(57)【要約】  本体軸に沿って延びる、かつ本体軸のまわりを回転するように構成されているモータ駆動装置を含む多方向ハンドピースであり、このモータ駆動装置は：モータ駆動装置の近位端のモータ歯車装置と；回転および軸方向運動を加工物に伝達するためのモータ歯車装置と係合しているファイル歯車装置と；加工物のハウジングとを有し；ここで、モータ駆動装置の回転によって、加工物は回転しながら軸方向の振動運動で動く。
2016539734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多方向ハンドピースであって：
本体軸に沿って延び、かつ本体軸のまわりを回転するように構成されているモータ駆動装置を含み、該モータ駆動装置は：
モータ駆動装置の近位端のモータ歯車装置と；
回転および軸方向運動を加工物に伝達するためのモータ歯車装置と係合しているファイル歯車装置と；
加工物のハウジングと
を有し；
ここで、モータ駆動装置の回転によって、加工物は回転しながら軸方向の振動運動で動く、前記多方向ハンドピース。
【請求項２】
加工物は１回転ごとに軸方向に１〜２０回振動する、請求項１に記載の多方向ハンドピース。
【請求項３】
加工物は１回転ごとに軸方向に１〜１０回振動する、請求項１に記載の多方向ハンドピース。
【請求項４】
加工物は１回転ごとに軸方向に少なくとも１回振動する、請求項１に記載の多方向ハンドピース。
【請求項５】
加工物は１回転ごとに軸方向に少なくとも２回振動する、請求項１に記載の多方向ハンドピース。
【請求項６】
加工物は１回転ごとに軸方向に１０回未満振動する、請求項１に記載の多方向ハンドピース。
【請求項７】
加工物は１回転ごとに軸方向に７回未満振動する、請求項１に記載の多方向ハンドピース。
【請求項８】
モータ駆動装置はカム駆動装置をモータ駆動装置の近位端に含み、カム駆動装置は、本体軸からオフセットされた軸に沿って延びる、請求項１に記載の多方向ハンドピース。
【請求項９】
カムフォロワは、カム駆動装置を受けるための離隔された対向する壁がある溝を有して、ヘッド軸に沿って延びる、請求項８に記載の多方向ハンドピース。
【請求項１０】
加工物は時計方向に、反時計方向に、または往復して回転する、請求項１に記載の多方向ハンドピース。
【請求項１１】
加工物はファイルである、請求項１に記載の多方向ハンドピース。
【請求項１２】
多方向ハンドピースであって：
本体軸に沿って延び、かつ本体軸のまわりを回転するように構成されているモータ駆動装置を含み、該モータ駆動装置は：
モータ駆動装置の近位端のモータ歯車装置と；
モータ駆動装置の近位端のカム駆動装置であって、本体軸からオフセットされた軸に沿って延びるカム駆動装置と；
ヘッド軸に沿って延びるカムフォロワと
を有し、該カムフォロワは、
カム駆動装置を受けるための、離隔された対向する壁を有する溝と；
本体軸のまわりのモータ駆動装置の回転運動をヘッド軸のまわりのカムフォロワに伝達するためのモータ歯車装置と係合しているファイル歯車装置と；
加工物のハウジングと
を有し；
ここで、モータ駆動装置の回転によって、カム駆動装置は、本体軸からの変位経路に沿って回転し、それによってカムフォロワを概してヘッド軸に沿って動かし、その結果、加工物は回転しながら振動運動で動くことになる、前記多方向ハンドピース。
【請求項１３】
加工物は１回転ごとに軸方向に１〜２０回振動する、請求項１２に記載の多方向ハンドピース。
【請求項１４】
加工物は１回転ごとに軸方向に１〜１０回振動する、請求項１２に記載の多方向ハンドピース。
【請求項１５】
加工物は１回転ごとに軸方向に少なくとも１回振動する、請求項１２に記載の多方向ハンドピース。
【請求項１６】
加工物は１回転ごとに軸方向に少なくとも２回振動する、請求項１２に記載の多方向ハンドピース。
【請求項１７】
加工物は１回転ごとに軸方向に１０回未満振動する、請求項１２に記載の多方向ハンドピース。
【請求項１８】
加工物は１回転ごとに軸方向に７回未満振動する、請求項１２に記載の多方向ハンドピース。
【請求項１９】
加工物は時計方向に、反時計方向に、または往復して回転する、請求項１２に記載の多方向ハンドピース。
【請求項２０】
加工物はファイルである、請求項１２に記載の多方向ハンドピース。
【請求項２１】
多方向ハンドピースであって：
固定ピン（たとえば、静止ピン）と；
本体軸に沿って延び、かつ本体軸のまわりを回転するように構成されているモータ駆動装置と；
モータ駆動装置の近位端のモータ歯車装置と；
ヘッド軸に沿って延びるファイル駆動装置と
を含み、該ファイル駆動装置は：
本体軸のまわりのモータ駆動装置の回転運動をヘッド軸のまわりのファイル駆動装置に伝達するためのモータ歯車装置と係合しているファイル歯車装置と；
離隔された対向する壁がある半径方向溝を含むフォロワ部材であって、壁は複数のセクション（たとえば、湾曲部）含み、第１のセクションが、固定ピンを受けるために寸法設定されるオフセット経路を画成するようにヘッド軸に沿って第２のセクションに対して軸方向に変位される、フォロワ部材と、
加工物のハウジングと
を有し、
ここで、ファイル駆動装置が回転すると、半径方向溝の少なくとも１つの壁は、固定ピンと接触したとき、フォロワ部材が概してヘッド軸に沿って軸方向に変位するように固定ピンに向かって回転し、その結果、加工物は回転しながら振動運動で動くことになる、前記多方向ハンドピース。
【請求項２２】
加工物は１回転ごとに軸方向に１〜２０回振動する、請求項２１に記載の多方向ハンドピース。
【請求項２３】
加工物は１回転ごとに軸方向に１〜１０回振動する、請求項２１に記載の多方向ハンドピース。
【請求項２４】
加工物は１回転ごとに軸方向に少なくとも１回振動する、請求項２１に記載の多方向ハンドピース。
【請求項２５】
加工物は１回転ごとに軸方向に少なくとも２回振動する、請求項２１に記載の多方向ハンドピース。
【請求項２６】
加工物は１回転ごとに軸方向に１０回未満振動する、請求項２１に記載の多方向ハンドピース。
【請求項２７】
加工物は１回転ごとに軸方向に７回未満振動する、請求項２１に記載の多方向ハンドピース。
【請求項２８】
加工物は時計方向に、反時計方向に、または往復して回転する、請求項２１に記載の多方向ハンドピース。
【請求項２９】
加工物はファイルである、請求項２１に記載の多方向ハンドピース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、あらゆる目的のために参照によって本明細書に組み入れる２０１３年１２月１０日出願の米国特許仮出願第６１，９１３，９４７号の利益および優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、歯内治療器具に関し、より詳細には、回転、往復および／または振動する器具に関する。
【背景技術】
【０００３】
現在のコントラアングルハンドピースは、ファイルを単に回転させるように、またはファイルを回転させずに上下に動かすように設計されている。各動きには、それ自体の別個の利点がある。ファイルを回転させることによって、ファイル縦溝（ｆｌｕｔｉｎｇ）により、ファイルを根管と係合すると共に、より効率的にクリーニングおよび成形することが可能になる。純然たる回転運動の欠点は、根管処置を行っている間にファイルが過大トルクを受けやすいことである。ファイルが管内で固着し始めた場合、ファイルが巻き戻る、または分離する可能性が増大し得る。また、純然たる回転を行うことによって、ファイルが曲線を描いており、その曲線に非常に長く保持された場合には、周期性疲労によりファイルが分離することもある。ファイルの回転を全く伴わずに上下運動だけを行うことによって、ファイルは過大なトルクから保護される。これによりまた、曲線を描きながらの広範囲にわたる回転運動により周期性疲労破壊を受けることも防止される。純然たる上下運動の欠点は、ファイルおよびその縦溝の設計に起因して、切削効率が著しく低くなることである。
【０００４】
歯内治療モータに連結されたときにファイルを時計方向運動、反時計方向運動、または往復する運動で回転させる機能を持つ、多くの市販コントラアングルハンドピースがある（Ａｓｅｐｔｉｃｏ、ＡＴＲ、Ｓｉｒｏｎａ）。これらのコントラアングルハンドピースは、臨床医の所望の毎分回転数能力に基づく多くの異なる歯車比のものが入手可能である。また、回転せずに上下運動でファイルを垂直に振動させる機能を持つ市販コントラアングルハンドピースもある（ＥｎｄｏＰｕｌｓｅ、ＲｅＤｅｎｔ）。特許文献１には、第１の毎分振動周波数でツール軸と平行な往復運動を行い、第２の毎分回転周波数でツール軸のまわりを回転するハンドピース設計が論じられており、前記第１の周波数は、前記第２の周波数より少なくとも１桁高い。この文献には続けて、ツールホルダが、前記ツール軸まわりの回転のわずか４０分の１の回転ステップによって回転することが記載されている。この文献にはまた、第１の周波数（ツール軸と平行な運動）は、前記第２の周波数（ツール軸まわりの回転）よりも少なくとも２桁高いことが記載されている。この種の設計は本来、回転するよりもずっと大きい振幅で垂直に振動するようになっている。この種の運動を行うことで、最も一般的な回転ファイルは、その回転が垂直振動とバランスがとられないので、この種のコントラアングル設計では使用することができない。最も一般的なファイル設計では、せいぜい８対１の比が好まれ、この場合にはファイルの１回転ごとに８つの垂直振動がある。特許文献２、３、４および５では、モータで駆動される偏心した軸またはピンを使用してコントラアングルのファイルを上下に動かすことが論じられている。これは、ファイルが回転ではなく垂直運動として動くだけという構想では全く申し分ない。問題は、要望がファイルを回転もさせることであるときに現われる。したがって、モータによって駆動される間中ファイルを回転させるために、別個の構成要素が付加されなければならない。特許文献６では、カム機構が論じられており、図６０でコントラアングルの上部に沿って回転し、復元ばねが使用されてカム機構に一定の圧力が加えられ、それによってカム機構が上下に動きながら回転することを可能にする。この設計の要所は、適切に注油されていない場合、カム機構で摩擦を生じて、カム機構が復元ばねのばね定数に応じて経時的に摩滅する可能性があることである。特許文献７および８では、ファイルが垂直にでも回転してでも往復運動することを可能にする溝部分またはＬ形リンクアームを有するハンドピースが論じられている。この設計の問題は、ファイルが完全に３６０°回転することが決して可能にならないことであり、このことが、ファイルが根管内を進むときのファイルの切削効率を制限することになる。
【０００５】
現在のほとんどのコントラアングルハンドピースは、ファイルを単に回転させるか、またはファイルを回転させずに上下に振動させるように設計されている。各動きには、それ自体の別個の利点がある。ファイルを回転させることによって、ファイル縦溝により、ファイルを根管と係合すると共に、より効率的にクリーニングおよび成形することが可能になる。純然たる回転運動の欠点は、根管処置を行っている間にファイルが過大トルクを受けやすいことである。ファイルが管内で固着し始めた場合には、ファイルが巻き戻る、または分離する可能性が増大し得る。純然たる回転ではまた、一部のファイル設計で、ファイルを管の中にねじ込ませるものがあり、それによって臨床医はファイルの進行を制御できなくなる。これは、管の輸送または頂端ジッピングにつながる可能性がある。また、純然たる回転を行うことによって、ファイルが曲線を描いており、その曲線に非常に長く保持された場合には、周期性疲労によりファイルが分離することもある。ファイルの回転を全く伴わずに上下垂直運動だけを行うことによって、ファイルが過大なトルクから保護される。これによりまた、曲線を描きながらの広範囲にわたる回転運動による周期性疲労破壊を受けることも防止される。純然たる上下運動の欠点は、ファイルおよびその縦溝の設計により、切削効率が著しく低減されることである。回転ならびに上下の軸方向運動の両方であるファイルの動きを得ることによって、ファイルでトルクおよび周期性疲労の作用を受けることを低減しながら、ファイルが効率的にクリーニングおよび成形をすることが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第８，１７２，５７２号
【特許文献２】米国特許第４，１７５，３２４号
【特許文献３】米国特許第５，１６９，３１２号
【特許文献４】米国特許第５，４５４，７１８号
【特許文献５】米国特許第５，４５３，００８号
【特許文献６】米国特許第５，１４５，３６９号
【特許文献７】米国特許第６，１０６，２９０号
【特許文献８】米国特許第４，２８９，８４９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明はこれらの問題を、回転（たとえば、ファイル軸まわりの時計方向運動、反時計方向運動、または両方の運動の組合せ）と振動（たとえば上下の軸方向運動）の２運動を共に有する動き（たとえば、ファイルの動き）を実現するように構成されたハンドピースを提供することによって克服しようとするものである。この２重機能により、ファイルに対し生み出されるトルクと、周期性疲労の作用を受けることとを低減しながら、ファイルが効率的にクリーニングおよび成形をすることが可能になる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、改善された多方向器具を提供することによって従来の回転器具を改善しようとするものである。１つの態様では、本発明は、本体軸に沿って延び、かつ本体軸のまわりを回転するように構成されているモータ駆動装置を含む、多方向ハンドピースを提供し、このモータ駆動装置は：モータ駆動装置の近位端のモータ歯車装置と；回転および軸方向運動を加工物に伝達するためのモータ歯車装置と係合しているファイル歯車装置と；加工物のハウジングとを有し；ここで、モータ駆動装置の回転によって、加工物は回転しながら軸方向の振動運動で動く。
【０００９】
別の態様では、本発明は、本体軸に沿って延び、かつ本体軸のまわりを回転するように構成されているモータ駆動装置を含む、多方向ハンドピースを企図し、このモータ駆動装置は；モータ駆動装置の近位端のモータ歯車装置と；モータ駆動装置の近位端のカム駆動装置であって、本体軸からオフセットされた軸に沿って延びるカム駆動装置と；ヘッド軸に沿って延びるカムフォロワとを有し、このカムフォロワは、カム駆動装置を受けるための、離隔された対向する壁を有する溝と；本体軸のまわりのモータ駆動装置の回転運動をヘッド軸のまわりのカムフォロワに伝達するためのモータ歯車装置と係合しているファイル歯車装置と；加工物のハウジングとを有し；ここで、モータ駆動装置の回転によって、カム駆動装置は、本体軸からの変位経路に沿って回転し、それによってカムフォロワを概してヘッド軸に沿って動かし、その結果、加工物は回転しながら振動運動で動くことになる。
【００１０】
別の態様では、本発明は、固定ピン（たとえば、静止ピン）と；本体軸に沿って延び、かつ本体軸のまわりを回転するように構成されているモータ駆動装置と；モータ駆動装置の近位端のモータ歯車装置と；ヘッド軸に沿って延びるファイル駆動装置とを含む、多方向ハンドピースを企図し、このファイル駆動装置は、本体軸のまわりのモータ駆動装置の回転運動をヘッド軸のまわりのファイル駆動装置に伝達するためのモータ歯車装置と係合しているファイル歯車装置と；離隔された対向する壁がある半径方向溝を含むフォロワ部材であって、壁は複数のセクション（たとえば、湾曲部）含み、第１のセクションが、固定ピンを受けるために寸法設定されるオフセット経路を画成するようにヘッド軸に沿って第２のセクションに対して軸方向に変位される、フォロワ部材と、加工物のハウジングとを有し、ここで、ファイル駆動装置が回転すると、半径方向溝の少なくとも１つの壁は、固定ピンと接触したとき、フォロワ部材が概してヘッド軸に沿って軸方向に変位するように固定ピンに向かって回転し、その結果、加工物は回転しながら振動運動で動くことになる。
【００１１】
さらに別の態様では、本発明の態様のどれも、さらに以下の機能の１つまたは任意の組合せを特徴とする：加工物は１回転ごとに軸方向に１〜２０回振動する；加工物は１回転ごとに軸方向に１〜１０回振動する；加工物は１回転ごとに軸方向に少なくとも１回振動する；加工物は１回転ごとに軸方向に少なくとも２回振動する；加工物は１回転ごとに軸方向に１０回未満振動する；加工物は１回転ごとに軸方向に７回未満振動する；モータ駆動装置は、本体軸からオフセットされた軸に沿って延びるカム駆動装置をモータ駆動装置の近位端に含む；カムフォロワは、カム駆動装置を受けるための離隔された対向する壁がある溝を有して、ヘッド軸に沿って延びる；加工物は時計方向に、反時計方向に、または往復して回転する；加工物／ツールはファイルであり；またはこれらの任意の組合せである。
【００１２】
上で言及された態様および例は、本明細書で示され説明されるように他のものが本発明と共に存在するので、非限定的なものであることを理解されたい。たとえば、本明細書で説明されるように、図面に示されるように、またはそれとは別様に、本発明の上述の態様または機能のいずれかを組み合わせて他の固有の構成を形成することができる。
【００１３】
本発明の新規の特徴は、添付の特許請求の範囲に詳細に示されている。しかし、本発明自体は、構成に関しても操作の方法に関しても、本発明の別の目的および利点と共に、以下の説明を添付の図面と併せて参照することにより最もよく理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態による、第１の位置における多方向ハンドピースアセンブリの一部分の側面図である。
【図２】発明の実施形態による、第２の位置における多方向ハンドピースアセンブリの一部分の側面図である。
【図３】図２に示された多方向ハンドピースアセンブリの部分の拡大斜視図である。
【図４】本発明の実施形態による別の多方向ハンドピースアセンブリの代替従動部材の側面図である。
【図５】本発明の実施形態による別の多方向ハンドピースアセンブリの別の代替従動部材の側面図である。
【図６】本発明の実施形態による別の多方向ハンドピースアセンブリの別の代替従動部材の側面図である。
【図７】本発明の実施形態による、第１の位置における別の多方向ハンドピースアセンブリの一部分の斜視図である。
【図８】図７に示された別の多方向ハンドピースアセンブリの側面図である。
【図９】本発明の実施形態による、第２の位置における別の多方向ハンドピースアセンブリの一部分の斜視図である。
【図１０】図９に示された別の多方向ハンドピースアセンブリの側面図である。
【図１１Ａ】ヘッドピースのハウジングなしで第１の垂直位置のカムフォロワを示す、図８に示された多方向ハンドピースアセンブリの前面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａに示された多方向ハンドピースアセンブリの、カムフォロワがない前面図である。
【図１２Ａ】ヘッドピースのハウジングなしで第２の垂直位置のカムフォロワを示す、図８に示された多方向ハンドピースアセンブリの前面図である。
【図１２Ｂ】図１１Ａに示された多方向ハンドピースアセンブリの、カムフォロワがない前面図である。
【図１３Ａ】本発明の実施形態による、別の多方向ハンドピースアセンブリの一部分の側面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａに示された多方向ハンドピースアセンブリの、Ａ−Ａに沿った前面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、多方向ハンドピースを提供する。より詳細には、ハンドピースに取り付けられた歯内治療ファイルを同時に回転（時計方向に、反時計方向に、または時計方向と反時計方向を往復して）および振動（上下に軸方向往復運動で動かして）させる回転ファイルハンドピース（コントラアングル）を提供する。本発明の多方向ハンドピースは、根管をクリーニングおよび形成する回転ファイルを同時に回転させ軸方向に動かすことを理解されたい。
【００１６】
望ましくは、ファイルは時計方向に、反時計方向に、または往復して（たとえば、反時計方向回転と時計方向回転の間の間欠回転）回転することが、同時に垂直に上下（たとえば、ハンドピース本体軸の上下）振動しながらできる。多方向ハンドピースは、加工物（たとえば、ファイル）が１回転するごとに（たとえば、時計方向に、反時計方向に、または往復して）、少なくとも１回、好ましくは少なくとも２回、より好ましくは少なくとも３回以上（たとえば、５、６または７回）軸方向に振動するように構成される。さらに、加工物は１回転ごとに２０回未満、好ましくは１５回未満、より好ましくは１０回未満（たとえば７回）振動することを理解されたい。たとえば、加工物は１回転ごとに、１〜２０回、好ましくは２〜１５回、より好ましくは３〜１０回（たとえば、３〜７回）、軸方向に振動する。本明細書にあるように、１つの振動は、第１の位置から第２の位置へ、そして第１の位置まで戻る１周期として記述される。
【００１７】
歯内治療ファイルの回転と垂直振動の運動を同時に行うことの１つの利点は、従来の回転だけの運動におけるファイルに見られるトルクおよび周期性疲労の作用を受けることを低減しながら、ファイルが効率的にクリーニングおよび成形をすることを可能にすることであると考えられる。
【００１８】
例示的な本実施形態では、多方向ハンドピース１０は、ハンドピースヘッド１２、およびハンドピース本体１４の一部分だけを含む。ハンドピースヘッド１２は角度付ヘッドハウジング１６を含み、その後部本体ハウジングセクション１７は、ハンドピース１０に取り付けられると、長手方向軸１８を有するハンドピース１０の把持スリーブ１０ａの前方延長部になる。
【００１９】
図１〜３に具体的に示されているように、角度付ヘッドハウジング１６は、そのヘッドハウジングセクション１６ａの領域内に軸方向支承部穴２０を有し、この穴は、それに対して直角に延びる、かつ複数工程で製造される連続支承部穴２２の中へと前方で通じている。支承部穴２２の中で、従動部材２４は、これがその長手方向に（ヘッド軸２８に沿って）、すなわちハンドピース本体１４を横切って上下に動き、かつ回転する（ヘッド軸２８のまわりに）ことができるように、ツール駆動装置２６に取り付けられる。従動部材２４の円筒形穴（図示せず）の中には、円筒形保持軸３０ａがその軸３０ｂに沿って配置されている治療ツール３０（たとえば、歯内治療ファイルなどの加工物またはファイル）があり、この治療ツールは、ツール側から摺動自在に挿入し、クランプすることができる。ツール３０は、長手方向に（たとえば、ヘッド軸２８に沿って上下に）振動させることによって作動する。
【００２０】
ツール駆動装置２６はその上部領域内に、ツール駆動装置２６をヘッド軸２８のまわりを回転させることができるツール歯車装置３２を有する。ツール歯車装置３２は、モータ駆動装置３６から延びるモータ歯車装置３４のための空間を設けるために、従動部材２４から軸方向に間隔が置かれる。モータ駆動装置３６は、モータ（図示せず）からの動力を本体軸１８のまわりの回転運動として伝達する。モータ歯車装置３６は、回転駆動動力（たとえば、本体軸１８まわりの回転運動）をモータ駆動装置３６からツール歯車装置３２を介して並進させて、ツール駆動装置２６に沿って回転駆動動力（たとえば、ヘッド軸２８まわりの回転運動）を提供する。
【００２１】
特定の一例では、ツール駆動装置２６は、少なくとも１つの対応する長手方向溝４０（好ましくは、対向して間隔が置かれた２つの溝）によって従動部材２４を受け、かつ案内するための少なくとも１つの長手方向リブ３８（好ましくは、対向して間隔が置かれた２つのリブ）を含む。これは一例にすぎず、この特定の向きに限定されるものではないことを理解されたい。たとえば、少なくとも１つの長手方向リブ３８は従動部材２４に配置され、それぞれの少なくとも１つの長手方向溝４０はツール駆動装置２６に設けられる。ツール駆動装置２６と協働する従動部材２４の摺動可能運動は、当技術分野で知られている他の手段によって実現されることを理解されたい。
【００２２】
長手方向リブ３８は、それぞれ長手方向溝４０と嵌合し、ヘッド軸２８に沿った従動部材２４の摺動可能な動きを可能にし、その結果としてツール３０の振動運動が生じる。長手方向リブ３８および／または長手方向溝４０の長さは、従動部材２４の形状／サイズに応じた最大の動き（たとえば、ツール３０の振動の垂直の高さ／深さ）を従動部材２４に許容するのに十分でなければならない。
【００２３】
ヘッド１２はさらに、ヘッドハウジング１６の内面４３から延びる固定可能ピン４２を含む。固定可能ピン４２は、固定（たとえば、静止）位置にあるか、または２つ以上の固定場所／位置（たとえば、ヘッド軸２８と概して平行な方向にある）の間で可動である。固定可能ピン４２は、固定端４２ａと、ヘッド軸２８に対し概して横方向に延びる自由端４２ｂとを含む。固定可能ピン４２の自由端４２ｂは、従動部材２４の外側溝４４の中に延びる。
【００２４】
従動部材２４は外面４６を含み、この外面は、間にある外側溝４４によって画成された上部分４８および下部分５０を含む。外側溝４４は、上部壁４４ａ、下部壁４４ｂ、およびその間に延びるベース面４４ｃを含む。外側溝４４は、従動部材２４の少なくとも一部分に沿って、または好ましくは全体にわたって、延びる（ヘッド軸２８に対し概して横方向に）。
【００２５】
外側溝４４は、必要というわけではないが、概して正弦曲線経路を画成する。他の経路形状も考えられる。好ましくは、外側溝４４は、１つまたはそれ以上の変位部分５２（たとえば、変位部分からなる１つまたはそれ以上の対）を、対応する変位部分からなる少なくとも第１の対を有して含む。１つの特定の実施形態では、図１〜３に示されるように、外側溝４４は、対応する変位部分５２ａと５２ｂの第１の対、および対応する変位部分５４ａと５４ｂの第２の対を含む。この特定の例では、対応する変位部分５２ａと５２ｂの対は従動部材２４の両側に配置され、対応する変位部分５４ａと５４ｂの第２の対もまた、従動部材２４の別の両側に配置される。好ましくは、変位部分は、必要というわけではないが互いに等しく間隔が置かれる。
【００２６】
場合により、従動部材２４は、代替形状／サイズ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ（図４〜６）で提供され、かつ／または、１つまたはそれ以上の多方向ハンドピース１２にこれらの代替従動部材を収容するために、取外し可能である。これらの代替従動部材は、作業領域（たとえば、根管）の中へのツールの所望の垂直振動高さ／深さ（たとえば、約０．５ｍｍ〜約４．５ｍｍ、好ましくは約１ｍｍ〜約３ｍｍ）、および／または１回転ごとの振動数（たとえば、１〜２０回、一般には１〜１０回、また好ましくは２〜４回）に関して様々な選択されたものを収容するように設計される。
【００２７】
対応する変位部分からなる各対の高さ、および対応する変位部分からなる対の数が、それぞれ垂直振動高さ、および１回転ごとの振動数を画成することを理解されたい。たとえば、図４の対応する変位部分５６ａ、５６ｂおよび５８ａ、５８ｂからなる対は、図５の対応する変位部分６０ａ、６０ｂおよび６２ａ、６２ｂからなる対の大きい垂直高さ「ＶＨ」よりも小さい垂直高さ「ｖｈ」を有する。さらに、たとえば、ツールの１回転ごとに３つの完全な垂直振動が生じる、対応する変位部分６４ａ、６４ｂ、６４ｃおよび６６ａ、６６ｂ、６６ｃ（図示せず）からなる６つの対を含む図６と比較して、図４〜５は、ツールの１回転ごとに２つの完全な垂直振動が生じる、対応する変位部分５６ａ、５６ｂ、５８ａ、５８ｂ、６０ａ、６０ｂおよび６２ａ、６２ｂからなる４つの対を含む。
【００２８】
同時の運動（たとえば、回転と振動）は、モータ駆動装置３６の歯車装置がツール駆動装置２６の歯車装置に係合し、次いで歯車装置がツール駆動装置２６を回転させるように、モータを用いてモータ駆動装置３６を回転させることにより実現できることを理解されたい。ツール駆動装置２６が回転すると、ツール駆動装置２６のリブ３８がフォロワ部材２４の溝４０と係合し、それによってフォロワ部材２４が回転する。フォロワ部材２４が回転すると、フォロワ部材２４の周辺に配置された外側溝４４は固定可能ピン４２と係合して（固定位置にある間）、フォロワ部材２４は、それが回転しているときに垂直に上下するようにして振動することになる。ツール３０はフォロワ部材２４に連結され、次いでフォロワ部材はツール３０を、それが垂直に上下するようにして振動しているときに回転させる。
【００２９】
より具体的には使用の際、ツール駆動装置２６が従動部材２４をヘッド軸２８のまわりを回転させると、変位部分５２のうちの少なくとも１つの上部面４４ａおよび／または下部面４４ｂが固定可能ピン４２に係合し（たとえば、固定位置で）、それによって従動部材２４を長手方向リブ３８に沿って変位させることを理解されたい。ツール駆動装置２６の回転中、固定可能ピン４２は、従動部材２４（およびツール３０）がそれぞれの変位部分５２の垂直高さに対応して垂直方向に（たとえば、ヘッド軸に沿って上または下に）動くように、外側溝４４に沿って様々な変位部分５２に引き続き係合する。この振動運動は、ツール駆動装置２６の回転が止まるまで継続する。
【００３０】
場合により、別の実施形態では、固定可能ピン４２を非固定位置まで動かし（場合により、従動部材２４を１つの垂直高さの位置に固定しながら）、したがって、従動部材２４が回転すると、固定可能ピン４２がヘッドハウジングの内面４３に沿って垂直方向に（たとえば、ヘッド軸２８と平行な方向で上または下に）可動になる。そうする際、変位部分５２は固定可能ピン４２の自由端４２ｂに係合し、それによって、必要というわけではないが、従動部材２４が振動なしで自由に回転することを可能にしながら、固定可能ピン４２を垂直に変位させる。
【００３１】
別の任意選択の実施形態では、固定可能ピン４２は、ヘッドハウジング１６に沿って別の固定位置まで動かして（たとえば、図１〜３に示される例示的な位置に対して、ヘッド軸２８と平行な方向に上または下に）、作業領域（たとえば、根管など）の中へのツール振動の深さを、１つまたはそれ以上の変位部分５２の既定の垂直高さに対して増大または低減させることができる。
【００３２】
本発明ではさらに、多方向ハンドピースの代替実施形態が企図される。たとえば、フォロワ部材２４の外側溝４４は、ツールの１回転ごとの垂直振動数、または所望の垂直変位の量（たとえば、距離）、および／または両方の組合せを調整するために修正される。
【００３３】
図７〜１２Ｂは、ハンドピースヘッド部分１１２および概して長手方向のハンドピース本体１１４を有する多方向ハンドピース１１０を含む、本発明の別の代替実施形態を示す。本体１１４から概して横方向に延びるヘッド部分１１２は、ヘッドピースハウジング１１６を含み、その後部本体ハウジングセクション１１７は、ハンドピース１１０に取り付けられると、長手方向軸１１８を有するハンドピース１１０の把持スリーブ（図示せず）の前方延長部になる。
【００３４】
角度付ヘッドハウジング１１６は、そのヘッドハウジングセクション１１６ａの領域内に軸方向支承部穴１２０を有し、この穴は、それに対して直角に延びる連続支承部穴１２２の中へと前方で通じている。支承部穴１２２の中で、カムフォロワ１２４は、その長手方向に（ヘッド軸１２８に沿って）、すなわちハンドピース本体１１４を横切って上下に動き、かつヘッド軸２８のまわりを回転することができるように設けられる。カムフォロワ１２４の円筒形穴（図示せず）の中に、円筒形保持軸が図１〜３に示されたものと同様の軸に沿って配置されている治療ツール（図示せず、たとえば歯内治療ファイルなどのファイル）があり、この治療ツールは、ツール側から摺動自在に挿入されクランプされる。カムフォロワ１２４は、その下側領域内に、カムフォロワ１２４をヘッド軸１２８のまわりを回転させることができるツール歯車装置１３２を有する。
【００３５】
望ましくは、多方向ハンドピース１１０は、ファイルを垂直に上下に振動させながら、同時にファイルを時計方向に、反時計方向に、または往復して回転させるように構成される。この多方向運動は、ハンドピース１１０の本体１１４内に通常は配置されるモータ（図示せず）で回転させるモータ駆動装置１３６によって実現される。モータ駆動装置１３６は、モータ歯車装置１３４およびカム駆動装置１７０を含み、ハンドピース１１０の本体軸１１８に沿って概して長手方向に延びることを理解されたい。カムフォロワ１２４と、その中に取外し可能に固定されたツール（図示せず）とを回転させるためのツール歯車装置１３２に係合しているモータ歯車装置１３４は、モータ駆動装置１３６に連結される。モータ歯車装置１３４は、ハンドピース１１０のヘッド部分１１２とハンドピース本体１１４の間の連結開口部において、モータ駆動装置１３６（本体軸１１８から概して半径方向に延びている）の自由端に配置される。
【００３６】
カムフォロワ１２４はさらに外側溝１４４を含む（たとえば、カムフォロワ１２４の周辺部に沿って、ヘッド軸１２８に対して横方向に延びる）。外側溝１４４は、上部壁１４４ａと、下部壁１４４ｂと、その間に延びている、かつモータ駆動装置１３６のカム駆動装置１７０の自由端１７２を受けるように寸法設定されている、ベース面１４４ｃとを含む。望ましくは、カム駆動装置１７０は、モータ駆動装置１３６の自由端１７４および／またはモータ歯車装置１３４から、本体軸１１８に対して（かつ概して平行に）オフセット軸１７５に沿って、長手方向に延びる。モータ駆動装置１３６が本体軸１１８のまわりを回転すると、モータ駆動装置１３６の端部に配置されたカム駆動装置１７０は、本体軸１１８を変位経路（たとえば、同心経路）に沿って回転させる。モータ歯車装置１３４および／またはモータ駆動装置１３６は、カム駆動装置１７０と連絡している駆動ピン１７６を含む。カム駆動装置は、必要というわけではないが、自由に駆動ピン１７６のまわりに（すなわちまた、オフセット軸のまわりに）回転することができる。さらに、カム駆動装置１７０は、少なくとも１つの平坦面１７８、また好ましくは少なくとも２つの平坦面を有する外面１７７を含む。特定の一例では、カム駆動装置１７０は、上部平坦面１７８ａおよび下部平坦面１７８ｂを含む。望ましくは、外側溝１４４の上部壁１４４ａと下部壁１４４ｃの間の垂直間隔（たとえば、ベース面１４４ｃ）は、駆動ピン１７６がカム穴１８０の中で回転することを可能にしながら、カム駆動装置１７０が溝１４４の中で回転することを防止するために、上面と下面１７８ａと１７８ｂの間の垂直距離を基準として寸法設定される。あるいは、カム駆動装置１７０は、駆動ピン１７６に固定して取り付けられ、それによって、駆動ピン１７６が回転することをカム穴１８０と共に防止する。この構成では、駆動ピン１７６は、モータ歯車装置１３４および／またはモータ駆動装置１３６の中で自由に回転することができる。カム駆動装置１７０、およびそれぞれの外側溝１４４は、様々な形状および／またはサイズで提供されることを理解されたい。
【００３７】
上で論じられたように、カム駆動装置１７０は対向する２つの平坦面１７８ａ、１７８ｂを含み、これらはその間に幅Ｗを画成し、幅Ｗは、離隔された対向する溝１４４の壁１４４ａと１４４ｂの間の距離（たとえば、高さ）に対応する。本体軸１１８とオフセット軸１７５の間の半径方向距離を画成する距離Ｘは、平坦面１７８が距離Ｘの少なくとも約１／１６、好ましくは約１／８、またより好ましくは約１／４である長さＬ（たとえば、オフセット軸に対する横方向の距離、およびカム駆動装置１７０の幅Ｗ）を含むように、設けられることを理解されたい。さらに、カム駆動装置１７０の平坦面１７８は、距離Ｘの約５倍未満、好ましくは約４倍未満、より好ましくは約３倍未満（たとえば、約２倍）である長さＬを含む。たとえば、平坦面１７８は、距離Ｘの約１／１６から約５倍まで、好ましくは約１／８から約４倍まで、より好ましくは約１／４から約３倍まで（たとえば、約２倍）の範囲にある長さを有する。
【００３８】
Ｘは少なくとも約０．２５ｍｍ、好ましくは少なくとも約０．５ｍｍであることを理解されたい。さらに、Ｘは約２．２５ｍｍ未満、好ましくは約１．５ｍｍ未満であることを理解されたい。たとえば、Ｘは約０．２５ｍｍ〜約２．２５ｍｍ、好ましくは約０．５ｍｍ〜約１．５ｍｍの範囲にある。そうすることで、カムフォロワ（およびそれに固定されたツール）の垂直運動（たとえば、垂直振動）は、ヘッド軸１３８に沿って約０．５ｍｍ〜約４．５ｍｍの、好ましくは約１ｍｍ〜約３ｍｍの範囲になると考えられる。
【００３９】
モータ歯車装置１３４は、回転方向をヘッド軸１２８に対して本体軸１１８に沿って調整するために（たとえば約９０°など、０°を超え１８０°未満まで）、ツール歯車装置１３２と係合している。そうすることで、モータ（図示せず）からの回転動力は、本体軸１１８のまわりのモータ駆動装置に沿って、モータ歯車装置１３４を介してカムフォロワ１３４まで、ツール歯車装置１３２を介して伝達される。ツール歯車装置１３２（モータ歯車装置１３４に対し一般に垂直）は、ヘッド軸１２８まわりの回転動力をカムフォロワ１３４内のツールハウジング（図示せず）まで、その中に取外し可能に固定されたツール（図示せず）を回転させるために伝達する。
【００４０】
モータ駆動装置１３６が回転すると、カム駆動装置１７０が変位経路（たとえば、本体軸１１８から半径方向に変位される同心経路）に沿って動く。望ましくは、カム駆動装置１７０は、モータ駆動装置１３６の自由端１７４および／またはモータ歯車装置１３４において駆動ピン１７０（たとえばまた、オフセット軸）のまわりを自由に回転し、これにより、カム駆動装置１７０が本体軸１１８のまわりを回転するときに、カム駆動装置１７０が、より詳細にはカム駆動装置１７０の対向する平坦面１７８が、その回転位置をオフセット軸１７５に対して大まかに維持することが可能になる。そうすることで、上部平坦面１７８ａと下部平坦面１７８ｂは、カム駆動装置１７６が溝１４４の中で横方向に摺動することを可能にしながら（たとえば、ヘッド軸１２８および本体軸１１８に対して横方向など、側面間で）、溝１４４のそれぞれの上部壁および下部壁１４４ａおよび１４４ｂに対し概して並置されたままになる。
【００４１】
より具体的には、カム駆動装置１７０が本体軸１１８のまわりを変位経路に沿って（たとえば本体軸１１８から半径方向距離Ｘにおいて）引き続き回転するとき、カム駆動装置はカムフォロワ１２４を、カムフォロワ１２４がヘッド軸１２８から横方向に動くことを実質的に最小限にする、または防止する（かつ／またはカムフォロワ１２４が本体軸１１８のまわりを回転運動することを防止する）ために溝１４４の中で横方向に（たとえば、左または右に）摺動しながら、概して垂直に（たとえば、ヘッド軸１２８に沿って上または下に）付勢する。したがって、カム駆動装置１７０はカムフォロワ１２４と係合し、それによってツールハウジングは、回転をもしながら、上下運動で垂直に振動することになる（本体軸１１８に対して）。ツールはカムフォロワ１２４に連結され、次いでカムフォロワはツールを、それが上下に垂直に振動しているときに回転させる。
【００４２】
ツール歯車装置１３２の歯幅は、振動中にカムフォロワ１２４が移動する垂直距離（たとえば、半径方向距離Ｘの２倍）に相当する長さＦＷを有することを理解されたい。これにより、ツール歯車装置１３２は、振動サイクルの少なくとも一部の間、好ましくは振動サイクル全体にわたって（たとえば、ツールの最大高さからツールの最小高さまで）、モータ歯車装置１３４と係合したままであることが可能になる。より具体的には、カムフォロワ１２４が振動間隔Ｙまたはストローク（たとえば、半径方向距離Ｘの２倍）を動く（たとえば、振動する）ことが企図され、この距離またはストロークは、図７〜８および図１１Ａ〜１１Ｂに示されたカムフォロワ１２４（たとえば、ツールハウジングおよび／またはツール）の最大高さと、図９〜１２および図１２Ａ〜１２Ｂに示されたカムフォロワ１２４の最小高さとの間の距離（たとえば垂直距離）を、ツール歯車装置１３２が振動間隔Ｙの少なくとも１／１６、好ましくは少なくとも約１／８、より好ましくは少なくとも約１／４である長さＦＷの歯幅を含むように画成する。さらに歯幅は、振動間隔Ｙの約５倍未満、好ましくは４倍未満、より好ましくは３倍未満（たとえば、約２倍）である長さＦＷを有する。たとえば、ツール歯車装置１３２の歯幅は、振動間隔Ｙの約１／１６から約５倍まで、好ましくは約１／８から約４倍まで、より好ましくは約１／４から約３倍まで（たとえば、約２倍）の範囲にある長さＦＷを有する。
【００４３】
代替実施形態では、多方向ハンドピースは、軸方向変位（垂直振動）および回転を駆動するために、少なくとも２つの異なる駆動軸１３６’を含む。図１３Ａ〜１３Ｂに示されるように、多方向ハンドピース１１０’は、ツールの回転を駆動するための第１のモータ駆動装置１３６ａ’と、カム駆動装置１７０’の回転を駆動するための第２のモータ駆動装置１３６ｂ’とを含み、それによってツールの振動を駆動する。この構成では、ハンドピース１１０’はさらに、第１のモータ駆動装置１３６ａ’に連結され、これを駆動するための第１のモータ（図示せず）と、第２のモータ駆動装置１３６ｂ’に連結され、これを駆動するための第２のモータ（図示せず）とを含む。場合により、第２のモータ駆動装置１３６ｂ’はさらに、オフセット軸１７５’から半径方向にカム駆動装置１７０’の自由回転を可能にするためにカム駆動装置１７０’と連絡している駆動ピン１７６’を含む。特定の一例では、第１のモータは、低速度（たとえば、約２０〜５０／分（ｒｐｍ））ではトルクをわずかしか、またはほとんど生み出さない、ツールを回転させる小型モータであり、第２のモータは、ツールの振動を駆動するための（ヘッド軸に沿って）より大きな力（たとえば、トルク）を生み出す大型モータである。望ましくは、これにより、これら２つの異なる振動数の速度の調整が有効になり（動的調整、または管タイプによる事前設定によって）、かつ／または、各軸が１つだけの作業（たとえば、ツールの回転またはツールの振動）を行うように専用になっているので、回転トルクをより適切に監視することが可能になる。
【００４４】
本明細書に記載の本発明には他に多くの利点がある。この歯内治療器具は、潜在的な漏洩路を無くする単一の連続流路を有する。固有の応力集中が低減され、または実質的に除去され、それによって、振動中の先端および／または遠位端部分の信頼性を高くすることができる。先端および／または遠位端部分の構成により、超音波振動およびエネルギーを運動平面に案内および伝達し、このことが洗浄剤に適切な撹拌をもたらす。先端アセンブリはまた使い捨てとすることもでき、それによって、患者ごとに新しい先端アセンブリを使用することが必要になり、先端アセンブリが使用前に滅菌されていることが保証される。
【００４５】
本明細書（添付の請求項、要約、および図面のどれも含む）で開示された各機能は、特に言明されていない限り、同一の、同等の、または同様な目的を有する代替機能と取り換えることができる。したがって、特に言明されていない限り、開示された各機能は、一般的な一連の同等または同様の機能の一例にすぎない。
【００４６】
本発明の好ましい実施形態が本明細書で示され説明されたが、このような実施形態は例示としてのみ提供されていることが当業者には明らかであろう。本発明から逸脱しない多数の様々な変形、変更、および置換えが、当業者には明らかであろう。本発明の他の予測される実施形態または用途には、本発明のような先端アセンブリが多くの利点を提供できる、超音波乳化吸引術の分野における本発明の使用が含まれる。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【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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【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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【国際調査報告】
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