JP3897953B2

JP3897953B2 - Medical and dental handpiece

Info

Publication number: JP3897953B2
Application number: JP2000156686A
Authority: JP
Inventors: 徳之田中; 滋彦井上; 英二本村; 照三中山
Original assignee: J Morita Manufaturing Corp
Current assignee: J Morita Manufaturing Corp
Priority date: 2000-05-26
Filing date: 2000-05-26
Publication date: 2007-03-28
Anticipated expiration: 2020-05-26
Also published as: JP2001333913A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医科あるいは歯科で用いられる医科歯科用ハンドピースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
医科あるいは歯科においては、治療用工具を着脱可能に装着して、この治療用工具を回転させ、あるいは、振動させて治療を行う医科歯科用ハンドピースが用いられている。
【０００３】
その一例としては、本出願人が提案している特開平７−２３１８９８号公報に記載された医科歯科用ハンドピースがあり、これを図８に示す。
【０００４】
この図は、エアータービンタイプの医科歯科用ハンドピース５０の全体ではなく、治療工具Ａを着脱可能に装着して、これを回転させるヘッド部の拡大縦断面図である。
【０００５】
このヘッド部には、治療工具Ａを着脱可能に保持するチャック部５１、このチャック部５１を回転させるタービン５２、この高速回転するタービン５２を回転支持する空気式の回転軸受５３、回転軸受５３を収容する内ケース５４ａ、外ケース５４ｂ、この内ケース５４ａに設けられた内キャップ５４ａａ、この外ケース５４ｂの上部にスライド可能に設けられたプッシュボタン５５、このプッシュボタン５５と前記内キャップ５４ａａの間に介挿された着脱操作用弾性部材５５ａが備えられている。
【０００６】
タービン５２と回転軸受５３の間には空気の漏れを防ぐためのＯリング５２ａが要所、要所に設けられ、タービン５２を回転させるための空気Ｅ１、空気式の回転軸受５３用の空気Ｅ２が不用に漏れ出すのを防止している。
【０００７】
チャック部５１は、外周勾配部５１ａａを備えたチャック内体５１ａ，チャック用弾性部材５１ｂ、チャック内体５１ａの外周勾配部５１ａａに対応した内周勾配部５１ｃａを備えたチャック外体５１ｃから構成されている。
【０００８】
チャック用弾性部材５１ｂは、チャック内体５１ａとチャック外体５１ｃの間に介挿され、この両者の間にチャック部５１の軸方向の弾性力を与えて、チャック内体５１ａの外周勾配部５１ａａとチャック外体５１ｃの内周勾配部５１ｃａの相互作用により、チャック内体５１ａの外周勾配部５１ａａ近辺の内周が小さくなるような締付力を発生させ、この締付力により、チャック内体５１ａの内周に収容された治療工具Ａを掴み保持するようになっている。
【０００９】
チャック内体５１ａに保持された治療工具Ａを取り外す場合には、外ケース５４ｂに設けられたプッシュボタン５５を押して、チャック用弾性部材５１ｂの弾性力に抗してチャック部５１のチャック外体５１ｃをチャック内体５１ａに対して軸方向にスライドさせ、これによって、チャック内体５１ａに生じている締付力を解除させるようになっている。
【００１０】
この医科歯科用ハンドピース５０では、チャック部５１のチャック用弾性部材５１ｂの形状に工夫を凝らし、その材料として用いられている弾性線材の断面形状を円形でなく、矩形にして、より強力な締付力が発生するようにしていた。
【００１１】
他例としては、特開昭５７−１２８１４７号公報に記載された医科歯科用ハンドピースがあり、これを図９に示す。この図９（ａ）はこの医科歯科用ハンドピースの他例のヘッド部の縦断面図、（ｂ）はそれに用いられているチャック用弾性部材の正面図、（ｃ）はそのＢＢ断面図となっている。
【００１２】
この図も、図８と同じく、エアータービンタイプの医科歯科用ハンドピース６０の全体ではなく、治療工具Ａを着脱可能に装着して、これを回転させるヘッド部の拡大縦断面図である。
【００１３】
このヘッド部も基本構成は、医科歯科用ハンドピース５０と同様で、治療工具Ａを着脱可能に保持するチャック部６１、このチャック部６１を回転させるタービン６２、この高速回転するタービン５２を回転支持する空気式の回転軸受を兼ねたケース６４、このケース６４に設けられ上部の回転軸受を兼ねた内キャップ６４ａ、ケース６４の上部にスライド可能に設けられたプッシュボタン６５、タービン６２とケース６４，内キャップ６４ａの間の空気の漏れを防ぐためのＯリング６２ａを備えている。
【００１４】
チャック部６１は、外周勾配部６１ａａを備えたチャック内体６１ａ，チャック用弾性部材６１ｂ、チャック内体６１ａの外周勾配部６１ａａに対応した内周勾配部６１ｃａを備えたチャック外体６１ｃ、このチャック外体６１ｃにチャック内体６１ａ、チャック用弾性部材６１ｂを内挿後、更に、チャック外体６１ｃの端部に内挿されるキャップ６１ｄから構成されている。
【００１５】
このハンドピース６０におけるチャック内体６１ａ、チャック用弾性部材６１ｂ、チャック外体６１ｃの機能は、キャップ６１ｄの補助を得て、上記ハンドピース５０のチャック内体５１ａ、チャック用弾性部材５１ｂ、チャック外体５１ｃと同じである。
【００１６】
特徴とするのは、チャック用弾性部材６１ｂの形状が、図９（ｂ），（ｃ）に示すように、通常のコイルバネの形状ではなく、円筒形状の弾性部材６１ｂの外周から、この中心軸６１ｂｍ方向へ、割り溝形状の切り込み６１ｂａを対向させながら、交互に９０度で交差するように形成し、これによって、中心軸６１ｂｍ方向への弾性力が発生するようにした点である。
【００１７】
このようにすることで、このチャック用弾性部材６１ｂは、中心軸６１ｂｍ対称の形状となっているので、治療工具Ａを保持したまま高速回転しても、回転ブレを生じることなく、この中心軸６１ｂｍ方向へ中心軸対称に伸縮し、通常のコイルバネのような、中心軸に対して不釣り合いな弾性力を発生しないので、チャック内体６１ａが均一に締め付けられるという利点を備えていた。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記いずれの例でも、チャック用弾性部材の材質として、バネ用ピアノ線材、マルエージング鋼、また、オートクレーブを考慮してステンレス材のＳＵＳ３０４や、ＳＵＳ２０１が用いられているが、ＪＩＳやＩＳＯの医科歯科用ハンドピースの締付力についての新しい規格をクリアできるものではなかった。特に、口腔内などで使用される医科歯科用ハンドピースでは、このチャック用弾性部材の占め得る空間の大きさが、外径３〜４ミリ、内径２〜３ミリ、長さ７〜８ミリという非常に小さなものであるので、このような材料の機械的強度への要求は厳しいものであった。
【００１９】
更に、機械的強度だけでなく、このチャック用弾性部材は、治療工具の取り替え時に、頻繁に伸縮されるので、その靭性や、疲労強度への要求も過酷なものであった。
【００２０】
また、図８のように、チャック用弾性部材としてコイルバネ形状のものを用いる場合、バネ自体が回転軸に対して対称でなく、回転時の不釣り合いを生じ、異音や振動を発生させ、回転軸受へ過大な遠心力を生じて、その寿命に悪影響を及ぼしていた。同様に、コイルバネ形状では、弾性力の作用点が中心軸対称でないため、弾性力が不均衡に伝わり、力のロスを生じやすく、治療工具の滑らかな着脱操作を妨げていた．また、図９に示すチャック用弾性部材６１ｂでは、中心軸対称の形状により、理想的な弾性力を発生されるものではあるが、チャック内体６１ａやキャップ６１ｄと接触する面では、その弾性力は、切り込み６１ｂａが形成されていない残りとなる部分６１ｂｂのみを介して伝達され、接触面全体に均一に伝達されるものではなく、更なる改善が望まれていた。
【００２１】
さらに、弾性部材としては、図８に示すプッシュボタン５５に設けられた着脱操作用弾性部材５５ａや、回転軸受に与圧を与えるバネなどがあるが、ここに通常のバネ用リン青銅やステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）を用いると、材料強度の不足から弾性変形を生じ、一定荷重を保てないこととなっていた。
【００２２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、医科用、歯科用のハンドピースの弾性部材に要求される機械的強度、耐久性、対薬品性、耐オートクレーブ性、耐銹性の問題を解決して、コンパクト、高性能で、耐久性、信頼性の高い医科歯科用ハンドピースを提供することを目的とする。また、回転の不釣り合いが少なく、異音、振動が少なく寿命の長い医科歯科用ハンドピースを提供することを目的とする。更に、治療工具の着脱操作が滑らかに行え、術者に余計な負担を与えない医科歯科用ハンドピースを提供することを目的としている。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の医科歯科用ハンドピースは、前記ハンドピースで用いる治療工具を着脱可能に保持するチャック部に前記治療工具を保持する保持力を発生させるチャック用弾性部材が、ほぼ円筒形状となっており、かつ、この円筒形状の中心軸に対して静的バランスを保つように切り込みを、前記円筒形状の外周から前記中心軸方向への複数の割り溝形状のものを交互に対向させ、更に、最上及び最下の切り込みの隙間を、自然状態において、他の切り込みの隙間に比べて、半分となるように形成することで、前記中心軸方向に伸縮して弾性力を発生させる構造となっていることを特徴とする。
【００２４】
この医科歯科用ハンドピースは、チャック用弾性部材の構造を規定しており、その全体形状を、それが用いられる空間形状に合わせて円筒形状とし、一方、中心軸に対する完全な対称性を一定程度犠牲にして、静的バランスを保持する程度に切り込みを形成して、この中心軸方向の弾性力を発生させるようにしている。
【００２５】
このようにすると、切り込みを中心軸を越えて形成することができ、より長い片持ち梁構造のスパンを得ることができ、つまり、より少ない切り込み数で中心軸方向の伸縮長さをより長く確保することができ、弾性力発生の条件が緩和され、また、加工度が少なくなる。
【００２６】
しかも、コイルバネ形状に比べ、回転の不釣り合いが少なく、異音、振動が少なく寿命の長い医科歯科用ハンドピースを提供することができる。
【００２７】
更に、この医科歯科用ハンドピースは、チャック用弾性部材に形成される切り込みの形状を更に規定したもので、この切り込みを規定された割り溝形状とすることで、目的とする中心軸方向の伸縮と弾性力を発生させるチャック用弾性部材を容易に製造することができる。
【００２８】
請求項２に記載の医科歯科用ハンドピースは、前記ハンドピースで用いる治療工具を着脱可能に保持するチャック部に前記治療工具を保持する保持力を発生させるチャック用弾性部材が、ほぼ円筒形状となっており、かつ、この円筒形状の中心軸に対して動的バランスを保つように切り込みを、前記円筒形状の外周から前記中心軸方向への複数の割り溝形状のものを交互に対向させ、更に、最上及び最下の切り込みの隙間を、自然状態において、他の切り込みの隙間に比べて、半分となるように形成することで、前記中心軸方向に伸縮して弾性力を発生させ、更に、前記チャック部の外周勾配部に対応した内周勾配部を設けた連結円筒を一体形成した構造となっていることを特徴とする。
【００２９】
この医科歯科用ハンドピースは、チャック用弾性部材の構造を規定しており、その全体形状を、それが用いられる空間形状に合わせて円筒形状とし、一方、中心軸に対する完全な対称性を確保して、動的バランスを保持するように切り込みを形成すると共に、発生する弾性力をより均一にチャック部に伝達すべく、このチャック部への連結円筒を一体形成している。
【００３０】
このようにすると、チャック部への弾性力が、中心軸対称となるだけでなく、伝達面に均一に伝達され、より滑らかに、チャック部の着脱動作がなされ、術者に余計な負担を与えない医科歯科用ハンドピースを提供することができる。
【００３１】
しかも、回転の不釣り合いがより少なく、異音、振動が少なく寿命の長い医科歯科用ハンドピースを提供することができる。
【００３２】
更に、この医科歯科用ハンドピースは、チャック用弾性部材に形成される切り込みの形状を更に規定したもので、この切り込みを規定された割り溝形状とすることで、目的とする中心軸方向の伸縮と弾性力を発生させるチャック用弾性部材を容易に製造することができる。
【００３３】
請求項３に記載の医科歯科用ハンドピースは、請求項１又は２のいずれかに記載の医科歯科用ハンドピースにおいて、前記チャック用弾性部材に形成された切り込みの内角部を円弧形状としていることを特徴とする。
【００３４】
この医科歯科用ハンドピースは、チャック用弾性部材に形成された切り込みの内角部を円弧形状とし、この内角部に応力集中が生じる程度を少なくしているので、チャック用弾性部材の機械的強度、疲労強さが向上する。
【００３５】
請求項４に記載の医科歯科用ハンドピースは、請求項１から３のいずれかに記載の医科歯科用ハンドピースにおいて、前記チャック用弾性部材の材料としてニッケル基超高弾性不銹合金を用いたことを特徴とする。
【００３６】
この医科歯科用ハンドピースは、チャック用弾性部材の材料を規定したもので、請求項１から３の効果に加えて、チャック用弾性部材に、ニッケル基超高弾性不銹合金を用いることで、この弾性部材に要求される厳しい条件を最も良好に達成することができる。
【００３７】
請求項５に記載の医科歯科用ハンドピースは、請求項４に記載の医科歯科用ハンドピースにおいて、前記ニッケル基超高弾性不銹合金の組成が、Ｃｏ＝２５〜４５％、Ｃｒ＝１２〜２５％、Ｎｉ＝残、Ｍｏ＝８〜１５％、となっているか、あるいは、Ｃｏ＝３０〜４５％、Ｃｒ＝８〜１５％、Ｎｉ＝２０〜３０％、Ｆｅ＝残、Ｍｏ＝４〜１２％、となっているかのいずれかであることを特徴とする。
【００３８】
この医科歯科用ハンドピースは、材料として用いるニッケル基超高弾性不銹合金の組成を具体的に規定したもので、所期の効果を発揮し得る合金を容易に獲得することができる。
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図とともに説明する。
【００３９】
図１（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明に係る医科歯科用ハンドピースの一例における治療工具着脱の状態を説明する要部縦断面図で、図１（ａ）は、治療工具Ａを保持した状態、（ｂ）は治療工具が無い状態、（ｃ）は治療工具を着脱するためにプッシュボタンを押し下げた状態を示している。
【００４０】
この図は、従来例の図８、９と同様に、本発明の医科歯科用ハンドピース１０のヘッド部の拡大縦断面図であって、治療工具を保持して回転させる機構、着脱する機構の基本的部分は、図８、９のものと同様であって、本発明は、これらの機構に用いられる弾性部材に特徴を有するものである。
【００４１】
医科歯科用ハンドピース１０は、エアータービンタイプであって、治療工具Ａを着脱可能に保持するチャック部１、このチャック部１を回転させるタービン２、この高速回転するタービン２を回転支持する回転軸受３、回転軸受５を収容する内ケース４ａ、外ケース４ｂ、この内ケース４ａに設けられた内キャップ４ａａ、外ケース４ｂの上部にスライド可能に設けられたプッシュボタン５、このプッシュボタン５と前記内キャップ４ａａの間に介挿された着脱操作用弾性部材５ａを備えている。
【００４２】
回転軸受３と内ケース４ａ、外ケース４ｂの間には空気の漏れを防ぐためのＯリング３ａが要所、要所に設けられ、タービン２を回転させるための空気が不用に漏れ出すのを防止している。また、回転軸受３と内ケース４ａの間には、回転の軸方向の一方側に、この回転軸受３に与圧を与える軸受用弾性部材３ｂが設けられている。
【００４３】
チャック部１は、外周勾配部１ａａを備えたチャック内体１ａ，チャック内体１ａの外周勾配部１ａａに対応した内周勾配部１ｂｄを備えたチャック用弾性部材１ｂ、チャック外体１ｃから構成されている。
【００４４】
このチャック部１のチャック内体１ａ、チャック用弾性部材１ｂ、チャック外体１ｃの機構は、図８で説明したものとほぼ同じであり、治療工具Ａを着脱可能に保持できるようになっている。
【００４５】
図１（ａ）は、チャック部１に治療工具Ａを保持した状態であり、この状態のチャック外体１ｃの上端面の位置を二点鎖線の位置線Ｌａで示している。
【００４６】
なお、チャック部１は、タービン２内に共回転するように収容され、軸方向にはチャック内体１ａの移動が規制され、このチャック内体１ａを基準として、チャック外体１ｃが、この両者間に介挿されたチャック用弾性部材１ｂによる弾性力を受けながら、所定範囲で上下にスライドし、これによって、チャック内体１ａの外周勾配部１ａａ付近の内径が増減するようになっている。
【００４７】
チャック外体１ｃがこの位置線Ｌａにあるときには、チャック内体１ａは、治療工具Ａを強固に保持した状態を保っており、また、チャック用弾性部材１ｂは、後述するように、わずかの余分の縮み代を残した状態で、チャック内体１ａの内径は更に拡開可能であることが解る。
【００４８】
図１（ｂ）は、チャック部１に治療工具Ａを保持していない状態であり、この状態のチャック外体１ｃの上端面の位置を二点鎖線の位置線Ｌｂで示している。
【００４９】
この状態では、チャック外体１ｃはチャック用弾性部材１ｂに押されて、可能な最上位置となっており、図１（ａ）の位置線Ｌａと比較すると、このことがよく解る。また、この状態では、チャック内体１ａの内径は最も小さくなっている。
【００５０】
治療工具Ａを着脱する際には、プッシュボタン５を押し下げ、チャック外体１ｃを最下位置にするが、図１（ｃ）はその状態であり、この状態のチャック外体１ｃの上端面の位置を二点鎖線の位置線Ｌｃで示している。
【００５１】
この状態では、チャック内体１ａの外周勾配部１ａａ付近の内径が最も大きく、つまり、保持すべき治療工具Ａの外径より大きくなっており、治療工具Ａを抜き差し、つまり、着脱することができる。また、この状態では、チャック用弾性部材１ｂは、余分の縮み代がなく、最も縮んだ状態となっている。
【００５２】
こうして、治療工具Ａを着脱し、保持することができるが、この医科歯科用ハンドピース１０では、この着脱で重要な役割を果たすチャック用弾性部材１ｂの材料として、ニッケル基超高弾性不銹合金を用いたことを特徴とする。
【００５３】
ニッケル基超高弾性不銹合金は、最大引っ張り強さ、縦弾性係数などの機械的特性が従来の材料に比べ格段に良く、新しいＪＩＳなどの規格をクリアする締付力を確保できる。また、靭性にも優れ、更に、医科歯科用ハンドピースの部材として用いる場合に要求されるオートレーブ耐性である対銹性、つまり、不銹性の点でも優れており、また、次亜塩素酸ナトリウムなどの滅菌剤に対する耐薬品性も備えており、このような材料を弾性部材として用いることで、医科歯科用に適したコンパクト、高性能で、耐久性、信頼性、耐薬品性、耐オートクレーブ性、耐銹性の高い医科歯科用ハンドピースを提供することができる。
【００５４】
また、この医科歯科用ハンドピース１０では、チャック用弾性部材１ｂと協動して、この着脱で重要な役割を果たす着脱操作用弾性部材５ａの材料としても、ニッケル基超高弾性不銹合金を用いたことを特徴とする。したがって、この合金の特性が活かされて、一定荷重が安定して保持される。
【００５５】
さらに、この医科歯科用ハンドピース１０では、回転軸受３に与圧を与える軸受用弾性部材３ｂの材料として、ニッケル基超高弾性不銹合金を用いたことを特徴とする。したがって、この弾性部材については、着脱操作用弾性部材５ａと比べ、一定荷重を保持する安定性の点でさらに要求が厳しいが、この合金の特性が活かされて、一定与圧が安定して保持される。
【００５６】
図２（ａ）は本発明に係る医科歯科用ハンドピースの弾性部材の材料として用いるニッケル基超高弾性不銹合金の組成表を示す図、（ｂ）は機械的的・物理的特性の表を示す図、図３は、本発明に係る医科歯科用ハンドピースの弾性部材の材料として用いるニッケル基超高弾性不銹合金の耐食性データ表を示す図である。
【００５７】
これらの表では、材料名として、「Co-elinvar1,2,3,4,5」と表記しているが、このCo-elinvar（以下、明細書では、「コエリンバー」と表記する。）は、商品名「スプロン」として、市販されているもので、特に本発明で用いるニッケル基超高弾性不銹合金として適切な材料の例として用いているものである。
【００５８】
図２（ｂ）の表を見ると、特に、コエリンバー１、２の最大引っ張り強さが、それぞれ、３１４×１０^７Ｎ／ｍ^２、２６２×１０^７Ｎ／ｍ^２と、従来用いられていた最高強度のＳＵＳ２０１（１１３×１０^７Ｎ／ｍ^２）に比べて、格段に大きく、機械的強度に優れていることが解る。
【００５９】
また、この表に記載したコエリンバー１、２などは、同時に靭性にも優れており、弾性部材の耐久性を向上させる。
【００６０】
更に、図３を見ると、耐食性、つまり、対薬品性、対銹性についても、コエリンバーは、ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６Ｌなどのステンレス鋼や、耐食性のよいインコネルよりも優れていることが解り、純チタンに匹敵するか、薬品によっては、勝っていることが解る。
【００６１】
また、この表では記載されていないが、ニッケル基超高弾性不銹合金は、医科歯科におけるオートクレーブや根管治療の根管洗浄に用いる次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）に対する耐食性が、非常に良いという点は、医科歯科用ハンドピースの弾性部材に用いる材料としては重要である。
【００６２】
なお、本発明で歯科用ハンドピースの弾性部材の材料として用いるのには、これらの表にあるコエリンバー１、２が適しているが、最大引っ張り強さがそれほど要求されない場合や、その他、使用条件に合わせて、コエリンバー３、４、５も用いることができる。
【００６３】
図４は、本発明に係る医科歯科用ハンドピースで用いるチャック用弾性部材の一例を示すもので、（ａ）はその自然状態の縦断面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はその加圧状態の縦断面図である。なお、これより、すでに説明した部分と同じ部分には、同じ符号を付して重複説明を省略する。
【００６４】
このチャック用弾性部材１ｂは、図１に示されたもので、図に示すように、全体として円筒形状をなしており、円筒形状の外周から中心軸１ｂｍ方向へ、複数の割り溝形状の切り込み１ｂａを交互に対向させて設けた構造となっている。
【００６５】
このような構造としておくと、図４（ｃ）に示すように、力Ｆを加えると、切り込み１ｂａが片持ち梁のような役割を果たして、その開口側の隙間が増減することで、全体として、この弾性部材１ｂが中心軸１ｂｍ方向に伸縮して弾性力を発生させる。
【００６６】
また、このようにすると、切り込みを中心軸を越えて形成することができ、より長い片持ち梁構造のスパンを得ることができ、つまり、より少ない切り込み数で中心軸１ｂｍ方向の伸縮長さをより長く確保することができ、弾性力発生の条件が緩和され、また、加工度が少なくなる。更に、このような単純な割り溝形状としているので、加工が更にし易い．切り込み１ｂａの内角部１ｂｂは、角が鋭角にならないように多少の曲面を形成するような構造となっており、極端な応力集中を避けることができ、この弾性部材１ｂの強度を増している。
【００６７】
弾性部材１ｂの一方側には、チャック内体１ａの外周勾配部１ａａに対応した内周勾配部１ｂｄを設けた連結円筒１ｂｃを一体形成している。したがって、チャック部への弾性力が、中心軸対称となるだけでなく、伝達面に均一に伝達され、より滑らかに、チャック部の着脱動作がなされ、術者に余計な負担を与えない。
【００６８】
また、この例では、割り溝形状の切り込み１ｂａは、図の左から中心軸１ｂｍ方向へのものが４箇所、これに対して、図の右から中心軸１ｂｍ方向へのものが３箇所設けられているが、左側の４箇所のうち、最上と最下の切り込み１ｂａの隙間は、自然状態では、他の切り込み１ｂａの隙間に比べて、半分の隙間となっている。
【００６９】
このようにすることによって、この切り込み１ｂａによって切り取られた部分の左右の静的なバランスが保持され、図４（ｃ）のように完全に開口側の隙間が無くなるまで圧縮された場合でも、また、その途中でも、左右のバランスが取れた状態を保ち、左右に傾斜することなく伸縮する。また、加えて、中心軸１ｂａ方向にも、静的バランスが保たれているので、高速で回転された場合でも、回転ブレを生じる度合いが少ない．図５は、本発明に係る医科歯科用ハンドピースで用いるチャック用弾性部材の他例の正面図である。
【００７０】
このチャック用弾性部材１１ｂは、図４のチャック用弾性部材１ｂと同様の構造をしており、同様の切り込み１１ｂａを形成して、また、連結円筒１１ｂｃを一体形成しているが、切り込み１１ｂａの内角部１１ｂｂの形状が異なり、単純な曲面とするだけでなく、より曲率の大きい円弧形状としている。
【００７１】
このようにしておくと、応力集中を更に軽減することができ、チャック用弾性部材の機械的強度、疲労強さが向上する。
【００７２】
図６は、本発明に係る医科歯科用ハンドピースで用いるチャック用弾性部材の更に他例を示すもので、（ａ）はその上面図、、（ｂ）はその自然状態の縦断面図、（ｃ）はその正面図である。
【００７３】
このチャック用弾性部材１２ｂは、図４のチャック用弾性部材１ｂに比べ、切り込み１２ｂａの形状が異なっており、図９の従来例のチャック用弾性部材６１ｂに形成された切り込み６１ｂａと同様となっている。したがって、このチャック用弾性部材６１ｂと同じく動的バランスも保持されていおり、同様の効果を発揮する。
【００７４】
加えて、このチャック用弾性部材１２ｂには、図４のチャック用弾性部材１ｂと同様に、チャック内体の外周勾配部に対応した内周勾配部１２ｂｄを設けた連結円筒１２ｂｃを一体形成している。したがって、チャック部への弾性力が、中心軸対称となるだけでなく、伝達面に均一に伝達され、より滑らかに、チャック部の着脱動作がなされ、術者に余計な負担を与えない。つまり、図９のチャック用弾性部材６１ｂでは解決できなかった問題を解決している。
【００７５】
図７（ａ）は本発明に係る医科歯科用ハンドピースで用いる着脱操作用弾性部材の一例の正面図、（ｂ）はその縦断面図、（ｃ）は本発明に係る医科歯科用ハンドピースで用いる軸受用弾性部材の一例の正面図、（ｄ）はその縦断面図である。
【００７６】
図７（ａ）、（ｂ）に示す着脱操作用弾性部５ａ、図７（ｃ），（ｄ）に示す軸受用弾性部材３ｂは、図１に示すもので、この図により、その構造がよく解る。
【００７７】
これらの着脱操作用弾性部５ａ、軸受用弾性部材３ｂは、その設置空間の制約、製造上の制約、コスト面での制約、発生される弾性力への制約などから、図に示したような構造とすることが望ましいが、この場合に、特に、その材料の機械的特性への要求が高度になる場合が多い．このような場合に、ニッケル基超高弾性不銹合金を用いると、その要求に応えることができる。
【００７８】
【発明の効果】
請求項１に記載の医科歯科用ハンドピースによれば、チャック用弾性部材の構造を規定しており、その全体形状を、それが用いられる空間形状に合わせて円筒形状とし、一方、中心軸に対する完全な対称性を一定程度犠牲にして、静的バランスを保持する程度に切り込みを形成して、この中心軸方向の弾性力を発生させるようにしているので、切り込みを中心軸を越えて形成することができ、より長い片持ち梁構造のスパンを得ることができ、つまり、より少ない切り込み数で中心軸方向の伸縮長さをより長く確保することができ、弾性力発生の条件が緩和され、また、加工度が少なくなる。
【００７９】
しかも、コイルバネ形状に比べ、回転の不釣り合いが少なく、異音、振動が少なく寿命の長い医科歯科用ハンドピースを提供することができる。
更に、チャック用弾性部材に形成される切り込みを割り溝形状とすることで、目的とする中心軸方向の伸縮と弾性力を発生させるチャック用弾性部材を容易に製造することができる。
【００８０】
請求項２に記載の医科歯科用ハンドピースによれば、チャック用弾性部材の構造を規定しており、その全体形状を、それが用いられる空間形状に合わせて円筒形状とし、一方、中心軸に対する完全な対称性を確保して、動的バランスを保持するように切り込みを形成すると共に、発生する弾性力をより均一にチャック部に伝達すべく、このチャック部への連結円筒を一体形成しているので、チャック部への弾性力が、中心軸対称となるだけでなく、伝達面に均一に伝達され、より滑らかに、チャック部の着脱動作がなされ、術者に余計な負担を与えない医科歯科用ハンドピースを提供することができる。
【００８１】
さらに、回転の不釣り合いがより少なく、異音、振動が少なく寿命の長い医科歯科用ハンドピースを提供することができる。
【００８２】
請求項３に記載の医科歯科用ハンドピースによれば、請求項１又は２のいずれかの効果に加え、チャック用弾性部材に形成された切り込みの内角部を円弧形状とし、この内角部に応力集中が生じる程度を少なくしているので、チャック用弾性部材の機械的強度、疲労強さが向上する。
【００８３】
請求項４に記載の医科歯科用ハンドピースによれば、請求項１から３のいずれかの効果に加え、チャック用弾性部材に、ニッケル基超高弾性不銹合金を用いることで、この弾性部材に要求される厳しい条件を最も良好に達成することができる。
【００８４】
請求項５に記載の医科歯科用ハンドピースによれば、請求項４の効果に加え、材料として用いるニッケル基超高弾性不銹合金の組成を具体的に規定したもので、所期の効果を発揮し得る合金を容易に獲得することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明に係る医科歯科用ハンドピースの一例における治療工具着脱の状態を説明する要部縦断面図
【図２】（ａ）は本発明に係る医科歯科用ハンドピースの弾性部材の材料として用いるニッケル基超高弾性不銹合金の組成表を示す図、（ｂ）は機械的的・物理的特性の表を示す図
【図３】本発明に係る医科歯科用ハンドピースの弾性部材の材料として用いるニッケル基超高弾性不銹合金の耐食性データ表を示す図
【図４】本発明に係る医科歯科用ハンドピースで用いるチャック用弾性部材の一例を示すもので、（ａ）はその自然状態の縦断面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はその加圧状態の縦断面図
【図５】本発明に係る医科歯科用ハンドピースで用いるチャック用弾性部材の他例の正面図
【図６】本発明に係る医科歯科用ハンドピースで用いるチャック用弾性部材の更に他例を示すもので、（ａ）はその上面図、、（ｂ）はその自然状態の縦断面図、（ｃ）はその正面図
【図７】（ａ）は本発明に係る医科歯科用ハンドピースで用いる着脱操作用弾性部材の一例の正面図、（ｂ）はその縦断面図、（ｃ）は本発明に係る医科歯科用ハンドピースで用いる軸受用弾性部材の一例の正面図、（ｄ）はその縦断面図
【図８】従来の医科歯科用ハンドピースの一例のヘッド部の縦断面図
【図９】（ａ）は従来の医科歯科用ハンドピースの他例のヘッド部の縦断面図、（ｂ）はそれに用いられているチャック用弾性部材の正面図、（ｃ）はそのＢＢ断面図
【符号の説明】
１チャック部
１ａチャック内体
１ａａ外周勾配部
１ｂチャック用弾性部材
１ｂａ切り込み
１ｂｂ内角部
１ｂｃ連結円筒
１ｂｄ内周勾配部
１ｃチャック外体
１ｍ中心軸
２タービン
３回転軸受
３ｂ軸受用弾性部材
４ａ内ケース
４ｂ外ケース
５プッシュボタン
５ａ着脱操作用弾性部材
１０医科歯科用ハンドピース
Ａ治療工具[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a medical / dental handpiece used in medical or dental practice.
[0002]
[Prior art]
  In the medical department or dentistry, a medical / dental handpiece is used in which a treatment tool is detachably attached, and the treatment tool is rotated or vibrated to perform treatment.
[0003]
  As an example, there is a medical / dental handpiece described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-231898 proposed by the present applicant, and this is shown in FIG.
[0004]
  This figure is an enlarged vertical cross-sectional view of a head portion on which the treatment tool A is detachably mounted and rotated instead of the entire air turbine type medical / dental handpiece 50.
[0005]
The head portion includes a chuck portion 51 that detachably holds the treatment tool A, a turbine 52 that rotates the chuck portion 51, a pneumatic rotary bearing 53 that rotates and supports the turbine 52 that rotates at high speed, and a rotary bearing 53. An inner case 54a to be accommodated, an outer case 54b, an inner cap 54aa provided on the inner case 54a, a push button 55 slidably provided on the upper portion of the outer case 54b, and between the push button 55 and the inner cap 54aa An attaching / detaching operation elastic member 55a is provided.
[0006]
Between the turbine 52 and the rotary bearing 53, O-rings 52a for preventing air leakage are provided at important points. The air E1 for rotating the turbine 52 and the air E2 for the pneumatic rotary bearing 53 are provided. Is prevented from leaking unnecessarily.
[0007]
The chuck portion 51 includes a chuck inner body 51a having an outer peripheral gradient portion 51aa, a chuck elastic member 51b, and a chuck outer body 51c having an inner peripheral gradient portion 51ca corresponding to the outer peripheral gradient portion 51aa of the chuck inner body 51a. ing.
[0008]
The chuck elastic member 51b is interposed between the chuck inner body 51a and the chuck outer body 51c, and applies an elastic force in the axial direction of the chuck portion 51 between the two, thereby providing an outer peripheral gradient portion 51aa of the chuck inner body 51a. And an inner peripheral gradient portion 51ca of the chuck outer body 51c generate a tightening force that reduces the inner periphery of the chuck inner body 51a in the vicinity of the outer peripheral gradient portion 51aa. The treatment tool A accommodated in the inner periphery of 51a is grasped and held.
[0009]
When removing the treatment tool A held on the chuck inner body 51a, the push button 55 provided on the outer case 54b is pushed, and the chuck outer body 51c of the chuck portion 51 is resisted against the elastic force of the chuck elastic member 51b. Is slid in the axial direction with respect to the chuck inner body 51a, thereby releasing the tightening force generated in the chuck inner body 51a.
[0010]
In this medical / dental handpiece 50, the shape of the elastic member 51b for chuck of the chuck portion 51 is devised, and the cross-sectional shape of the elastic wire used as the material is made not rectangular but rectangular so that it can be tightened more strongly. An applied force was generated.
[0011]
As another example, there is a medical / dental handpiece described in JP-A-57-128147, which is shown in FIG. 9A is a longitudinal sectional view of another example of the head portion of this medical / dental handpiece, FIG. 9B is a front view of an elastic member for chuck used in the head portion, and FIG. 9C is a BB sectional view thereof. It has become.
[0012]
This figure is also an enlarged longitudinal sectional view of a head portion that attaches the treatment tool A in a detachable manner and rotates it, not the whole of the air turbine type medical / dental handpiece 60, as in FIG. 8.
[0013]
The basic configuration of this head portion is the same as that of the medical / dental handpiece 50, and a chuck portion 61 that holds the treatment tool A in a detachable manner, a turbine 62 that rotates the chuck portion 61, and a turbine 52 that rotates at high speed. A case 64 also serving as a pneumatic rotary bearing, an inner cap 64a provided in the case 64 serving also as an upper rotary bearing, a push button 65 slidably provided above the case 64, a turbine 62 and a case 64, An O-ring 62a is provided to prevent air leakage between the inner caps 64a.
[0014]
The chuck portion 61 includes a chuck inner body 61a including an outer peripheral gradient portion 61aa, a chuck elastic member 61b, a chuck outer body 61c including an inner peripheral gradient portion 61ca corresponding to the outer peripheral gradient portion 61aa of the chuck inner body 61a, and the chuck. After the chuck inner body 61a and the chuck elastic member 61b are inserted into the outer body 61c, the cap 61d is further inserted into the end of the chuck outer body 61c.
[0015]
The functions of the chuck inner body 61a, the chuck elastic member 61b, and the chuck outer body 61c in the handpiece 60 are obtained with the assistance of the cap 61d, so It is the same as the body 51c.
[0016]
The feature is that the shape of the chuck elastic member 61b is not the shape of a normal coil spring, as shown in FIGS. 9B and 9C, but from the outer periphery of the cylindrical elastic member 61b. The slits 61ba in the groove shape are opposed to each other in the 61bm direction so as to intersect each other at 90 degrees, thereby generating an elastic force in the central axis 61bm direction.
[0017]
By doing so, the elastic member 61b for chuck has a symmetrical shape with the central axis 61bm. Therefore, even if the therapeutic tool A is held at high speed, the central axis does not cause rotation blur. Since it expands and contracts symmetrically with respect to the central axis in the 61bm direction and does not generate an unbalanced elastic force with respect to the central axis like a normal coil spring, there is an advantage that the chuck inner body 61a can be tightened uniformly.
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
However, in any of the above examples, as the material of the elastic member for chuck, stainless steel material SUS304 or SUS201 is used in consideration of autoclaving as a spring piano wire material, maraging steel, but JIS or ISO It was not possible to clear the new standard for the clamping force of medical and dental handpieces. In particular, in a medical / dental handpiece used in the oral cavity, the size of the space that can be occupied by the elastic member for chuck is 3 to 4 mm in outer diameter, 2 to 3 mm in inner diameter, and 7 to 8 mm in length. The requirements for mechanical strength of such materials have been severe because they are very small.
[0019]
Further, not only the mechanical strength but also the elastic member for chuck is frequently expanded and contracted when the treatment tool is replaced, so that the toughness and fatigue strength are also severely demanded.
[0020]
In addition, as shown in FIG. 8, when a coil spring-shaped member is used as the chuck elastic member, the spring itself is not symmetrical with respect to the rotation axis, causing unbalance during rotation, generating abnormal noise and vibration, and rotating. An excessive centrifugal force was generated on the bearing, which had an adverse effect on its life. Similarly, in the coil spring shape, the point of action of the elastic force is not symmetric with respect to the central axis, so that the elastic force is transmitted unbalanced, easily causing a loss of force, and hinders the smooth attachment / detachment operation of the treatment tool. In the chuck elastic member 61b shown in FIG. 9, an ideal elastic force is generated due to the symmetrical shape of the central axis, but the elastic force is generated on the surface in contact with the chuck inner body 61a and the cap 61d. Is transmitted only through the remaining portion 61bb where the notch 61ba is not formed, and is not transmitted uniformly over the entire contact surface, and further improvement has been desired.
[0021]
Furthermore, examples of the elastic member include an attaching / detaching operation elastic member 55a provided on the push button 55 shown in FIG. 8 and a spring for applying pressure to the rotary bearing. When (SUS304) is used, elastic deformation occurs due to insufficient material strength, and a constant load cannot be maintained.
[0022]
The present invention has been made in view of such circumstances, and has the mechanical strength, durability, chemical resistance, autoclave resistance, and weather resistance required for the elastic members of medical and dental handpieces. It is an object of the present invention to provide a medical and dental handpiece that solves the problem and is compact, high-performance, durable and reliable. It is another object of the present invention to provide a medical / dental handpiece with little rotation imbalance, less noise and vibration, and a long life. It is another object of the present invention to provide a medical / dental handpiece that can smoothly attach and detach the treatment tool and does not place an extra burden on the operator.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
  Claim 1In the medical / dental handpiece described in the above, the chuck elastic member for generating a holding force for holding the treatment tool in a chuck portion for detachably holding the treatment tool used in the handpiece has a substantially cylindrical shape. In addition, cuts are made so as to maintain a static balance with respect to the cylindrical central axis.A plurality of groove-shaped ones in the direction of the central axis from the outer periphery of the cylindrical shape are alternately opposed, and the uppermost and lowermost notch gaps are compared with other notch gaps in a natural state. By forming it to be half,The structure is characterized in that the elastic force is generated by expanding and contracting in the central axis direction.
[0024]
  This medical / dental handpiece defines the structure of the elastic member for chucking, and its overall shape is cylindrical in accordance with the space shape in which it is used, while the complete symmetry with respect to the central axis is fixed to a certain extent. At the sacrifice, a notch is formed so as to maintain the static balance, and the elastic force in the central axis direction is generated.
[0025]
  In this way, the cut can be formed beyond the central axis, and a longer span of the cantilever structure can be obtained, that is, a longer expansion and contraction length in the central axis direction can be secured with a smaller number of cuts. Therefore, the condition for generating the elastic force is relaxed, and the degree of processing is reduced.
[0026]
  Moreover,Compared to the coil spring shape, it is possible to provide a medical / dental handpiece with less unbalance of rotation, less noise and vibration, and longer life.
[0027]
  In addition, this medical / dental handpiece further defines the shape of the cut formed in the elastic member for chuck. By making this cut into the defined slit groove shape, the desired expansion and contraction in the central axis direction is achieved. It is possible to easily manufacture an elastic member for chuck that generates elastic force.
[0028]
  Claim 2In the medical / dental handpiece described in the above, the chuck elastic member for generating a holding force for holding the treatment tool in a chuck portion for detachably holding the treatment tool used in the handpiece has a substantially cylindrical shape. In addition, cuts are made to maintain a dynamic balance with respect to the central axis of this cylindrical shapeA plurality of groove-shaped ones in the direction of the central axis from the outer periphery of the cylindrical shape are alternately opposed, and the uppermost and lowermost notch gaps are compared with other notch gaps in a natural state. By forming it to be half,The structure is characterized in that a connecting cylinder provided with an inner peripheral gradient portion corresponding to the outer peripheral gradient portion of the chuck portion is integrally formed by expanding and contracting in the central axis direction.
[0029]
  This medical / dental handpiece defines the structure of the elastic member for chucking, and its overall shape is cylindrical to match the space shape in which it is used, while ensuring complete symmetry with respect to the central axis. In addition, a notch is formed so as to maintain a dynamic balance, and a connecting cylinder to the chuck portion is integrally formed so as to more uniformly transmit the generated elastic force to the chuck portion.
[0030]
  In this way, the elastic force to the chuck part is not only symmetrical with respect to the central axis, but also uniformly transmitted to the transmission surface, and the chuck part can be attached and detached more smoothly, giving the operator an extra burden. No medical and dental handpiece can be provided.
[0031]
  Moreover,It is possible to provide a medical / dental handpiece with less rotation disparity, less noise and vibration, and longer life.
[0032]
  In addition, this medical / dental handpiece further defines the shape of the cut formed in the elastic member for chuck. By making this cut into the defined slit groove shape, the desired expansion and contraction in the central axis direction is achieved. It is possible to easily manufacture an elastic member for chuck that generates elastic force.
[0033]
  Claim 3The medical and dental handpiece described inClaim 1 or 2The medical / dental handpiece according to any one of the above, wherein an inner corner portion of the cut formed in the elastic member for chuck is formed in an arc shape.
[0034]
  In this medical / dental handpiece, the inner corner portion of the cut formed in the elastic member for chuck has an arc shape, and the degree of stress concentration in the inner corner portion is reduced, so the mechanical strength of the elastic member for chuck, Fatigue strength is improved.
[0035]
  Claim 4The medical and dental handpiece described inClaims 1 to 3The medical / dental handpiece according to any one of the above, characterized in that a nickel-based ultrahigh-elastic non-ferrous alloy is used as the material of the elastic member for chuck.
[0036]
  This medical / dental handpiece defines the material of the elastic member for chuck,Claims 1 to 3In addition to the effect ofBy using a nickel-based ultra-high elastic sterile alloy for the chuck elastic member, the strict conditions required for this elastic member can be best achieved.
[0037]
  Claim 5The medical and dental handpiece described inClaim 4In the medical / dental handpiece described in the above, the composition of the nickel-based ultrahigh-elasticity sterilized alloy is Co = 25 to 45%, Cr = 12 to 25%, Ni = remaining, Mo = 8 to 15%. Or Co = 30-45%, Cr = 8-15%, Ni = 20-30%, Fe = remaining, Mo = 4-12%. To do.
[0038]
  This medical / dental handpiece specifically defines the composition of the nickel-based ultrahigh-elasticity amorphous alloy used as a material, and can easily obtain an alloy that can exhibit the desired effect.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0039]
1 (a), (b), and (c) are main part longitudinal sectional views for explaining a state of attachment / detachment of a treatment tool in an example of a medical / dental handpiece according to the present invention. FIG. 1 (a) is a treatment tool. A state where A is held, (b) shows a state where there is no treatment tool, and (c) shows a state where the push button is pushed down in order to attach / detach the treatment tool.
[0040]
This figure is an enlarged longitudinal sectional view of the head part of the medical / dental handpiece 10 of the present invention, similar to FIGS. 8 and 9 of the conventional example, and shows a mechanism for holding and rotating the treatment tool and a mechanism for attaching and detaching. The basic portion is the same as that shown in FIGS. 8 and 9, and the present invention is characterized by the elastic member used in these mechanisms.
[0041]
The medical / dental handpiece 10 is an air turbine type, and includes a chuck portion 1 that holds the treatment tool A in a detachable manner, a turbine 2 that rotates the chuck portion 1, and a rotary bearing that rotatably supports the turbine 2 that rotates at high speed. 3, an inner case 4a for accommodating the rotary bearing 5, an outer case 4b, an inner cap 4aa provided in the inner case 4a, a push button 5 provided slidably on the upper part of the outer case 4b, the push button 5 and the above-mentioned An attaching / detaching operation elastic member 5a interposed between the inner caps 4aa is provided.
[0042]
Between the rotary bearing 3 and the inner case 4a and the outer case 4b, O-rings 3a for preventing air leakage are provided at important points and important points, so that air for rotating the turbine 2 leaks unnecessarily. It is preventing. Further, between the rotary bearing 3 and the inner case 4a, a bearing elastic member 3b that applies pressure to the rotary bearing 3 is provided on one side in the axial direction of rotation.
[0043]
The chuck portion 1 includes a chuck inner body 1a having an outer peripheral gradient portion 1aa, an chuck elastic member 1b having an inner peripheral gradient portion 1bd corresponding to the outer peripheral gradient portion 1aa of the chuck inner body 1a, and a chuck outer body 1c. ing.
[0044]
The mechanisms of the chuck inner body 1a, chuck elastic member 1b, and chuck outer body 1c of the chuck portion 1 are substantially the same as those described with reference to FIG. 8, and the treatment tool A can be detachably held. .
[0045]
FIG. 1A shows a state in which the treatment tool A is held on the chuck portion 1, and the position of the upper end surface of the chuck outer body 1 c in this state is indicated by a two-dot chain line position line La.
[0046]
The chuck portion 1 is accommodated in the turbine 2 so as to co-rotate, and the movement of the chuck inner body 1a is restricted in the axial direction. The chuck outer body 1c is based on the chuck inner body 1a. While receiving the elastic force from the chuck elastic member 1b interposed therebetween, it slides up and down within a predetermined range, whereby the inner diameter in the vicinity of the outer peripheral gradient portion 1aa of the chuck inner body 1a is increased or decreased.
[0047]
When the chuck outer body 1c is at this position line La, the chuck inner body 1a keeps the treatment tool A firmly held, and the chuck elastic member 1b has a slight excess as described later. It can be seen that the inner diameter of the chuck inner body 1a can be further expanded in a state in which the shrinkage allowance is left.
[0048]
FIG. 1B shows a state in which the treatment tool A is not held on the chuck portion 1, and the position of the upper end surface of the chuck outer body 1c in this state is indicated by a two-dot chain line position line Lb.
[0049]
In this state, the chuck outer body 1c is pushed by the chuck elastic member 1b and is at the highest possible position, and this is well understood when compared with the position line La in FIG. In this state, the inner diameter of the chuck inner body 1a is the smallest.
[0050]
When attaching / detaching the treatment tool A, the push button 5 is pushed down to bring the chuck outer body 1c to the lowest position. FIG. 1 (c) shows this state, and the upper end surface of the chuck outer body 1c in this state is shown. The position is indicated by a two-dot chain line position line Lc.
[0051]
In this state, the inner diameter of the chuck inner body 1a in the vicinity of the outer peripheral gradient portion 1aa is the largest, that is, larger than the outer diameter of the treatment tool A to be held, and the treatment tool A can be inserted / removed, that is, attached / detached. . Further, in this state, the chuck elastic member 1b is in the most contracted state with no excessive shrinkage allowance.
[0052]
In this way, the treatment tool A can be attached and detached, and can be held. In this medical / dental handpiece 10, as a material of the elastic member 1b for the chuck that plays an important role in this attachment and detachment, a nickel-based ultra-high elastic ferrous alloy is used. It is characterized by using.
[0053]
Nickel-based ultra-high modulus ferrous alloys have much better mechanical properties such as maximum tensile strength and longitudinal elastic modulus than conventional materials, and can secure a tightening force that satisfies new standards such as JIS. In addition, it has excellent toughness, and is also excellent in the resistance to auto-reave resistance required when used as a medical and dental handpiece member, that is, in terms of sterility, and also has hypochlorous acid. It also has chemical resistance against sterilizing agents such as sodium, and by using such a material as an elastic member, it is compact, high-performance, durable, reliable, chemical resistant, and autoclave resistant for medical and dental use. It is possible to provide a medical and dental handpiece having high resistance and weather resistance.
[0054]
Further, in this medical / dental handpiece 10, a nickel-based ultra-high elastic steric alloy is used as a material for the attaching / detaching operation elastic member 5 a which plays an important role in attaching / detaching in cooperation with the chuck elastic member 1 b. It is used. Therefore, the characteristics of this alloy are utilized to maintain a constant load stably.
[0055]
Further, this medical / dental handpiece 10 is characterized in that a nickel-based ultrahigh elastic steric alloy is used as the material of the elastic member 3b for applying pressure to the rotary bearing 3. Therefore, this elastic member is more demanding in terms of stability for holding a constant load than the elastic member 5a for attaching and detaching operation, but the constant pressurization is stably held by utilizing the characteristics of this alloy. Is done.
[0056]
FIG. 2 (a) is a diagram showing a composition table of a nickel-based ultrahigh-elasticity amorphous alloy used as a material for an elastic member of a medical / dental handpiece according to the present invention, and FIG. 2 (b) is a table showing mechanical and physical properties. FIG. 3 is a diagram showing a corrosion resistance data table of a nickel-based ultra-high elastic sterile alloy used as a material for an elastic member of a medical / dental handpiece according to the present invention.
[0057]
In these tables, “Co-elinvar1,2,3,4,5” is described as a material name, but this Co-elinvar (hereinafter referred to as “coelin bar” in the specification) is: This product is commercially available under the trade name “Splon”, and is particularly used as an example of a material suitable as a nickel-based ultra-high-elasticity alloy used in the present invention.
[0058]
Looking at the table in FIG. 2 (b), the maximum tensile strengths of the coelin bars 1 and 2 are especially 314 × 10 4 respectively.⁷N / m²262 × 10⁷N / m²And SUS201 (113 × 1010), the highest strength conventionally used⁷N / m²) Is significantly larger and has superior mechanical strength.
[0059]
Further, the coelin bars 1 and 2 described in this table are excellent in toughness at the same time and improve the durability of the elastic member.
[0060]
Furthermore, as shown in FIG. 3, it can be seen that in terms of corrosion resistance, that is, chemical resistance and resistance, Coelin Bar is superior to stainless steel such as SUS304 and SUS316L and Inconel with good corrosion resistance. You can see that it is comparable or that some drugs are better.
[0061]
Further, although not described in this table, the nickel-based ultra-high elastic sterile alloy has very good corrosion resistance to sodium hypochlorite (NaClO) used for root canal cleaning in autoclave and root canal treatment in medical dentistry. This point is important as a material used for the elastic member of the medical / dental handpiece.
[0062]
In addition, the coelin bars 1 and 2 in these tables are suitable for use as the material for the elastic member of the dental handpiece in the present invention, but the maximum tensile strength is not so required, and other conditions of use. Coelin bars 3, 4, and 5 can also be used.
[0063]
4A and 4B show an example of an elastic member for a chuck used in a medical / dental handpiece according to the present invention. FIG. 4A is a longitudinal sectional view in its natural state, FIG. 4B is a side view thereof, and FIG. It is a longitudinal cross-sectional view of the pressurization state. In addition, from this, the same part as the part already demonstrated is attached | subjected the same code | symbol, and duplication description is abbreviate | omitted.
[0064]
This chuck elastic member 1b is the one shown in FIG. 1, and as shown in the figure, has a cylindrical shape as a whole, and has a plurality of split groove-shaped cuts from the outer periphery of the cylindrical shape toward the central axis 1bm. 1ba is provided so as to alternately face each other.
[0065]
With such a structure, as shown in FIG. 4 (c), when force F is applied, the notch 1ba plays a role like a cantilever, and the gap on the opening side increases or decreases as a whole. The elastic member 1b expands and contracts in the direction of the central axis 1bm to generate an elastic force.
[0066]
Further, in this way, the cut can be formed beyond the central axis, and a longer span of the cantilever structure can be obtained. That is, the expansion / contraction length in the direction of the central axis 1bm can be obtained with a smaller number of cuts. It can be secured for a longer time, the conditions for generating elastic force are relaxed, and the degree of processing is reduced. Furthermore, since it is such a simple groove shape, it is easier to process. The inner corner portion 1bb of the cut 1ba has a structure that forms a slight curved surface so that the corner does not become an acute angle, so that extreme stress concentration can be avoided and the strength of the elastic member 1b is increased.
[0067]
On one side of the elastic member 1b, a connecting cylinder 1bc having an inner peripheral gradient portion 1bd corresponding to the outer peripheral gradient portion 1aa of the chuck inner body 1a is integrally formed. Therefore, the elastic force to the chuck portion is not only symmetrical with respect to the central axis, but is also uniformly transmitted to the transmission surface, and the chuck portion is attached and detached more smoothly, so that an extra burden is not imposed on the operator.
[0068]
Further, in this example, the slit-shaped notches 1ba are provided in four places from the left in the drawing in the direction of the central axis 1bm, and on the other hand, three in the direction from the right in the drawing in the direction of the central axis 1bm are provided. However, among the four places on the left side, the gap between the uppermost and lowermost cuts 1ba is half of the gap between the other cuts 1ba in the natural state.
[0069]
By doing so, the left and right static balance of the portion cut by the cut 1ba is maintained, and even when the opening is completely compressed as shown in FIG. Even in the middle, the left and right balance is maintained, and it expands and contracts without tilting left and right. In addition, since the static balance is also maintained in the direction of the central axis 1ba, the degree of occurrence of rotational blur is small even when rotated at high speed. FIG. 5 is a front view of another example of the elastic member for chuck used in the medical / dental handpiece according to the present invention.
[0070]
The chuck elastic member 11b has the same structure as the chuck elastic member 1b shown in FIG. 4 and is formed with the same notch 11ba and integrally formed with the connecting cylinder 11bc. The shape of the inner corner portion 11bb is different, and not only a simple curved surface but also an arc shape having a larger curvature.
[0071]
By doing so, the stress concentration can be further reduced, and the mechanical strength and fatigue strength of the elastic member for chuck are improved.
[0072]
6A and 6B show still another example of the elastic member for chuck used in the medical / dental handpiece according to the present invention, wherein FIG. 6A is a top view thereof, FIG. 6B is a longitudinal sectional view of its natural state, c) is a front view thereof.
[0073]
The chuck elastic member 12b is different from the chuck elastic member 1b in FIG. 4 in the shape of the cut 12ba, and is the same as the cut 61ba formed in the conventional chuck elastic member 61b in FIG. Yes. Therefore, the dynamic balance is also maintained as with the chuck elastic member 61b, and the same effect is exhibited.
[0074]
In addition, similarly to the chuck elastic member 1b of FIG. 4, a connecting cylinder 12bc provided with an inner peripheral gradient portion 12bd corresponding to the outer peripheral gradient portion of the chuck inner body is integrally formed on the chuck elastic member 12b. Yes. Therefore, the elastic force to the chuck portion is not only symmetrical with respect to the central axis, but is also uniformly transmitted to the transmission surface, and the chuck portion is attached and detached more smoothly, so that an extra burden is not imposed on the operator. That is, the problem that cannot be solved by the chuck elastic member 61b of FIG. 9 is solved.
[0075]
7A is a front view of an example of an elastic member for attaching and detaching used in the medical / dental handpiece according to the present invention, FIG. 7B is a longitudinal sectional view thereof, and FIG. 7C is a medical / dental handpiece according to the present invention. The front view of an example of the elastic member for bearings used in (d) is the longitudinal cross-sectional view.
[0076]
The attaching / detaching operation elastic portion 5a shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b) and the bearing elastic member 3b shown in FIGS. 7 (c) and 7 (d) are shown in FIG. I understand well.
[0077]
These attaching / detaching operation elastic portions 5a and bearing elastic members 3b are provided as shown in the figure because of restrictions on the installation space, restrictions on manufacturing, restrictions on costs, restrictions on generated elastic force, and the like. It is desirable to have a structure, but in this case, the demands on the mechanical properties of the material are often high. In such a case, the use of a nickel-based ultrahigh-elasticity alloy can meet the demand.
[0078]
【The invention's effect】
  Claim 1According to the medical and dental handpiece described in the above, the structure of the elastic member for the chuck is defined, and the overall shape thereof is a cylindrical shape in accordance with the space shape in which it is used, while being completely symmetrical with respect to the central axis. The incision is formed to the extent that the static balance is maintained at a certain sacrifice, and the elastic force in the central axis direction is generated, so the incision can be formed beyond the central axis. , Longer span of cantilever structure can be obtained, that is, the length of expansion and contraction in the central axis direction can be secured longer with a smaller number of cuts, the conditions for generating elastic force are relaxed, and machining Less.
[0079]
  MoreoverCompared with the coil spring shape, there can be provided a medical / dental handpiece with less unbalance of rotation, less noise and vibration, and longer life.
  Furthermore, by forming the cut formed in the chuck elastic member into a split groove shape, it is possible to easily manufacture the chuck elastic member that generates the desired expansion and contraction and elastic force in the central axis direction.
[0080]
  Claim 2According to the medical and dental handpiece described in the above, the structure of the elastic member for the chuck is defined, and the overall shape thereof is a cylindrical shape in accordance with the space shape in which it is used, while being completely symmetrical with respect to the central axis. Since the notch is formed so as to maintain the dynamic balance and the elastic force generated is more uniformly transmitted to the chuck part, the connecting cylinder to the chuck part is integrally formed. Not only is the elastic force applied to the chuck part symmetrical with the central axis, but the force is evenly transmitted to the transmission surface, and the chuck part is attached and detached more smoothly. Pieces can be provided.
[0081]
  Furthermore, it is possible to provide a medical / dental handpiece with less unbalance of rotation, less noise and vibration, and longer life.
[0082]
  Claim 3According to the medical and dental handpiece described inClaim 1 or 2In addition to any of the above effects, the inner corner of the cut formed in the chuck elastic member has an arc shape, and the degree of stress concentration occurring in the inner corner is reduced, so the mechanical strength of the chuck elastic member, Fatigue strength is improved.
[0083]
  Claim 4According to the medical and dental handpiece described inClaims 1 to 3In addition to any of the effects ofBy using a nickel-based ultra-high elastic sterile alloy for the chuck elastic member, the strict conditions required for this elastic member can be best achieved.
[0084]
Claim 5According to the medical and dental handpiece described inClaim 4In addition to the above effect, the composition of the nickel-based ultra-high elastic steric alloy used as a material is specifically defined, and an alloy that can exhibit the desired effect can be easily obtained.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A, 1B, and 1C are longitudinal cross-sectional views of main parts for explaining a state of attaching / detaching a treatment tool in an example of a medical / dental handpiece according to the present invention.
FIG. 2A is a diagram showing a composition table of a nickel-based ultra-high elastic sterile alloy used as a material for an elastic member of a medical / dental handpiece according to the present invention, and FIG. 2B is a mechanical / physical property. Figure showing the table
FIG. 3 is a diagram showing a corrosion resistance data table of a nickel-based ultra-high elastic sterile alloy used as a material for an elastic member of a medical / dental handpiece according to the present invention.
4A and 4B show an example of an elastic member for a chuck used in a medical / dental handpiece according to the present invention. FIG. 4A is a longitudinal sectional view in a natural state thereof, FIG. 4B is a side view thereof, and FIG. Longitudinal section of the pressurized state
FIG. 5 is a front view of another example of the elastic member for chuck used in the medical / dental handpiece according to the present invention.
6A and 6B show still another example of the elastic member for chuck used in the medical / dental handpiece according to the present invention, wherein FIG. 6A is a top view thereof, FIG. 6B is a longitudinal sectional view of its natural state, c) Front view
7A is a front view of an example of an elastic member for attaching and detaching used in a medical / dental handpiece according to the present invention, FIG. 7B is a longitudinal sectional view thereof, and FIG. 7C is a medical / dental device according to the present invention. Front view of an example of a bearing elastic member used in the handpiece, (d) is a longitudinal sectional view thereof
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a head portion of an example of a conventional medical / dental handpiece.
9A is a longitudinal sectional view of a head portion of another example of a conventional medical / dental handpiece, FIG. 9B is a front view of an elastic member for chuck used in the head portion, and FIG. 9C is a BB cross section thereof. Figure
[Explanation of symbols]
1 Chuck part
1a Chuck inner body
1aa Peripheral slope
1b Elastic member for chuck
1ba cut
1bb inside corner
1bc connecting cylinder
1bd Inner circumference slope
1c Chuck outer body
1m central axis
2 Turbine
3 Rotating bearing
3b Elastic member for bearing
4a inner case
4b Outer case
5 push buttons
5a Elastic member for attaching / detaching operation
10 Medical and dental handpiece
A treatment tool

Claims

A medical and dental handpiece, an elastic member for chuck that generates a holding force for holding the treatment tool in a chuck portion that detachably holds a treatment tool used in the handpiece, has a substantially cylindrical shape, In addition, incisions are made so as to maintain a static balance with respect to the central axis of the cylindrical shape, and a plurality of slits in the direction of the central axis from the outer periphery of the cylindrical shape are alternately opposed to each other. In the natural state, the lowermost incision gap is formed to be half of the other incision gap, so that it has a structure that expands and contracts in the direction of the central axis to generate elastic force. A medical and dental handpiece characterized by

A medical and dental handpiece, an elastic member for chuck that generates a holding force for holding the treatment tool in a chuck portion that detachably holds a treatment tool used in the handpiece, has a substantially cylindrical shape, In addition, incisions are made so as to maintain a dynamic balance with respect to the central axis of the cylindrical shape, a plurality of slits in the direction of the central axis from the outer periphery of the cylindrical shape are alternately opposed, and In the natural state, the lowermost incision gap is formed to be half of the other incision gaps, so that it expands and contracts in the direction of the central axis and generates an elastic force. A medical / dental handpiece having a structure in which a connecting cylinder provided with an inner peripheral gradient portion corresponding to the outer peripheral gradient portion is integrally formed.

The medical / dental handpiece according to claim 1 , wherein an inner corner portion of the cut formed in the elastic member for chuck is formed in an arc shape.

The medical / dental handpiece according to any one of claims 1 to 3 , wherein a nickel-based ultrahigh-elastic sterility alloy is used as a material of the elastic member for the chuck.

5. The medical / dental handpiece according to claim 4 , wherein the composition of the nickel-based ultrahigh-elasticity sterile alloy is Co = 25 to 45%, Cr = 12 to 25%, Ni = remaining, Mo = 8 to 15%. Or Co = 30-45%, Cr = 8-15%, Ni = 20-30%, Fe = remaining, Mo = 4-12% A medical and dental handpiece characterized by