(57)【要約】材料間の接続における改良が、もたらされる。例えば、歯科用ハンドピースのバーチューブ(１０)とベアリング(１２)のような構成部品との間の界面接続のような、金属間の接続が、改良される。レーザー罫引き部(２０)のような、少なくとも１つの罫引き部が、設けられ、この場合、エクスカベート材料(２１)が、罫引き部(２０)から彫り出される。ベアリング(１２)のような構成部品がバーチューブ(１０)上へ位置させられると、エクスカベート材料(２１)の一部が、２つの構成部品(１０,１２)の間に、それらの間の空間即ち間隙を充填しつつ物理的に侵入する。
2004523370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの構成部品を接合する方法であって、各構成部品は、対向し且つそれらの間で物理的に接触する表面を有しており、前記方法は、
前記表面のうちの少なくとも１つの表面を罫引いて彫刻部位を生成し、これにより、前記彫刻部位に隣接させるようにしてエクスカベート材料を形成する工程と、
部品をそれらの接合位置へ移動させ、これにより、前記エクスカベート材料が、２つの部品間に侵入させられ且つそれらの部品間で変形させられる工程と、
を具備している方法。
【請求項２】
前記罫引き工程が、レーザー、放電装置、機械的な罫書き針又は機械的なカッターでもたらされる請求項１の方法。
【請求項３】
前記罫引き工程であって前記エクスカベート材料を形成するものが、前記エクスカベート材料を、材料であってこの材料から前記エクスカベート材料が彫り出されるものよりも柔らかくさせる請求項１の方法。
【請求項４】
歯科用バーチューブ組立体であって、バーチューブと、このバーチューブ上へ位置させられ且つそのバーチューブにプレス嵌めされる少なくとも１つの構成部品とを有しているものにおいて、
バーチューブ上へ長さ方向に位置させられている少なくとも１つの罫引き部と、
罫引き部に隣接するようにして位置させられている複数のエクスカベート材料であって、罫引き部から移動させられたものと、
を具備し、
少なくとも１つの構成部品が、バーチューブ上へ位置させられ、もって、前記エクスカベート材料が、バーチューブと少なくとも１つの構成部品との間で変形させられ且それらの間に物理的に侵入させられる、
ことを特徴とする歯科用バーチューブ組立体。
【請求項５】
少なくとも１つの構成部品が、ベアリングである請求項４の歯科用バーチューブ組立体。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本願は、仮出願第６０/２５６,３０３号からの利益を主張している通常の出願である。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、一般的には、材料間(例えば金属間)の精密な接続における改良に関する。より具体的には、本発明は、２つの金属部品の間の接続に関しており、この場合、各部品は、接続(例えば、回動可能なシャフト上へのベアリングのプレス嵌め)をもたらし且つ容易にするサイズになされている。特に、本発明は、複数の部品のうちの１つの部品を、レーザー罫引き又は非レーザー罫引きをし、罫書き、彫刻し、さもなければ、機械加工し、もって、溝又は他の凹部を形成することに関しており、この場合、その溝又は他の凹部は、この溝又は凹部の形成の間に移動させられる多量のエクスカベーテッド材料(excavated material)に隣接するようにして位置させられる。次いで、第２の部品が、第１の部品に嵌合させられ、この場合、エクスカベーテッド材料は、２つの部品間の間隙を少なくとも部分的に充填する。
【発明の背景】
【０００３】
金属部品間の精密な嵌合が、産業上の多数の用途において、しばしば要求される。例えば、ベアリング即ちレースと回転シャフトとの間の嵌合は、高度の許容差を有することをしばしば要求される。歯科用ハンドピース用のバーチューブの場合、プレス嵌めが、例えばバーチューブ(又はシャフト)とベアリングの内レースとの間で、しばしば使用される。プレス嵌め接続をしっかりとさせるべく、外径は、レースの内径よりも大きいことを望まれる。１インチの１００万分の５０〜１００の許容差が、しばしば要求される。
【０００４】
多くのそのようなシャフト接続の場合、シャフトと被嵌合構成部品との間に接着剤がしばしば使用されるというのが、実情である。それは、２つの金属部品間の間隙を充填し得る一方、幾つかの用途においては、接着剤を使用することは、しばしば望ましくない。歯科用ハンドピースの場合、接着剤が置かれるべき領域は、しばしば非常に狭く、接着剤の精密な塗布を困難にする。更に、歯科用ハンドピースは、それらの有効寿命が尽きるまで、しばしば高温・高圧下での、繰り返される殺菌処置を受けなければならない。そのような環境は、多くの接着剤を分解させよう。
【０００５】
また、そのような厳密な許容差が要求される場合、多数の金属部品が測定され且つサイズに基づいて分類されるというのが、実情である。そして、金属部品は、適切なサイズに且つ対応しているサイズになされている対応品にぴったりと合わせられ得る。これは、時間を消費する、高価な手続きであるというのが関の山である。
【０００６】
従って、金属部品間の接続における改良に対するニーズが、存在している。その改良は、金属部品間の間隙を充填するという必要性、さもなければ、接続、特にプレス嵌め型の接続を容易にするという必要性に応じたものであるべきである。
【発明の概要】
【０００７】
従って、本発明の目的は、金属間の接続をもたらすことである。
【０００８】
本発明の別の目的は、そのような接続をもたらし且つ容易にするサイズになされている部品間のそのような接続をもたらすことである。
【０００９】
本発明のこれらの及び他の目的であって、本議論から明らかになるであろうものは、後述され且つ特許請求されている発明によって達成される。
【００１０】
概して、２つの金属部品を一体となるように嵌合させる方法であって、それらの金属部品は、これらの金属部品の対向している表面の間で、金属間の物理的な接触を行なう、ものは、それらの部品のうちの第１の部品に、溝、穴、孔又は他の彫刻部を生成する工程であって、この場合、エクスカベーテッド材料が、彫刻部から移動させられるが、その彫刻部の近傍に且つこの彫刻部に隣接するようにして依然として留まっている、ものと；それらの部品のうちの第２の部品を第１の部品に嵌合させる工程であって、この場合、２つの部品がそれらの一体化嵌合関係になると、エクスカベーテッド材料が、それらの部品間に位置させられる、ものとを具備している。
【発明を実施するための好適な実施形態】
【００１１】
本発明は、２つの金属物体の接合又は接続に適用され得、この場合、各金属物体は、少なくとも１つの表面であって、他方のそのような表面に対向し且つ物理的に接触する関係にあるものを有している。本発明は、そのような金属部品間の接続に特に適用され得、この場合、各部品のサイズ又は輪郭は、接続を容易にし又は接続をなすように選択される。一例を挙げると、ベアリングがシャフトにプレス嵌めされる場合のように、一の金属部品が別の金属部品にプレス嵌めされる場合には、各構成部品のサイズは、プレス嵌め接続の強度を決定することにおいて重要である。
【００１２】
本発明は金属以外の材料で作られている部品の接続に適用され得るということも、認識されよう。後述する適切なエクスカベート(excavate)が得られる限り、一方又は両方の部品が、高分子材料、炭素材料又は他の材料で作られ得る。本発明は、金属表面間の接合に特に適用され得ると共に、「金属」はエクスカベーテッド材料を形成することのできる全ての材料(たとえ伝統的にはそれらが金属として定義されていなくても)を含むであろうということが理解されつつ、そういうものとして、本明細書において例示されよう。
【００１３】
本発明は、また、図面に示されている歯科用バーチューブ又はバーシャフト１０を参照して、本明細書において例示されよう。バーチューブ１０は、在来のデザインのものである。歯科用ハンドピース技術においては広く知られているように、バーチューブ１０は、図３に完成したものとして全体的に示されており且つ図２における分解図に示されている、バーチューブ組立体１１内に含まれている。バーチューブ組立体１１は、例えば、下側ベアリング１２、上側ベアリング１３、タービン１４及び止めワッシャ１５を含み得る。
【００１４】
バーチューブ組立体１１の構成部品は、通常、外面及び内面を有している。例えば、下側ベアリング１２は、外面１２ａ及び内面１２ｂを有している。内面１２ｂは、図３に示されている組み立てられた位置にあるときには、バーチューブ１０と物理的に接触している。
【００１５】
上述のように、下側ベアリング１２の内径の寸法及びバーチューブ１０の寸法は、バーチューブ１０と下側ベアリング１２との間の接触の有効性を決定することにおいて重要である。入念に機械加工され又は他の方法で入念に製作されるならば、２つの部品間の接触は、プレス嵌め又は摩擦嵌めであり得る。歯科用ハンドピース技術において遭遇する小さい寸法の場合には、そして、実際、たとえどのようなサイズでもそのような接続の場合には、正確になされた寸法出しは、困難である。下側ベアリング１２とバーチューブ１０とのような２つの部品間には、多くの場合、間隙が、存在する。欠陥を補正すること以外の接続でも本発明は有用であるということも、認識されよう。本発明は、金属のような材料を接続するのに、それらの材料が非常に高度且つ精密な規格で機械加工されている場合においてさえ、有用である。
【００１６】
本発明により、少なくとも１つの、好ましくは複数のレーザー罫引き部又は非レーザー罫引き部２０が、バーチューブ１０に作られている。罫引き部２０は、どのような深さ、サイズ、形状又は位置のものであってもよく、全てのそのようなパラメーターは、実際の製品の最終用途に応じて変化する。バーチューブ１０用の一の有用な罫引き部２０は、バーチューブ１０上に軸方向に位置させられている複数の直線状レーザー罫引き部２０である。材料即ちエクスカベート２１が彫刻部位から移動させられるような態様で、その元になっている材料が、刻まれ、彫られ、変位させられ又は他の方法で彫刻され、且つレーザー罫引き部２０のような彫刻部位の近傍に又はその彫刻部位に隣接するようにして押し出され又は他の方法で堆積させられる、ということを、「レーザー罫引き」は、意味する。レーザー罫引きは、在来の装置(レーザー、機械的な罫書き針又は機械的なカッター等を使用するものを含む)による、他の在来の方法で達成され得る、ということは、認識されよう。一の有用なレーザー装置は、ＧＳＩ ＬｕｍｏｎｉｃｓからＭｏｄｅｌ ＨＭ １４００ ＹＡＧとして入手可能である。
【００１７】
レーザー、カッター、罫書き針、放電等の作用によって引き起こされる熱的な又は他の効果により、レーザー罫引き部２０の近傍に形成するエクスカベート２１は、下に横たわっている構造体の材料であって、この材料から、そのエクスカベート２１が移動させられるものよりも柔らかいであろう、ということが、信じられている。
【００１８】
レーザー罫引き部２０を彫刻するあらゆる手段が本発明の範囲内である、ということが、認識されるべきである。バーチューブ１０のような小さい精密部品に対しては、レーザーが、好適である。しかしながら、罫引き部２０及びエクスカベート２１を生成する他のあらゆる装置(例えば、放電装置(ＥＤＭ)、機械的機械加工罫書き針、カッター等を含む)が、本発明の範囲内である。説明を容易にするため、そのような全ての装置によって作られる彫刻部は、たとえそのような装置が「レーザー」の定義の範囲内に伝統的には入らないとしても、本明細書において使用されている用語「レーザー罫引き部」又は「罫引き部」の範囲内である。
【００１９】
材料であって、この材料から、エクスカベート２１が形成されるものよりも柔らかいことにより、そのエクスカベート２１は、下に横たわっている構造体の金属よりも柔軟である。従って、別の表面がエクスカベート２１と接触させられると、エクスカベート２１は、それによって変形させられ得る。例えば、下側ベアリング１２がバーチューブ１０内にプレス嵌めされると、エクスカベート２１は、それらの間で変形させられ、下側ベアリング１２とバーチューブ１０との間の間隙を充填する。勿論、そのようなエクスカベート２１は、あらゆる構造体(例えば、上側ベアリング１３、タービン１４及び止めワッシャ１５)の間の間隙を充填するのに有用である。材料であって、元をただせば、この材料から、エクスカベート２１が移動させられるものよりも、そのエクスカベート２１は、柔らかいが故に、下側ベアリング１２の内面１２ｂは、エクスカベート２１との物理的な相互作用によって変形させられない、ということも、認識されるべきである。
【００２０】
一例を挙げると、バーチューブ１０の場合、本発明は、旋回式歯科用ハンドピース・タービン/ローター組立体の全ての構成部品の間のプレス嵌め接続を改良しよう。それは、現行のプレス嵌め技術のようには、ベアリングの内レースの内面１２ｂとタービン１４とを変形させず、従って、騒音を低減させ且つハンドピース製品の寿命を延長させよう。
【００２１】
より具体的には、バーチューブ組立体１１は、軸方向レーザー罫引き列２０をバーチューブ１０の外面に有している。それは、バーチューブ１０の材料を通常の研削面よりも上方に露出させる。このため、それは、バーチューブ１０の外径(ＯＤ)を、下側ベアリング１２(又は上側ベアリング１３、タービン１４等)の内径(ＩＤ)よりも大きいサイズにまで増大させる。この生成された締め代は、バーチューブ１０と他の構成部品(例えばベアリング１２及び１３並びにタービン１４)との間の必要なプレス嵌め状態をもたらす。
【００２２】
上述のように、エクスカベート２１を形成するあらゆる材料が、それが金属であろうとなかろうと、本発明の範囲内である。一の好適な材料は、ステンレス鋼であり、バーチューブ１０のような歯科用バーチューブは、伝統的に、ステンレス鋼から製作されている。
【００２３】
従って、本発明によれば、追加の機械加工、力測定、及び構成部品の選択を行なうことなく、ベアリング及びタービンのプレス嵌め状態が、達成される。本発明は、また、取り付けられる全ての組立体構成部品に対して、安定した位置決めと要求されている性能とをもたらす。
【００２４】
以上のように、本明細書に記載されている本発明によって接合の目的が達成される、ということは、明らかである。最良の形態以外の、本発明の可能な全ての側面は、必ずしも記載されておらず、そして、本発明の範囲は、請求項によってのみ決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】歯科用ハンドピースのバーチューブ又はバーシャフトであって、本発明に係るレーザー罫引き部を有しているものの斜視図である。
【図２】図１のバーシャフトの分解斜視図であって、バーシャフト組立体で使用されている例示としての構成部品をも示しているものである。
【図３】組み立てられた図２のバーシャフト組立体の側平面図である。
【図４】図１のバーシャフトの部分の接近図であって、レーザー罫引き部を詳細に示しているものである。
【図５】図４におけるものよりもより接近している図であって、レーザー罫引き部を示していると共に、そのレーザー罫引き部の近傍のエクスカベーテッド材料を示しているものである。
【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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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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