支持シャフト７２から突出させるための貫通孔８０を含む。歯科用バードリル排出器などの他の歯科用バードリル取り外しシステムもまた可能であり、かかるシステムではビルトイン機構が使い捨て歯科用装置に組み込まれ、歯科用バードリルの取り外しを助けるものである。空気流２２はインペラ７４を高速で駆動して、回転軸を中心にバー５６を回転させる。歯科用バードリル５６は圧締めシステム（図示せず）により、頭部４４から突出する方向に下方に支持される。歯科用バードリル５６はバー固定シャフト８２を含み、たとえばドリルビット、予防カップ、研磨器、またはダイヤモンドバイトなどの数多くの様々な歯科用道具類のいずれかであってもよい。
【００２３】
頭部４４はさらに、一対の固定空隙８４（図２）を含み、内筒６６を受ける。軸受６４は有利なことに内筒６６の内部に配置される。
【００２４】
固定空隙８４は内筒６６を促すように形成され、この結果、軸受６４の外部レースは互いに対向し、あらかじめ決められた量の予荷重を達成する。
【００２５】
このようにして支持シャフト７２の横運動が大幅に制限されて、支持シャフト７２は、回転運動のみに制限される。
【００２６】
本発明の使い捨て歯科用装置はその機能が長期にわたり信頼性を必要とするものではないため、軸受６４は従来のように、金属製の軸受、またはこれに替わるものとして、硬質プラスチックなどのより安価な非金属製材料から形成されてもよい。本発明の一好ましい実施形態においては、軸受６４が水、空気、オイル、またはこれらの任意の組み合わせなどの浮遊式媒体により完全に囲まれるように意図されてもよい。浮遊式媒体は圧力下で浮遊する軸受に供給されてもよく、あるいは軸受は、振動および騒音を低減する最低限の摩擦を確実なものとするために、浮遊式媒体を満たすチャンバ内に封入されてもよい。
【００２７】
本発明の他の好ましい実施形態が図１０および図１１に示されているが、ここで内筒１２５および１２６は歯科用装置の頭部１２７内に固定される。
【００２８】
インペラシャフト１３０はこれらの内筒および内筒の内部壁に回転可能に支持されて、インペラシャフトの軸受面を高速で回転させる。
【００２９】
内筒１２５および１２６は焼結金属を含む適切な金属、またはテフロン（登録商標）などの適切なプラスチックから構成されてもよい。
【００３０】
有利なことに内筒１２５、１２６は円錐型の外部構造体１３５を有し、頭部１２７内部の対応する円錐型の空隙１３６を嵌合して、内筒１２５、１２６に対するシャフト１３０の横運動を制限する。
【００３１】
円錐型の空隙内の管１５０を用いて、内筒の軸受壁表面に水または他の潤滑物を圧力下で生ぜしめてもよい。かかる軸受はインペラシャフト１３０を支持し、インペラシャフト１３０が回転させられると、これによりさらに、シャフト１３０と、内筒１２５、１２６の軸受表面との間の抵抗を低減させる。一実施形態においては、水は圧力下で焼結金属などの多孔質性材料で形成された内筒１２５、１２６の壁を通って、かかる内部軸受面を潤滑する。
【００３２】
さらに潤滑物を用いることにより、ドリルの操作がより静かなものとなり、歯科医および患者の双方に恩恵をもたらす。
【００３３】
図７ないし図９に示された本発明の好ましい実施形態において、支持シャフト７２のバー圧締めシステムは支持シャフト７２の回転軸に位置合わせされる圧締め孔８８を含む。圧締め孔はバー固定シャフト８２より径がさらに小さく、このため圧締め孔はバー固定シャフト８２に干渉嵌合をもたらすことができる。圧締め孔は一連の開放切欠（図示せず）を有し、バー固定シャフト８２を収容するために側壁（図示せず）を開かせるものであってもよい。バー５６は圧締め孔内に挿入されて、側壁により定位置にしっかり保持されてもよい。頭部４４はさらに、支持シャフト７２の回転軸およびバー取り外しシステムとほぼ位置合わせされた出入穴８６を含み、歯科用バードリル５６は新しい歯科用バードリルを挿入するために、支持シャフト７２から切り離されてもよい。支持シャフト７２は連動機能をもたらし、かつ歯科用バードリル５６の繰り返される切り離しおよび挿入を可能にする。
【００３４】
図８および図９は歯科用装置頭部４４と、空気、水、光の伝達領域と、水漏れおよび気体漏れのない強くて正確な連結を確実なものとするために用いられる噛合表面部との実施形態の詳細図を示す。噛合表面部のさらなる詳細については後述する。
【００３５】
空気流２２の主要部分はタービンインペラ７４に導かれる。インペラ７４は複数のブレード９０を有して、空気２２の流れを受ける。空気流２２は少なくとも１つの別途の空気通路９２を介して、インペラブレード９０とは反対に導かれてもよい。
【００３６】
空気通路は種々の異なる形状のノズル１００を有して、圧縮空気エネルギーをブレード９０に反して効率的に伝達し、回転トルクを提供してインペラ７４を駆動してもよい。１または複数のノズル１００はインペラ７４に対して配置されてもよく、このときブレード９０の少なくとも１つは、インペラ７４のそれぞれの回転位置でのブレード９０の少なくとも１つの表面に本質的に互いに直交するように、空気流２２の一部を受ける。インペラブレード９０の面へ空気を正確に噴射することにより歯科用機器上に一定した高回転トルク力がもたらされる。
【００３７】
インペラ７４のブレード９０に反して空気流２２を導くための空気ノズル１００は異なる形状を用いて設計されてもよい。本発明の第２の実施形態はベンチュリを含み、より速い空気流を得るために空気流を加速してもよい。より速い空気流によりタービン駆動効率を向上させることができる。
【００３８】
タービンブレードの種々の異なる形状を用いて、インペラ７４を効率的に回転させ、より効率的なトルクを得るとともに、歯科用装置利用者および患者に快適な環境をもたらしてもよい。たとえばカップ上のタービンブレードを用いることにより、より効率的に圧縮空気エネルギーを強い回転トルクに伝達してもよい。図１０にはインペラブレードの他の実施形態が示されており、インペラ１４０は羽根車構成されたブレード１４５を有し、改良された回転トルクをもたらす。
【００３９】
施術において歯科医は、必要とされる歯科処置に適切な歯科用バードリル５６を選択して、歯科用バードリル５６のバー固定シャフト８２を支持シャフト７２の圧締め孔に挿入する。圧締め孔８８の側壁（図示せず）は屈曲してバー固定シャフトを挿入させ、側壁の少なくともいくつかの材料は開放切欠（図示せず）内に移動される。歯科医は次いで、本体１０の取り付け装置システム２４を用いて、本体１０の基部１６を加圧水源、加圧空気源、光源に連結する。歯科処置中、歯科医は加圧水、加圧空気、光をともにその源で作動させる。その際、加圧水を足ペダルで作動させたり、または被加工材料を冷却したり、砕片を洗い流したりするために他の作動装置を用いる。
【００４０】
歯科医が足ペダルまたは他の源（図示せず）の制御手段などを介して加圧水源を作動すると、水は芯部３４の上に配置された基部１６の管１４のうちの１つを通る。水は次いで芯部３４の周りを水平方向に移動して、芯部３４の横方向の位置に達し、次いで溝部または通路４２を介して頭部４４に向かう。水の流れは次いで水流開口部４８から出て歯科用バードリル５６の最端部の方向に向かい、そこで砕片を洗い流すとともに被加工材料を冷却するために放水する。水流開口部４８は使い捨て歯科用装置から多少の水を流すように調整されてもよい。
【００４１】
光源が作動されると、光は導光性ロッドスタブ６０を介して基部１６を通り、導光性ロッド５８に移動するが、ここでこの光は開口部５４を介して被加工材料に向かい、被加工材料を照明する。光ファイバーもまた導光性ロッド５８の位置に用いられてもよい。開口部５４を出た光の焦点を調節して、操作者に適切に照明された作業領域をもたらしてもよい。
【００４２】
加圧空気源が作動されると空気流２２は、管１４のうちの１つを介して溝部または通路４２のうちの１つを流れ、空気ノズル１００を通過して、インペラ７４のブレード９０に反して空気流２２を導く。ブレード９０に反する空気の力はインペラ７４を回転させ、これにより歯科用バードリル５６を回転させる。空気は次いで頭部５０から少なくとも１つの戻り空気通路１０２を通る。
【００４３】
戻り空気流２２のより小さい部分は分流されて、水ノズル４８を囲む開口部１０４を介して移動してもよい。この空気流２２のより小さい部分は水流２０とともに被加工材料に向かって導かれて、被加工材料から砕片を除去してもよい。戻り空気はまた、被加工材料を乾燥させるために水を用いることなく被加工材料から砕片を洗い流すことができる。
【００４４】
バー５６を必要とする歯科処置が完成すると、歯科医は次いで細長い目的物を頭部４４の出入穴８６から突出させて、歯科用バードリル５６を圧締め孔８８から取り出す。新しいバーが挿入されてもよく、あるいは、全ての処置が終了したら、本発明使い捨て手動工具は破棄されてもよい。
【００４５】
外殻半部３０および３２の２つが、漏れのない高品質で、完全に位置合わせされた噛合を確実なものとするために、特定の噛合表面部が各外殻半部内に組み込まれる。図８は突出して直角に噛合する面１０８を示す。この面は左の外殻半部３２の外端部に沿って配置され、有利なことに、光ロッド５８および開口部９８の端部を囲む。図９は左の外殻半部３０の外端部に沿って三角形の凹部面１１０を示す。有利なことにはこの面は光ロッド５８の端部および開口部１０４を取り囲む。この三角形の凹部面１１０は左の外殻半部３２の直角に噛合する面１０８と直接対向して配置される。
【００４６】
外殻半部３０、３２は、プラスチック熱溶接、プラスチック音波溶接その他を含む種々の異なる製造工程を用いてともに結合されてもよいが、これらに限定されるものではない。
【００４７】
２つの外殻半部３０および３２は製造中にともに配置されて、外殻半部３０の三角形状の凹部面１１０の角度面により、外殻半部３２の直角に噛合する面１０８は、有利なことにその噛合面を三角形状の凹部面１１０に位置合わせする。この結合工程中、直角に噛合する面の余剰な材料は充分な材料をもたらし、これにより２つの外殻半部３０および３２を完全に結合させる。充分な材料および正確に位置合わせされた結合設計により、強く漏れのない、効率的に作動する使い捨て歯科用装置が得られる。
【００４８】
当然のことながら、前述の説明は本発明にしたがった特定の特性、態様、利点を有する好ましい構造についての説明である。添付の実施形態により定義される本発明の精神および範囲を逸脱することなく、前述の装置に対して種々の変更および改良がなされてもよいことを留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の好ましい実施形態の歯科用装置にしたがった側面透視図である。
【図２】全ての部品を示した歯科用装置の分解立体図である。
【図３】歯科用装置の通路、光ロッド、インペラ組立体を示す左側の部分断面図である。
【図４】歯科用装置の中央芯部、光ロッド、インペラ組立体を示す右側の部分断面図である。
【図５】歯科用装置の空気および水路、インペラ組立体を示す右側の断面側面図である。
【図６】歯科用装置の内部構成部品を示す右側の断面側面図である。
【図７】インペラ組立体、軸受、ドリルバーを示す詳細な透視図である。
【図８】インペラ組立体を示す詳細な右側の断面側面図である。
【図９】インペラ組立体を示す詳細な左側の断面側面図である。
【図１０】羽根車構成を有するインペラ組立体の他の実施形態を示す。
【図１１】インペラシャフトが、歯科用装置の本体内部に保持される円錐型の内筒の内部軸受表面上を回転する図１０のインペラの組立体を示す詳細な断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  本体
１２  外面部
１４  管
１６  基部
１８  光ビーム
２０  水流
２２  圧縮空気流
２４  装置システム
２６  通路
３０  外殻半部
３２  外殻半部
３４  芯部
３６  空隙
４０  第１の組
４２  第２の組
４２  通路
４４  頭部
４６  管
４８  水流開口部
５０  頭部
５２  光管
５４  開口部
５６  歯科用バードリル
５８  導光性ロッド
６０  導光性ロッドスタブ
６４  軸受
６６  内筒
６８  上方部分
７０  下方部分
７２  支持シャフト
７４  タービンインペラ
８０  貫通孔
８２  バー固定シャフト
８４  固定空隙
８６  出入穴
８８  圧締め孔
９０  インペラブレード
９２  空気通路
９８  開口部
１００  空気ノズル
１０２  空気通路
１０４  開口部
１０８  噛合する面
１１０  凹部面
１２５  内筒
１２６  内筒
１２７  頭部
１３０  インペラシャフト
１３５  外部構造体
１３６  空隙
１４０  インペラ
１４５  ブレード
【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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