転がり軸受
【課題】 ハンドピースの転がり軸受を、騒音や構造の面から改良することである。
【解決手段】医療用または歯科用ハンドピース（３）用であって、外側及び内側軌道輪（２３、２５）間にころ（２２）を、軌道（２２ａ）内に配置して有する転がり軸受（２１）、特に小型転がり軸受であって、前記内側軌道輪（２５）及び／または前記外側軌道輪（２３）の端面に、それぞれ半径方向外向きまたは半径方向内向きに延出するフランジ（２３ｃ）及び／またはフランジ（２５ｃ）が設けられており、一方のころ列の前記ころ（２２）は、一方の軌道輪の前記フランジ（２３ｃ）またはフランジ（２５ｃ）と他方の軌道輪の軸方向に向き合った位置の端面との間に配置されていることを特徴とする。
【解決手段】医療用または歯科用ハンドピース（３）用であって、外側及び内側軌道輪（２３、２５）間にころ（２２）を、軌道（２２ａ）内に配置して有する転がり軸受（２１）、特に小型転がり軸受であって、前記内側軌道輪（２５）及び／または前記外側軌道輪（２３）の端面に、それぞれ半径方向外向きまたは半径方向内向きに延出するフランジ（２３ｃ）及び／またはフランジ（２５ｃ）が設けられており、一方のころ列の前記ころ（２２）は、一方の軌道輪の前記フランジ（２３ｃ）またはフランジ（２５ｃ）と他方の軌道輪の軸方向に向き合った位置の端面との間に配置されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用または歯科用ハンドピース用の転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
当該種類のハンドピースの場合、細長いロッド形のものが用いられ、それは、前端部領域に、人体または動物、またはその模型（義歯）を処置するための器具を有するか、そのような器具に連結可能であり、後端部で、いわゆる可撓性供給管に継手によって連結されているか、連結可能である。供給管を介して、駆動モータ用の駆動エネルギ、及び／または照明装置などのための電力エネルギ、及び／または治療媒体をハンドピースに送ることができる。
【０００３】
当該種類のハンドピースは、形状及び構造、器具の種類、器具の運動、及び／または駆動の種類に関してさまざまな形態で存在する。直線的または角形に延出したグリップ部分の形のハンドピースがある。器具には、回転器具や、前後運動する器具などがある。駆動部として、ハンドピースは、回転可能に取り付けられた駆動軸を有する機械式駆動部か、好ましくは前側ハンドピース領域内に配置されたタービンまで圧縮空気管を後部から前方に延在させた空気圧駆動部を備えることができる。
【０００４】
したがって、当該種類のハンドピースは、その長さ方向のいずれかの領域に、高速から低速までの機能作動を行うように構成されて回転可能に取り付けられた回転部材を有することができる。高速機能作動は、ほとんどの場合、物質除去作業、たとえば、虫歯の除去用の器具に用いられる。しかし、インプラントの設置及び除去のためのインプラント移植の場合のように、機能作動でねじ込み作業を行う器具の場合などで、低い回転速度で駆動される器具を有するハンドピースもある。
【０００５】
ハンドピース、即ち、回転部材、特にタービンロータを有する医療用または歯科用ハンドピースは、たとえば、特許文献１に記載されている。これには、タービンロータを、それのタービンホィールの２側部に配置された２つの玉軸受によって回転可能に取り付けた、いわゆるタービンアングルピースが用いられている。
【特許文献１】独国出願公開明細書第２６１８７３９号
【０００６】
当該種類のハンドピースは、幾つかの要件を満たさなければならない。特に、機能作動で高速回転する器具用、またはそれを備えたハンドピースの場合、うるさい作業は治療中の患者を不快にするため、発生する騒音に関する改善が必要である。これは特に、歯科用ハンドピースなど、患者の頭部付近で使用されるハンドピースに当てはまる。
【０００７】
手に適するか、そうでなければ、狭い体腔内で使用することもできる構造寸法にするために、当該種類のハンドピースは、小型構造であることも必要であり、これは、回転部材及びその軸受部材にも当てはまる。ここで、小型構造を確保しながら、簡単かつ迅速で有効な組み付け及び分解が可能であることも、考慮されなければならない。
【０００８】
他方、市場での機会を高めるため、ハンドピースを経済的な構造にしなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、ハンドピースまたは転がり軸受を、上記要件に関して改良することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、特許請求の範囲の特徴によって達成される。
【００１１】
本発明に従った構造では、ハンドピースは、回転部材を取り付けることを目的とした少なくとも１つの転がり軸受、特に小型転がり軸受を有し、この転がり軸受は、互いに隣り合わせて配置された少なくとも２つのころ列を有する。内輪及び／または外輪が、それぞれ軸方向に両方の転がり軸受ころ列にわたって延在している。これにより、幾つかの利点が得られる。１つには、転がり軸受が、両ころ列にわたって延在する軸受スリーブによって安定する。これによって、転がり軸受に加わる荷重が少なくなると共に、長い実用寿命の円滑な回転作業が得られる。それにより、機能作動で発生する動作騒音が減少することも確認されており、これは特に、高速の転がり軸受または回転部材に重要である。本発明に従った転がり軸受を２つの個別の転がり軸受の代わりに使用することができ、共通の内側及び／または外側軸受スリーブを有する構造形式のため、２部材を互いに共通部材に連結し、したがって、この共通部材をより経済的に製造することができるので、本発明に従った構造は、製造コストの削減ももたらす。共通部材か、共通の構造ユニットに連結することによって、取り扱うべき部品数が減少するため、簡単かつ迅速な組み立ても可能になる。
【００１２】
当該種類の転がり軸受は、機能作動で、半径方向荷重力だけでなく、軸方向荷重力も吸収しなければならず、器具が機能作動で軸方向荷重を受ける時、このことがさらに強く見られるであろう。
【００１３】
したがって、本発明はさらに、転がり軸受を、軸方向荷重力も吸収するようにそれの安定性に関して改良するという目的も有する。
【００１４】
この目的は、特許請求の範囲の特徴によって達成される。
【００１５】
本発明の転がり軸受では、ころ列が、軸方向荷重力を吸収することができる。したがって、本発明に従った転がり軸受は、半径方向荷重が生じる場合と、軸方向荷重が生じる場合の両方で使用することができる。ここで、さらなる利点として、ラジアル軸受及びアキシアル軸受が１つの転がり軸受ユニット内に統合されていることがわかるはずであり、これによって、製造コスト、構造寸法、支持能力、及び組み立て及び分解に必要な労力を減少させることができる。
【００１６】
この改良は、転がり軸受の簡単かつ低コストの製造方法で実現することができ、これにより、転がり軸受及びハンドピースの競争力も向上する。
【００１７】
器具の駆動用の駆動軸チェーンを内部に回転可能に取り付けたハンドピースでは、ハンドピースの長手方向軸を横切って延在する器具収容部の前端部領域及び／または角形ハンドピースの頂点領域には、所望の回転速度及び／または回転方向を考慮に入れる特別な要件が生じる。
【００１８】
したがって、本発明は、ハンドピースを、互いに駆動連結されている駆動軸部分に関して改良するというさらなる目的を有する。
【００１９】
この目的は、特許請求の範囲の特徴によって達成される。本発明の好都合なさらなる発展が、関連の従属請求項に示されている。
【００２０】
特許請求の範囲に従った本発明の構造では、ハンドピースは、さらなる駆動軸部分、すなわち、中間駆動軸部分を有し、これは、前側駆動軸部分の回転方向を逆にすること、及び／または回転速度の高速化または低速化の実現を可能にする。これにより、ハンドピースは、特別な要件、またはより広範囲の要件を満たすことができ、したがって、ハンドピースの適用範囲が広がる。
【００２１】
また、本発明は、確実に機能すると共に実用寿命が長く、小型で経済的に製造でき、安定的で、好都合に一体化できると共に安定化させる構造形式にさらに貢献する特徴を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、図面を参照しながら、本発明の好都合な構造をさらに詳細に説明する。
【００２３】
図１に全体的に１で示された治療装置は、後方装置部分、すなわち、いわゆるコネクタ部分２と、前方装置部分、すなわち、いわゆるハンドピース３とで構成され、これらは、差込形継手４、特に差込／旋回形継手によって、互いに着脱式に連結されている。本実施形態の場合、治療装置１の前端部に、器具６用のホルダ装置５が配置されており、これにより、器具６が前方または側方に突出することができる。ハンドピース３は、直線的か、器具から離れる側へ湾曲または角形に延在することができる。差込／旋回形継手は、断面が丸い継手窪み部７と、わずかな遊びを設けてそれに挿入することができる継手ピン８とによって形成されている。本実施形態では、継手窪み部７は、ハンドピース３の後端部に設けられており、ほぼ円筒形の継手ピン８は、コネクタ部分２から前方に延出している。連結状態にある時、継手窪み部７及び継手ピン８は、ラッチ装置９によって互いに着脱式にラッチ係合されている。これは、一方の継手部材内に半径方向に移動可能に取り付けられたラッチ部材９ａを有し、このラッチ部材は、ばね力によってラッチ位置へ押し付けられて、分離隙間を横切り、そこでラッチ部材９ａが他方の継手部材のリング溝に係合する。そのようなラッチ装置９には、軸方向引張り力を手動で加えることによって打ち勝つことができ、それにより、ラッチ部材９ａは自動的に解除位置へ押し進められる。
【００２４】
コネクタ部分２は、図示しない制御装置に接続された可撓性供給管２ａに接続されている。ハンドピース３は好ましくは、継手ピン８に回転自在に取り付けられており、それによって取り扱いが改善される。差込／旋回形継手４内に、治療または駆動媒体（たとえば、水、圧縮空気または水／空気混合物（スプレー））用の少なくとも１本の媒体管１０が挿通されている。媒体管１０は、継手窪み部７及び継手ピン８間の半径方向（図示せず）または中空円筒形の分離隙間内を軸方向（図示せず）またはＺ字形に通り、それにより、継手ピン８または継手窪み部７内のリング溝の部分の分離隙間を通過することによって、いずれの回転位置にあっても、媒体の流通を確保することができる。流通路の両側において、継手窪み部７の壁か、継手ピン８の外側面のリング溝内に配置することができるシールリング８ａによって、分離隙間が密封されている。これにより、３６０°以上にわたる自由回転性が確保される。媒体管１０は、治療装置１の後端部からその前端部領域まで延在し、それは、一部では装置本体内のチャネルとして、あるいはチューブまたはパイプとして延びることができる。媒体管１０は、治療装置１の前端部領域で治療装置から開き、それにより、出口開口１０ａを治療場所の方に、または器具６の先端に向けることができる。
【００２５】
同一または同様部材には同一の参照記号を付けて示している本発明のすべての実施形態の場合、ハンドピース３内に、回転部材１２が転がり軸受で回転可能に取り付けられている。図１に示された実施形態の場合、角形シャフト１３を備えた、いわゆるタービンハンドピースが用いられている。これは、一体状に形成することも、後側または前側シャフト部分１３ａ、１３ｂを、角形の頂点で互いに固定的に連結して構成することもできる。シャフト１３の前端部に、肉厚のヘッド１４が設けられており、その内部にタービンが配置され、それのタービンホィール１５がヘッド１４内に、シャフト１３の角度平面上にあってシャフト１３またはその長手方向中心軸１３ｃを横切って延在する回転軸１６を中心して回転可能に取り付けられている。タービンホィール１５は、タービン室１７内に配置されており、このタービン室１７内に圧縮空気用の媒体管１０ｂが開いて、タービンホィール１５のブレードに向けられている。タービンホィール１５は、ホルダ装置５に、本例では、収容スリーブ１８に連結されており、この収容スリーブ１８内に器具６をそれのシャフトで挿入して、固定装置によって周知のように着脱式に固定することができる。タービンホィール及び収容スリーブ１８は、一体状に形成してもよい。図１の例示の実施形態では、タービンホィール１５は、収容スリーブ１８の挿入開口１８ａから遠い方の端部に連結されている。タービンホィール１５及び収容スリーブ１８からなるタービンロータ１５ａを回転式に取り付けるために、２列に配置されたころ２２、たとえば、ボールを有する２列配置の転がり軸受２１が設けられており、それの中空円筒形の外側軸受スリーブ２３が、ヘッド１４内の横穴２４内に着座し、それの中空円筒形の内側軸受スリーブ２５が、収容スリーブ１８上に着座している。タービンホィール１５に対して、器具側に片側配置された転がり軸受が用いられている。タービンホィール１５の器具側と反対の側では、タービンロータ１５ａが取り付けられていない。軸受スリーブ２３、２５のそれぞれ内側及び外側面には、ころ列の対応の横断面上に軌道２２ａが設けられ、その内部をころ２２が循環することができる。タービン室１７と横穴２４との間に、転がり軸受２１を密封するためのリングシールが設けられているが、簡略化するために、それを図示していない。タービンホィール１５の、器具側と反対の側において、タービン室１７が半径方向ヘッド壁１４ａによって覆われている。このヘッド壁１４ａは、タービン室１７及び横穴２４を包囲するヘッドハウジングにハウジング１４ｂの形で連結された、たとえば、それにねじ付けられた特別な部材にすることができる。収容スリーブ１８に入っている器具６のシャフトは、ヘッド１４の、器具側と反対の側から同軸穴を通して、このヘッド側に配置された取り外しピン２６で取り外すことができる。取り外しピン２６は、回転軸１６の長手方向に、伸張した待機位置と後退した取り外し端部位置との間を変位可能に取り付けられて、たとえば、ヘッド壁１４ａ及びピンフランジ２６ａ間に取り付けられたばねによって、待機位置に押し付けられて、この位置で軸方向に固定されている。そのような取り外し装置は、それ自体は周知である。
【００２６】
図２〜図４に従った転がり軸受１１の実施形態が上記実施形態と異なる点は、外側軸受スリーブ（図２）または内側軸受スリーブ（図３）のいずれかが、前後配置された２つの外側軸受スリーブ部材２３ａ、２３ｂまたは内側軸受スリーブ部材２５ａ、２５ｂからなり、軸受スリーブ部材は、互いに軸方向に間隔を置いて離しても、図４が内側軸受スリーブ２５について示すように、互いに接していてもよい。図４に従った構造では、図４に鎖線で概略的に示すように、それぞれの軌道２２ａを共通の分離隙間２５ｃに開くこともできる。共通の分離隙間及び／または軸方向に切れた軌道を、外側軸受スリーブ２３に、好ましくは対称的に配置することもできる。この構造では、これらの外側または内側軸受スリーブ部材を軸方向移動によって据え付けて、それぞれ転がり軸受２１にすることができる。図２〜図４に従ったすべての実施形態では、セットになった外側または内側軸受スリーブ部材２３ａ、２３ｂまたは２５ａ、２５ｂを同一に形成することも可能であり、これにより、製造コストを大幅に削減することができる。転がり軸受１１に望まれる軸方向支持の方向に応じて、軸受スリーブ部材２３ａ、２３ｂ、２５ａ、２５ｂを互いに同様の向きか、互いに１８０°回転した位置に取り付けることができる。
【００２７】
図５に従った例示の実施形態では、１列のころ２２が、外側または内側軸受スリーブ２３、２５か、スリーブ部材２３ａ、２３ｂ、２５ａ、２５ｂの表面間に配置されており、それの少なくとも軸方向外側面または両面は、外側軸受スリーブ２３及び内側軸受スリーブ２５の半径方向フランジ２３ｃ、２５ｃ上の、それぞれこれらのフランジ２３ｃ、２５ｃの軸方向に互いに向き合った端面の軌道２２ｂ内に設けられている。図示の構造では、外側軸受スリーブ２３から半径方向内向きに延出した内側フランジ２３ｃが、ころ列の軸方向外側に配置され、内側軸受スリーブ２５から半径方向外向きに延出した外側フランジ２５ｃが、ころ列間に配置されている。逆の配置も可能であり、その場合、図６に示されているように、内側フランジ２３ｃがころ列間に配置され、外側フランジ２５ｃがころ列の軸方向外側に配置される。さらに、ころ２２及び関連の軌道２２ｂを、短い外側または内側軸受スリーブ２３、２５の端面及び軸方向に向き合ったフランジ２３ｃ、２５ｃ間に配置することも可能である。すなわち、それぞれ１つのフランジ２３ｃまたは２５ｃだけを設ければよい。
【００２８】
そのような転がり軸受２１は、一方の転がり軸受ころ列について言えば、ラジアル軸受であり、他方の転がり軸受ころ列について言えば、アキシアル軸受である。したがって、この構造では、転がり軸受２１は、半径方向および軸方向の両軸受力を吸収することができる。これは、機能作動で、器具６の抵抗力から生じる半径方向力だけでなく、機能作動の軸方向力も加えられる収容スリーブ１８をヘッド１４内に取り付けるのに特に適している。
【００２９】
図７に従った例示の実施形態では、収容スリーブ１８を取り付けるために、図５に従った構造を有する転がり軸受２１が、タービンホィール１５の器具から遠い側に配置されている。器具側の２列配置の転がり軸受２１と組み合わせたこの軸受配置は、特に好都合である。しかし、たとえば、図１に従った収容スリーブの場合の、タービンホィール１５の器具側の図５または図６に従った転がり軸受２１を、図７に従った収容スリーブ１８の場合の、タービンホィール１５の器具側と反対の側に配置することができる単列配置の転がり軸受と組み合わせて配置することも可能である。図７に従った構造では、別の図示しない器具取り外し装置が設けられている。
【００３０】
図８及び図９に従った実施形態では、シャフト１３の内部に回転可能に取り付けられた回転部材１２の回転式取り付け、本例では、駆動軸の長手方向部分の回転可能な取り付けのために、転がり軸受２１がシャフト１３の内部に配置されている。この治療装置１の場合、駆動モータ（図示せず）が、鎖線で示された長いコネクタ部分２内に配置されて、複数の駆動軸部分を有する駆動軸列３３によって収容スリーブ１８に駆動接続されている。差込形継手４の付近において、駆動軸チェーン３３は、はめ合い形状式に互いに対応した２つの差込形継手部材３２ａ、３２ｂを備えた差込形継手３２を有し、これにより、差込形継手４の連結及び切り離し時に、同時に差込形継手３２の連結及び切り離しを行うことが可能である。
【００３１】
ハンドピース３の後端部領域に配置された駆動軸部分３３ａは、角形のシャフト１３の頂部領域まで延びて、その前端部が、実質的に頂部領域だけに軸方向に延在する第２駆動軸部分３３ｂによって第３駆動軸部分３３ｃに駆動連結されており、第３駆動軸部分は、前側シャフト部分１３ｂ内を収容スリーブ１８まで延在して、それに駆動連結されている。駆動軸部分３３ａ、３３ｂ、３３ｃを連結するために、それぞれ歯車伝達機構が設けられている。第１駆動軸部分３３ａの前端部には、内歯を有する歯車３４が配置されており、これは、第２駆動軸部分３３ｂの後端部のピニオン３５と噛み合う。それにより、第２駆動軸部分３３ｂは、頂部領域１３ｃ内の、器具６から遠い側の方にずれた位置にあって、第２駆動軸部分３３ｂの前端部及び第３駆動軸部分３３ｃの後端部にはそれぞれ、実質的に同一横平面上にあるか、互いに噛み合う平歯車のように互いに重なったピニオン３６、３７が配置されている。第２及び第３駆動軸部分３３ｂ、３３ｃは、器具６から遠い側に向かって開いた鈍角Ｗ１をなす。
【００３２】
第３駆動軸部分３３ｃ及び収容スリーブ１８間の駆動連結は、第３駆動軸部分３３ｃの前端部の円錐歯車３８と、収容スリーブ１８上の円錐歯車３９とを有する傾斜歯車伝達機構によって行われている。円錐歯車３８、３９間の噛み合いは、第３駆動軸部分３３ｃを基準にして、器具６から遠い側で行われる。これにより、収容スリーブ１８は、第１駆動軸部分３３ａと同一の回転方向に駆動される。収容スリーブ１８は、ヘッド１４内の２つの転がり軸受４１、４２によって回転可能に取り付けられており、これらの転がり軸受は、回転軸１６の長手方向の向きに互いに間隔を置いて設けられ、その間隔が円錐歯車３８より大きいことによって、円錐歯車３８をその間に配置することができ、また、円錐歯車３９は、円錐歯車３８の器具６から遠い側に、また同時に、転がり軸受４２より器具６から離れた位置にある転がり軸受４１の、器具６に近い側部に配置されている。第２駆動軸部分３３ｃを回転式に取り付けるために、この駆動軸部分３３ｃの端部分にそれぞれ転がり軸受３３、３４が配置されており、それらの外輪は、シャフト部分１３ｂの図示しない長手方向穴内にはめ込まれている。
【００３３】
歯車３４が中空歯車として構成されていることにより、半径方向に小さい構造でありながら、第１及び第２駆動軸部分３３ａ、３３ｂ間の回転速度を比較的高速化することができる。
【００３４】
図８に従った例示の実施形態では、第１駆動軸部分３３ａ及び第２駆動軸部分３３ｂをそれぞれシャフト１３内に取り付けるために、２列配置の転がり軸受２１ａ、２１ｂが設けられている。この転がり軸受２１ａ、２１ｂはそれぞれ、駆動軸部分３３ａまたは３３ｂ全体を十分に安定的に取り付けることができる。第１駆動軸部分３３ａは、転がり軸受２１ａから後方へ自由状態に突出しており、これにより、この駆動軸部分とコネクタ部分２との連結にわずかな半径方向可撓性が存在する。可撓性を増加させるために、第１駆動軸部分３３ａ及び歯車３４間に、横ピン２９を有するジョイントコネクタ２８を連結することができ、これにより、第１駆動軸３３ａの半径方向可撓性が増加する。歯車３４は、後側の円筒形または中空の円筒形支持部分３４ａからなり、その前端部に設けられたフランジ３４ｂの前側に、中空の冠歯車が配置されている。例示の実施形態では、転がり軸受２１ａ、２１ｂは、図３に従った構造を有する。
【００３５】
すべての転がり軸受２１、２１ａ、２１ｂにおいて、好ましくは、ころ列の間の間隔ａを、ころの軌道２２ａの平均直径ｂより大きくすることができる。転がり軸受２１ｂは、ピニオン３５、３６間にはまるような、Ｌで示された長さを有し、これによって同時に、第２駆動軸部分３２ｂの軸方向拘束が行われる。図５及び図６に従った実施形態では、半径方向には１つのころ列だけが有効であるので、その間隔ａを平均軌道直径ｂより小さくすることもできる。
【００３６】
両転がり軸受２１ａ、２１ｂは好ましくは、シャフト１３内の後側シャフト部分１３ａの頂点の近傍部分に着座している共通のキャリヤ部材４４内に取り付けられており、このキャリヤ部材４４は、後向きまたは前向きに開いた収容穴によって、後方から取り付け、再び後方から取り外すか、その逆に行うことができ、図示しない方法で軸方向に固定することができる。
【００３７】
図８からさらに理解できるように、後側の転がり軸受２１ａは、キャリヤ部材４５の収容穴４５ａに後側から挿入されて、たとえば、外側軸受スリーブ２３の後端部に配置されたフランジ２３ｄによって、前方へ向かう軸方向の固定が行われている。反対に、前側の転がり軸受２１ｂは、キャリヤ部材４５の収容穴４６に前方から挿入されて、軸方向に固定される。フランジ３４は、収容穴４５ａ内の、転がり軸受２１ａと収容穴４５ａの底部との間に、遊びを設けて取り付けられている。
【００３８】
４７は、光導体ロッドを示し、これは、シャフト１３の縁部付近で、シャフト内を後部から前方に、器具６の自由端部に向けられた出口窓８２まで延在している。このハンドピース３の機能作動中に、光源の光が光導体ロッド４７内へ送られ、光源４７ａは、コネクタ部分２内に回転可能に取り付けられた回転部材４９（概略的に図示）上に配置されているため、この場合も、差込／旋回形継手４でのハンドピース３の自由回転性が確保される。
【００３９】
前側シャフト部分１３ｂの中心軸と収容スリーブ１８の回転軸１６とがなす図８の角度Ｗ２は、約１００°である。そのような構造は、患者の口内の解剖学的構造の点から、特に好ましい。角度Ｗ２が１００°であるこの好適な構造は、コネクタ部分２内のモータで作動可能な図８に従ったハンドピース３だけでなく、図１に従ったタービンハンドピース３や、後述する図９に従ったハンドピース３にも適しており、図９に従ったハンドピース３は、コネクタ部分２内にモータを有するが、この場合、シャフト部分１３ｂ及び回転軸１６間の角度Ｗ３が約９０°に示されている。９０°から好ましくは１００°の間の角度が好ましい。
【００４０】
図９に従った実施形態のハンドピース３は、２つの大きな点で図８に従った実施形態と異なっている。１つには、第２及び第３駆動軸３３ｂ、３３ｃが、重なるのではなく、それらの端部が互いに軸方向に近接して向き合うように配置されており、角度Ｗ１より小さく、約１３５〜１５０°の鈍角Ｗ４をなしている。したがって、歯車３６、３７は、前方及び後方を向いた歯で実際の傾斜伝達の方向に噛み合っており、これらの歯は、それぞれ外周の器具６から遠い側に設けられている。したがって、第２及び第３駆動軸部分３３ｂ、３３ｃの回転方向は、図８に従った実施形態のように互いに逆方向ではなく、互いに同一方向である。
【００４１】
図８に従った実施形態と異なって、図９及び図１０に従った実施形態では、第２駆動軸部分３３ｂは、第１駆動軸部分３３ａに対して軸平行に配置されていないで、それに対して約１０〜２０°の鋭角Ｗ５をなす。さらに、第２駆動軸部分３３ｂには、前方から軸受胴部４４内へ挿入する、特にねじ込むことができる中空円筒形の取り付けスリーブ５１内の転がり軸受２１ｂと、好ましくは第２駆動軸部分３３ｂ上に一体状に形成されたピニオン３５とが設けられており、歯車３６及び転がり軸受２１ｂは、事前に組み立て可能な構造ユニットを構成する。
【００４２】
図１０に示すように、第３駆動軸部分３３ｃの後端部は、軸受スリーブ５２内の転がり軸受４３で取り付けることができ、このスリーブは、後側シャフト部分１３ａから前側シャフト部分１３ｂ内へ一体状に突出しており、移行領域に、歯車３６用、または取り付けスリーブ５２用でもある拡大自由室５４を有する。
【００４３】
他方、図９に従った実施形態では、円錐歯車３８、３９間の駆動連結が、円錐歯車３８の器具６から遠い側ではなく、器具に近い側で行われ、円錐歯車３９は、円錐歯車３８を基準にして、収容スリーブ１８の器具６に近い側に配置されている。これにより、図８に従った構造と比較して、収容スリーブ１８の回転方向が逆になり、したがって、歯車伝達機構３５、３７での回転方向の上記逆転が補償され、したがって、図８及び図９に従った実施形態では、収容スリーブ１８の回転方向が再び同一になる。
【００４４】
さらに図１１に示されているように、収容スリーブ１８は、ヘッド１４内に２列配置の転がり軸受２１ｃで取り付けられており、これは、図３に従った構造に対応する、すなわち、一体状に延びた外側軸受スリーブ２３を有する。円錐歯車３９は、対応の内側軸受スリーブ部分２５ｂの中空円筒形の部分キャリヤと一体化することができる。収容スリーブ１８の、器具６から遠い位置にあって、対応の内側軸受スリーブ部分２５ａを担持している端部領域内に、収容スリーブ１８内に配置された取り付けスリーブ５５を拡張させる追加の取り外しピン２６ｂが、軸方向に変位可能に取り付けられており、取り外しピン２６ａによって器具６から遠い側から手動で作動させることができる。外側軸受スリーブ２３の器具６から遠い端部は、図１１に示すように、ヘッド壁１４ｂを有するヘッドハウジングカバー１４ｃのねじ支持部１４ｃ内に取り付けることができる。したがって、転がり軸受２１ｃも同様に、器具６から遠い側から取り付けたり、取り外すことができる。第３駆動軸部分３３ｃを貫通係合させるために、外側軸受スリーブ２３の対応側に、貫通穴２３ｅが設けられている。外側軸受スリーブ２３の回転を防止するために、このための回り止めが設けられており、これは、たとえば、カム５６を凹分５７に係合させて行うことができる。例示の実施形態では、カム５６は、外側軸受スリーブ２３の外周上の、器具から遠い端部領域に配置され、それが、外側軸受スリーブ２３を受け取る軸受穴の壁の軸方向溝にはまる。この構造により、回転部材１２が収容スリーブ１８によって構成される。
【００４５】
すべての実施形態において、外側軸受スリーブ２３及び内側軸受スリーブ２５、またはスリーブ部材２３ａ、２３ｂ、２５ａ、２５ｂ間に、ころ２２と組み合わせた保持器が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】転がり軸受内に取り付けられた回転部材を有する本発明に従ったハンドピースの、一部断面図で示す側面図である。
【図２】変更構造の転がり軸受を個別部材として示す軸方向断面図である。
【図３】変更構造の転がり軸受の軸方向断面図である。
【図４】さらなる変更構造の転がり軸受の軸方向断面図である。
【図５】さらなる変更構造の、本発明に従った転がり軸受の軸方向断面図である。
【図６】さらなる変更構造の、本発明に従った転がり軸受の軸方向断面図である。
【図７】さらなる変更構造のハンドピースの前端部領域の軸方向断面図である。
【図８】さらなる変更構造の、本発明に従ったハンドピースの軸方向断面図である。
【図９】さらなる変更構造の、本発明に従ったハンドピースの軸方向断面図である。
【図１０】図９のＸで示された詳細を拡大して示す図である。
【図１１】図９に従ったハンドピースの前端部領域の、拡大して示す軸方向断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
３ 歯科用ハンドピース
６ 器具
１２ 回転部材
１３ａ 後側シャフト部分
１３ｂ 前側シャフト部分
１５ タービンホイール
１５ａ タービンロータ
１８ 収容スリーブ
２１；２１ａ；２１ｂ 転がり軸受
２２ ころ
２２ａ 軌道
２３ 外側軌道輪
２３ａ；２３ｂ リング部材
２３ｃ フランジ
２５ 内側軌道輪
２５ｃ フランジ
３３ａ 後側駆動軸部分
３３ｂ 中間駆動軸部分
３３ｃ 前側駆動軸部分
３４ 中空歯車
３８ 円錐歯車
３９ 円錐歯車
４４ 軸受胴部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用または歯科用ハンドピース用の転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
当該種類のハンドピースの場合、細長いロッド形のものが用いられ、それは、前端部領域に、人体または動物、またはその模型（義歯）を処置するための器具を有するか、そのような器具に連結可能であり、後端部で、いわゆる可撓性供給管に継手によって連結されているか、連結可能である。供給管を介して、駆動モータ用の駆動エネルギ、及び／または照明装置などのための電力エネルギ、及び／または治療媒体をハンドピースに送ることができる。
【０００３】
当該種類のハンドピースは、形状及び構造、器具の種類、器具の運動、及び／または駆動の種類に関してさまざまな形態で存在する。直線的または角形に延出したグリップ部分の形のハンドピースがある。器具には、回転器具や、前後運動する器具などがある。駆動部として、ハンドピースは、回転可能に取り付けられた駆動軸を有する機械式駆動部か、好ましくは前側ハンドピース領域内に配置されたタービンまで圧縮空気管を後部から前方に延在させた空気圧駆動部を備えることができる。
【０００４】
したがって、当該種類のハンドピースは、その長さ方向のいずれかの領域に、高速から低速までの機能作動を行うように構成されて回転可能に取り付けられた回転部材を有することができる。高速機能作動は、ほとんどの場合、物質除去作業、たとえば、虫歯の除去用の器具に用いられる。しかし、インプラントの設置及び除去のためのインプラント移植の場合のように、機能作動でねじ込み作業を行う器具の場合などで、低い回転速度で駆動される器具を有するハンドピースもある。
【０００５】
ハンドピース、即ち、回転部材、特にタービンロータを有する医療用または歯科用ハンドピースは、たとえば、特許文献１に記載されている。これには、タービンロータを、それのタービンホィールの２側部に配置された２つの玉軸受によって回転可能に取り付けた、いわゆるタービンアングルピースが用いられている。
【特許文献１】独国出願公開明細書第２６１８７３９号
【０００６】
当該種類のハンドピースは、幾つかの要件を満たさなければならない。特に、機能作動で高速回転する器具用、またはそれを備えたハンドピースの場合、うるさい作業は治療中の患者を不快にするため、発生する騒音に関する改善が必要である。これは特に、歯科用ハンドピースなど、患者の頭部付近で使用されるハンドピースに当てはまる。
【０００７】
手に適するか、そうでなければ、狭い体腔内で使用することもできる構造寸法にするために、当該種類のハンドピースは、小型構造であることも必要であり、これは、回転部材及びその軸受部材にも当てはまる。ここで、小型構造を確保しながら、簡単かつ迅速で有効な組み付け及び分解が可能であることも、考慮されなければならない。
【０００８】
他方、市場での機会を高めるため、ハンドピースを経済的な構造にしなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、ハンドピースまたは転がり軸受を、上記要件に関して改良することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、特許請求の範囲の特徴によって達成される。
【００１１】
本発明に従った構造では、ハンドピースは、回転部材を取り付けることを目的とした少なくとも１つの転がり軸受、特に小型転がり軸受を有し、この転がり軸受は、互いに隣り合わせて配置された少なくとも２つのころ列を有する。内輪及び／または外輪が、それぞれ軸方向に両方の転がり軸受ころ列にわたって延在している。これにより、幾つかの利点が得られる。１つには、転がり軸受が、両ころ列にわたって延在する軸受スリーブによって安定する。これによって、転がり軸受に加わる荷重が少なくなると共に、長い実用寿命の円滑な回転作業が得られる。それにより、機能作動で発生する動作騒音が減少することも確認されており、これは特に、高速の転がり軸受または回転部材に重要である。本発明に従った転がり軸受を２つの個別の転がり軸受の代わりに使用することができ、共通の内側及び／または外側軸受スリーブを有する構造形式のため、２部材を互いに共通部材に連結し、したがって、この共通部材をより経済的に製造することができるので、本発明に従った構造は、製造コストの削減ももたらす。共通部材か、共通の構造ユニットに連結することによって、取り扱うべき部品数が減少するため、簡単かつ迅速な組み立ても可能になる。
【００１２】
当該種類の転がり軸受は、機能作動で、半径方向荷重力だけでなく、軸方向荷重力も吸収しなければならず、器具が機能作動で軸方向荷重を受ける時、このことがさらに強く見られるであろう。
【００１３】
したがって、本発明はさらに、転がり軸受を、軸方向荷重力も吸収するようにそれの安定性に関して改良するという目的も有する。
【００１４】
この目的は、特許請求の範囲の特徴によって達成される。
【００１５】
本発明の転がり軸受では、ころ列が、軸方向荷重力を吸収することができる。したがって、本発明に従った転がり軸受は、半径方向荷重が生じる場合と、軸方向荷重が生じる場合の両方で使用することができる。ここで、さらなる利点として、ラジアル軸受及びアキシアル軸受が１つの転がり軸受ユニット内に統合されていることがわかるはずであり、これによって、製造コスト、構造寸法、支持能力、及び組み立て及び分解に必要な労力を減少させることができる。
【００１６】
この改良は、転がり軸受の簡単かつ低コストの製造方法で実現することができ、これにより、転がり軸受及びハンドピースの競争力も向上する。
【００１７】
器具の駆動用の駆動軸チェーンを内部に回転可能に取り付けたハンドピースでは、ハンドピースの長手方向軸を横切って延在する器具収容部の前端部領域及び／または角形ハンドピースの頂点領域には、所望の回転速度及び／または回転方向を考慮に入れる特別な要件が生じる。
【００１８】
したがって、本発明は、ハンドピースを、互いに駆動連結されている駆動軸部分に関して改良するというさらなる目的を有する。
【００１９】
この目的は、特許請求の範囲の特徴によって達成される。本発明の好都合なさらなる発展が、関連の従属請求項に示されている。
【００２０】
特許請求の範囲に従った本発明の構造では、ハンドピースは、さらなる駆動軸部分、すなわち、中間駆動軸部分を有し、これは、前側駆動軸部分の回転方向を逆にすること、及び／または回転速度の高速化または低速化の実現を可能にする。これにより、ハンドピースは、特別な要件、またはより広範囲の要件を満たすことができ、したがって、ハンドピースの適用範囲が広がる。
【００２１】
また、本発明は、確実に機能すると共に実用寿命が長く、小型で経済的に製造でき、安定的で、好都合に一体化できると共に安定化させる構造形式にさらに貢献する特徴を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、図面を参照しながら、本発明の好都合な構造をさらに詳細に説明する。
【００２３】
図１に全体的に１で示された治療装置は、後方装置部分、すなわち、いわゆるコネクタ部分２と、前方装置部分、すなわち、いわゆるハンドピース３とで構成され、これらは、差込形継手４、特に差込／旋回形継手によって、互いに着脱式に連結されている。本実施形態の場合、治療装置１の前端部に、器具６用のホルダ装置５が配置されており、これにより、器具６が前方または側方に突出することができる。ハンドピース３は、直線的か、器具から離れる側へ湾曲または角形に延在することができる。差込／旋回形継手は、断面が丸い継手窪み部７と、わずかな遊びを設けてそれに挿入することができる継手ピン８とによって形成されている。本実施形態では、継手窪み部７は、ハンドピース３の後端部に設けられており、ほぼ円筒形の継手ピン８は、コネクタ部分２から前方に延出している。連結状態にある時、継手窪み部７及び継手ピン８は、ラッチ装置９によって互いに着脱式にラッチ係合されている。これは、一方の継手部材内に半径方向に移動可能に取り付けられたラッチ部材９ａを有し、このラッチ部材は、ばね力によってラッチ位置へ押し付けられて、分離隙間を横切り、そこでラッチ部材９ａが他方の継手部材のリング溝に係合する。そのようなラッチ装置９には、軸方向引張り力を手動で加えることによって打ち勝つことができ、それにより、ラッチ部材９ａは自動的に解除位置へ押し進められる。
【００２４】
コネクタ部分２は、図示しない制御装置に接続された可撓性供給管２ａに接続されている。ハンドピース３は好ましくは、継手ピン８に回転自在に取り付けられており、それによって取り扱いが改善される。差込／旋回形継手４内に、治療または駆動媒体（たとえば、水、圧縮空気または水／空気混合物（スプレー））用の少なくとも１本の媒体管１０が挿通されている。媒体管１０は、継手窪み部７及び継手ピン８間の半径方向（図示せず）または中空円筒形の分離隙間内を軸方向（図示せず）またはＺ字形に通り、それにより、継手ピン８または継手窪み部７内のリング溝の部分の分離隙間を通過することによって、いずれの回転位置にあっても、媒体の流通を確保することができる。流通路の両側において、継手窪み部７の壁か、継手ピン８の外側面のリング溝内に配置することができるシールリング８ａによって、分離隙間が密封されている。これにより、３６０°以上にわたる自由回転性が確保される。媒体管１０は、治療装置１の後端部からその前端部領域まで延在し、それは、一部では装置本体内のチャネルとして、あるいはチューブまたはパイプとして延びることができる。媒体管１０は、治療装置１の前端部領域で治療装置から開き、それにより、出口開口１０ａを治療場所の方に、または器具６の先端に向けることができる。
【００２５】
同一または同様部材には同一の参照記号を付けて示している本発明のすべての実施形態の場合、ハンドピース３内に、回転部材１２が転がり軸受で回転可能に取り付けられている。図１に示された実施形態の場合、角形シャフト１３を備えた、いわゆるタービンハンドピースが用いられている。これは、一体状に形成することも、後側または前側シャフト部分１３ａ、１３ｂを、角形の頂点で互いに固定的に連結して構成することもできる。シャフト１３の前端部に、肉厚のヘッド１４が設けられており、その内部にタービンが配置され、それのタービンホィール１５がヘッド１４内に、シャフト１３の角度平面上にあってシャフト１３またはその長手方向中心軸１３ｃを横切って延在する回転軸１６を中心して回転可能に取り付けられている。タービンホィール１５は、タービン室１７内に配置されており、このタービン室１７内に圧縮空気用の媒体管１０ｂが開いて、タービンホィール１５のブレードに向けられている。タービンホィール１５は、ホルダ装置５に、本例では、収容スリーブ１８に連結されており、この収容スリーブ１８内に器具６をそれのシャフトで挿入して、固定装置によって周知のように着脱式に固定することができる。タービンホィール及び収容スリーブ１８は、一体状に形成してもよい。図１の例示の実施形態では、タービンホィール１５は、収容スリーブ１８の挿入開口１８ａから遠い方の端部に連結されている。タービンホィール１５及び収容スリーブ１８からなるタービンロータ１５ａを回転式に取り付けるために、２列に配置されたころ２２、たとえば、ボールを有する２列配置の転がり軸受２１が設けられており、それの中空円筒形の外側軸受スリーブ２３が、ヘッド１４内の横穴２４内に着座し、それの中空円筒形の内側軸受スリーブ２５が、収容スリーブ１８上に着座している。タービンホィール１５に対して、器具側に片側配置された転がり軸受が用いられている。タービンホィール１５の器具側と反対の側では、タービンロータ１５ａが取り付けられていない。軸受スリーブ２３、２５のそれぞれ内側及び外側面には、ころ列の対応の横断面上に軌道２２ａが設けられ、その内部をころ２２が循環することができる。タービン室１７と横穴２４との間に、転がり軸受２１を密封するためのリングシールが設けられているが、簡略化するために、それを図示していない。タービンホィール１５の、器具側と反対の側において、タービン室１７が半径方向ヘッド壁１４ａによって覆われている。このヘッド壁１４ａは、タービン室１７及び横穴２４を包囲するヘッドハウジングにハウジング１４ｂの形で連結された、たとえば、それにねじ付けられた特別な部材にすることができる。収容スリーブ１８に入っている器具６のシャフトは、ヘッド１４の、器具側と反対の側から同軸穴を通して、このヘッド側に配置された取り外しピン２６で取り外すことができる。取り外しピン２６は、回転軸１６の長手方向に、伸張した待機位置と後退した取り外し端部位置との間を変位可能に取り付けられて、たとえば、ヘッド壁１４ａ及びピンフランジ２６ａ間に取り付けられたばねによって、待機位置に押し付けられて、この位置で軸方向に固定されている。そのような取り外し装置は、それ自体は周知である。
【００２６】
図２〜図４に従った転がり軸受１１の実施形態が上記実施形態と異なる点は、外側軸受スリーブ（図２）または内側軸受スリーブ（図３）のいずれかが、前後配置された２つの外側軸受スリーブ部材２３ａ、２３ｂまたは内側軸受スリーブ部材２５ａ、２５ｂからなり、軸受スリーブ部材は、互いに軸方向に間隔を置いて離しても、図４が内側軸受スリーブ２５について示すように、互いに接していてもよい。図４に従った構造では、図４に鎖線で概略的に示すように、それぞれの軌道２２ａを共通の分離隙間２５ｃに開くこともできる。共通の分離隙間及び／または軸方向に切れた軌道を、外側軸受スリーブ２３に、好ましくは対称的に配置することもできる。この構造では、これらの外側または内側軸受スリーブ部材を軸方向移動によって据え付けて、それぞれ転がり軸受２１にすることができる。図２〜図４に従ったすべての実施形態では、セットになった外側または内側軸受スリーブ部材２３ａ、２３ｂまたは２５ａ、２５ｂを同一に形成することも可能であり、これにより、製造コストを大幅に削減することができる。転がり軸受１１に望まれる軸方向支持の方向に応じて、軸受スリーブ部材２３ａ、２３ｂ、２５ａ、２５ｂを互いに同様の向きか、互いに１８０°回転した位置に取り付けることができる。
【００２７】
図５に従った例示の実施形態では、１列のころ２２が、外側または内側軸受スリーブ２３、２５か、スリーブ部材２３ａ、２３ｂ、２５ａ、２５ｂの表面間に配置されており、それの少なくとも軸方向外側面または両面は、外側軸受スリーブ２３及び内側軸受スリーブ２５の半径方向フランジ２３ｃ、２５ｃ上の、それぞれこれらのフランジ２３ｃ、２５ｃの軸方向に互いに向き合った端面の軌道２２ｂ内に設けられている。図示の構造では、外側軸受スリーブ２３から半径方向内向きに延出した内側フランジ２３ｃが、ころ列の軸方向外側に配置され、内側軸受スリーブ２５から半径方向外向きに延出した外側フランジ２５ｃが、ころ列間に配置されている。逆の配置も可能であり、その場合、図６に示されているように、内側フランジ２３ｃがころ列間に配置され、外側フランジ２５ｃがころ列の軸方向外側に配置される。さらに、ころ２２及び関連の軌道２２ｂを、短い外側または内側軸受スリーブ２３、２５の端面及び軸方向に向き合ったフランジ２３ｃ、２５ｃ間に配置することも可能である。すなわち、それぞれ１つのフランジ２３ｃまたは２５ｃだけを設ければよい。
【００２８】
そのような転がり軸受２１は、一方の転がり軸受ころ列について言えば、ラジアル軸受であり、他方の転がり軸受ころ列について言えば、アキシアル軸受である。したがって、この構造では、転がり軸受２１は、半径方向および軸方向の両軸受力を吸収することができる。これは、機能作動で、器具６の抵抗力から生じる半径方向力だけでなく、機能作動の軸方向力も加えられる収容スリーブ１８をヘッド１４内に取り付けるのに特に適している。
【００２９】
図７に従った例示の実施形態では、収容スリーブ１８を取り付けるために、図５に従った構造を有する転がり軸受２１が、タービンホィール１５の器具から遠い側に配置されている。器具側の２列配置の転がり軸受２１と組み合わせたこの軸受配置は、特に好都合である。しかし、たとえば、図１に従った収容スリーブの場合の、タービンホィール１５の器具側の図５または図６に従った転がり軸受２１を、図７に従った収容スリーブ１８の場合の、タービンホィール１５の器具側と反対の側に配置することができる単列配置の転がり軸受と組み合わせて配置することも可能である。図７に従った構造では、別の図示しない器具取り外し装置が設けられている。
【００３０】
図８及び図９に従った実施形態では、シャフト１３の内部に回転可能に取り付けられた回転部材１２の回転式取り付け、本例では、駆動軸の長手方向部分の回転可能な取り付けのために、転がり軸受２１がシャフト１３の内部に配置されている。この治療装置１の場合、駆動モータ（図示せず）が、鎖線で示された長いコネクタ部分２内に配置されて、複数の駆動軸部分を有する駆動軸列３３によって収容スリーブ１８に駆動接続されている。差込形継手４の付近において、駆動軸チェーン３３は、はめ合い形状式に互いに対応した２つの差込形継手部材３２ａ、３２ｂを備えた差込形継手３２を有し、これにより、差込形継手４の連結及び切り離し時に、同時に差込形継手３２の連結及び切り離しを行うことが可能である。
【００３１】
ハンドピース３の後端部領域に配置された駆動軸部分３３ａは、角形のシャフト１３の頂部領域まで延びて、その前端部が、実質的に頂部領域だけに軸方向に延在する第２駆動軸部分３３ｂによって第３駆動軸部分３３ｃに駆動連結されており、第３駆動軸部分は、前側シャフト部分１３ｂ内を収容スリーブ１８まで延在して、それに駆動連結されている。駆動軸部分３３ａ、３３ｂ、３３ｃを連結するために、それぞれ歯車伝達機構が設けられている。第１駆動軸部分３３ａの前端部には、内歯を有する歯車３４が配置されており、これは、第２駆動軸部分３３ｂの後端部のピニオン３５と噛み合う。それにより、第２駆動軸部分３３ｂは、頂部領域１３ｃ内の、器具６から遠い側の方にずれた位置にあって、第２駆動軸部分３３ｂの前端部及び第３駆動軸部分３３ｃの後端部にはそれぞれ、実質的に同一横平面上にあるか、互いに噛み合う平歯車のように互いに重なったピニオン３６、３７が配置されている。第２及び第３駆動軸部分３３ｂ、３３ｃは、器具６から遠い側に向かって開いた鈍角Ｗ１をなす。
【００３２】
第３駆動軸部分３３ｃ及び収容スリーブ１８間の駆動連結は、第３駆動軸部分３３ｃの前端部の円錐歯車３８と、収容スリーブ１８上の円錐歯車３９とを有する傾斜歯車伝達機構によって行われている。円錐歯車３８、３９間の噛み合いは、第３駆動軸部分３３ｃを基準にして、器具６から遠い側で行われる。これにより、収容スリーブ１８は、第１駆動軸部分３３ａと同一の回転方向に駆動される。収容スリーブ１８は、ヘッド１４内の２つの転がり軸受４１、４２によって回転可能に取り付けられており、これらの転がり軸受は、回転軸１６の長手方向の向きに互いに間隔を置いて設けられ、その間隔が円錐歯車３８より大きいことによって、円錐歯車３８をその間に配置することができ、また、円錐歯車３９は、円錐歯車３８の器具６から遠い側に、また同時に、転がり軸受４２より器具６から離れた位置にある転がり軸受４１の、器具６に近い側部に配置されている。第２駆動軸部分３３ｃを回転式に取り付けるために、この駆動軸部分３３ｃの端部分にそれぞれ転がり軸受３３、３４が配置されており、それらの外輪は、シャフト部分１３ｂの図示しない長手方向穴内にはめ込まれている。
【００３３】
歯車３４が中空歯車として構成されていることにより、半径方向に小さい構造でありながら、第１及び第２駆動軸部分３３ａ、３３ｂ間の回転速度を比較的高速化することができる。
【００３４】
図８に従った例示の実施形態では、第１駆動軸部分３３ａ及び第２駆動軸部分３３ｂをそれぞれシャフト１３内に取り付けるために、２列配置の転がり軸受２１ａ、２１ｂが設けられている。この転がり軸受２１ａ、２１ｂはそれぞれ、駆動軸部分３３ａまたは３３ｂ全体を十分に安定的に取り付けることができる。第１駆動軸部分３３ａは、転がり軸受２１ａから後方へ自由状態に突出しており、これにより、この駆動軸部分とコネクタ部分２との連結にわずかな半径方向可撓性が存在する。可撓性を増加させるために、第１駆動軸部分３３ａ及び歯車３４間に、横ピン２９を有するジョイントコネクタ２８を連結することができ、これにより、第１駆動軸３３ａの半径方向可撓性が増加する。歯車３４は、後側の円筒形または中空の円筒形支持部分３４ａからなり、その前端部に設けられたフランジ３４ｂの前側に、中空の冠歯車が配置されている。例示の実施形態では、転がり軸受２１ａ、２１ｂは、図３に従った構造を有する。
【００３５】
すべての転がり軸受２１、２１ａ、２１ｂにおいて、好ましくは、ころ列の間の間隔ａを、ころの軌道２２ａの平均直径ｂより大きくすることができる。転がり軸受２１ｂは、ピニオン３５、３６間にはまるような、Ｌで示された長さを有し、これによって同時に、第２駆動軸部分３２ｂの軸方向拘束が行われる。図５及び図６に従った実施形態では、半径方向には１つのころ列だけが有効であるので、その間隔ａを平均軌道直径ｂより小さくすることもできる。
【００３６】
両転がり軸受２１ａ、２１ｂは好ましくは、シャフト１３内の後側シャフト部分１３ａの頂点の近傍部分に着座している共通のキャリヤ部材４４内に取り付けられており、このキャリヤ部材４４は、後向きまたは前向きに開いた収容穴によって、後方から取り付け、再び後方から取り外すか、その逆に行うことができ、図示しない方法で軸方向に固定することができる。
【００３７】
図８からさらに理解できるように、後側の転がり軸受２１ａは、キャリヤ部材４５の収容穴４５ａに後側から挿入されて、たとえば、外側軸受スリーブ２３の後端部に配置されたフランジ２３ｄによって、前方へ向かう軸方向の固定が行われている。反対に、前側の転がり軸受２１ｂは、キャリヤ部材４５の収容穴４６に前方から挿入されて、軸方向に固定される。フランジ３４は、収容穴４５ａ内の、転がり軸受２１ａと収容穴４５ａの底部との間に、遊びを設けて取り付けられている。
【００３８】
４７は、光導体ロッドを示し、これは、シャフト１３の縁部付近で、シャフト内を後部から前方に、器具６の自由端部に向けられた出口窓８２まで延在している。このハンドピース３の機能作動中に、光源の光が光導体ロッド４７内へ送られ、光源４７ａは、コネクタ部分２内に回転可能に取り付けられた回転部材４９（概略的に図示）上に配置されているため、この場合も、差込／旋回形継手４でのハンドピース３の自由回転性が確保される。
【００３９】
前側シャフト部分１３ｂの中心軸と収容スリーブ１８の回転軸１６とがなす図８の角度Ｗ２は、約１００°である。そのような構造は、患者の口内の解剖学的構造の点から、特に好ましい。角度Ｗ２が１００°であるこの好適な構造は、コネクタ部分２内のモータで作動可能な図８に従ったハンドピース３だけでなく、図１に従ったタービンハンドピース３や、後述する図９に従ったハンドピース３にも適しており、図９に従ったハンドピース３は、コネクタ部分２内にモータを有するが、この場合、シャフト部分１３ｂ及び回転軸１６間の角度Ｗ３が約９０°に示されている。９０°から好ましくは１００°の間の角度が好ましい。
【００４０】
図９に従った実施形態のハンドピース３は、２つの大きな点で図８に従った実施形態と異なっている。１つには、第２及び第３駆動軸３３ｂ、３３ｃが、重なるのではなく、それらの端部が互いに軸方向に近接して向き合うように配置されており、角度Ｗ１より小さく、約１３５〜１５０°の鈍角Ｗ４をなしている。したがって、歯車３６、３７は、前方及び後方を向いた歯で実際の傾斜伝達の方向に噛み合っており、これらの歯は、それぞれ外周の器具６から遠い側に設けられている。したがって、第２及び第３駆動軸部分３３ｂ、３３ｃの回転方向は、図８に従った実施形態のように互いに逆方向ではなく、互いに同一方向である。
【００４１】
図８に従った実施形態と異なって、図９及び図１０に従った実施形態では、第２駆動軸部分３３ｂは、第１駆動軸部分３３ａに対して軸平行に配置されていないで、それに対して約１０〜２０°の鋭角Ｗ５をなす。さらに、第２駆動軸部分３３ｂには、前方から軸受胴部４４内へ挿入する、特にねじ込むことができる中空円筒形の取り付けスリーブ５１内の転がり軸受２１ｂと、好ましくは第２駆動軸部分３３ｂ上に一体状に形成されたピニオン３５とが設けられており、歯車３６及び転がり軸受２１ｂは、事前に組み立て可能な構造ユニットを構成する。
【００４２】
図１０に示すように、第３駆動軸部分３３ｃの後端部は、軸受スリーブ５２内の転がり軸受４３で取り付けることができ、このスリーブは、後側シャフト部分１３ａから前側シャフト部分１３ｂ内へ一体状に突出しており、移行領域に、歯車３６用、または取り付けスリーブ５２用でもある拡大自由室５４を有する。
【００４３】
他方、図９に従った実施形態では、円錐歯車３８、３９間の駆動連結が、円錐歯車３８の器具６から遠い側ではなく、器具に近い側で行われ、円錐歯車３９は、円錐歯車３８を基準にして、収容スリーブ１８の器具６に近い側に配置されている。これにより、図８に従った構造と比較して、収容スリーブ１８の回転方向が逆になり、したがって、歯車伝達機構３５、３７での回転方向の上記逆転が補償され、したがって、図８及び図９に従った実施形態では、収容スリーブ１８の回転方向が再び同一になる。
【００４４】
さらに図１１に示されているように、収容スリーブ１８は、ヘッド１４内に２列配置の転がり軸受２１ｃで取り付けられており、これは、図３に従った構造に対応する、すなわち、一体状に延びた外側軸受スリーブ２３を有する。円錐歯車３９は、対応の内側軸受スリーブ部分２５ｂの中空円筒形の部分キャリヤと一体化することができる。収容スリーブ１８の、器具６から遠い位置にあって、対応の内側軸受スリーブ部分２５ａを担持している端部領域内に、収容スリーブ１８内に配置された取り付けスリーブ５５を拡張させる追加の取り外しピン２６ｂが、軸方向に変位可能に取り付けられており、取り外しピン２６ａによって器具６から遠い側から手動で作動させることができる。外側軸受スリーブ２３の器具６から遠い端部は、図１１に示すように、ヘッド壁１４ｂを有するヘッドハウジングカバー１４ｃのねじ支持部１４ｃ内に取り付けることができる。したがって、転がり軸受２１ｃも同様に、器具６から遠い側から取り付けたり、取り外すことができる。第３駆動軸部分３３ｃを貫通係合させるために、外側軸受スリーブ２３の対応側に、貫通穴２３ｅが設けられている。外側軸受スリーブ２３の回転を防止するために、このための回り止めが設けられており、これは、たとえば、カム５６を凹分５７に係合させて行うことができる。例示の実施形態では、カム５６は、外側軸受スリーブ２３の外周上の、器具から遠い端部領域に配置され、それが、外側軸受スリーブ２３を受け取る軸受穴の壁の軸方向溝にはまる。この構造により、回転部材１２が収容スリーブ１８によって構成される。
【００４５】
すべての実施形態において、外側軸受スリーブ２３及び内側軸受スリーブ２５、またはスリーブ部材２３ａ、２３ｂ、２５ａ、２５ｂ間に、ころ２２と組み合わせた保持器が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】転がり軸受内に取り付けられた回転部材を有する本発明に従ったハンドピースの、一部断面図で示す側面図である。
【図２】変更構造の転がり軸受を個別部材として示す軸方向断面図である。
【図３】変更構造の転がり軸受の軸方向断面図である。
【図４】さらなる変更構造の転がり軸受の軸方向断面図である。
【図５】さらなる変更構造の、本発明に従った転がり軸受の軸方向断面図である。
【図６】さらなる変更構造の、本発明に従った転がり軸受の軸方向断面図である。
【図７】さらなる変更構造のハンドピースの前端部領域の軸方向断面図である。
【図８】さらなる変更構造の、本発明に従ったハンドピースの軸方向断面図である。
【図９】さらなる変更構造の、本発明に従ったハンドピースの軸方向断面図である。
【図１０】図９のＸで示された詳細を拡大して示す図である。
【図１１】図９に従ったハンドピースの前端部領域の、拡大して示す軸方向断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
３ 歯科用ハンドピース
６ 器具
１２ 回転部材
１３ａ 後側シャフト部分
１３ｂ 前側シャフト部分
１５ タービンホイール
１５ａ タービンロータ
１８ 収容スリーブ
２１；２１ａ；２１ｂ 転がり軸受
２２ ころ
２２ａ 軌道
２３ 外側軌道輪
２３ａ；２３ｂ リング部材
２３ｃ フランジ
２５ 内側軌道輪
２５ｃ フランジ
３３ａ 後側駆動軸部分
３３ｂ 中間駆動軸部分
３３ｃ 前側駆動軸部分
３４ 中空歯車
３８ 円錐歯車
３９ 円錐歯車
４４ 軸受胴部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療用または歯科用ハンドピース（３）用であって、外側及び内側軌道輪（２３、２５）間にころ（２２）を、軌道（２２ａ）内に配置して有する転がり軸受（２１）、特に小型転がり軸受であって、
前記内側軌道輪（２５）及び／または前記外側軌道輪（２３）の端面に、それぞれ半径方向外向きまたは半径方向内向きに延出するフランジ（２３ｃ）及び／またはフランジ（２５ｃ）が設けられており、
一方のころ列の前記ころ（２２）は、一方の軌道輪の前記フランジ（２３ｃ）またはフランジ（２５ｃ）と他方の軌道輪の軸方向に向き合った位置の端面との間に配置されていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項１】
医療用または歯科用ハンドピース（３）用であって、外側及び内側軌道輪（２３、２５）間にころ（２２）を、軌道（２２ａ）内に配置して有する転がり軸受（２１）、特に小型転がり軸受であって、
前記内側軌道輪（２５）及び／または前記外側軌道輪（２３）の端面に、それぞれ半径方向外向きまたは半径方向内向きに延出するフランジ（２３ｃ）及び／またはフランジ（２５ｃ）が設けられており、
一方のころ列の前記ころ（２２）は、一方の軌道輪の前記フランジ（２３ｃ）またはフランジ（２５ｃ）と他方の軌道輪の軸方向に向き合った位置の端面との間に配置されていることを特徴とする転がり軸受。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−６６４２３（Ｐ２００９−６６４２３Ａ）
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８２９７２（Ｐ２００８−２８２９７２）
【出願日】平成２０年１１月４日（２００８．１１．４）
【分割の表示】特願２００３−５２４４６５（Ｐ２００３−５２４４６５）の分割
【原出願日】平成１４年８月２８日（２００２．８．２８）
【出願人】（５００５７７５８５）カルテンバッハ ウント ホイクト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント カンパニー カーゲー (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月４日（２００８．１１．４）
【分割の表示】特願２００３−５２４４６５（Ｐ２００３−５２４４６５）の分割
【原出願日】平成１４年８月２８日（２００２．８．２８）
【出願人】（５００５７７５８５）カルテンバッハ ウント ホイクト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント カンパニー カーゲー (6)
【Ｆターム（参考）】
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