JPS5940017B2 - 歯科用ハンドピ−スのタ−ビンカ−トリッジ組立体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 気体駆動モータを具えた歯科用バンドピースは公知であ
る。

ここで特に取り上げるものは１騒音が小さくかつ振動の
減衰特性を向上せしめた高速回転の歯科用バンドピース
である。

タービンロータ並びに軸受を歯科用バンドピースのモー
タハウジング内において多数の部品から成るユニットと
して交換可能な高速度の気体駆動モータを有する歯科用
バンドピースはツルチ（Ｔｕｒｃｈｉ）等に付与された
米国特許第３０７４１６７号に開示されている。

この種の高速度モータのロータは操作時に２５０００Ｏ
ｒ、ｐ、ｍから４００００ Ｏｒ、ｐ、ｍ或いはそれ以
上の回転速度で回転する。

この米国特許に開示された歯科用バンドピースのモータ
ハウジングと直接接触するタービンロータ軸受箱を有す
る高速度歯科用バンドピースの使用時には相当に激しい
振動並びに騒音が気体駆動モータから握り柄部へ伝達さ
れる。

これらの振動並びに騒音はたとえ小さくしても歯科医師
並びに患者にかなりのわずられしさを与え、特にモータ
が成る臨界的な回転数において生起する共振現象により
気体駆動モータから発する騒音並びに振動が大きくなっ
たときに歯科医師並びに患者に特にわずられしさを与え
る。

振動伝達並びに振動が小さな高速度回転バンドピースが
リープ（Ｌｉｅｂ）等に付与された米国特許第３４９９
２２３号に開示されている。

このバンドピースでは非金属材料或いはゴム材料から成
る振動減衰リングが金属製のローフ軸受と金属製のモー
タハウジング間に配置されている。

この振動減衰リングはタービンロータと軸受の組立体と
は別個に独立して気体駆動モータのモータハウジング内
に挿入可能であるものとして説明されている。

このバンドピースの欠点は使用者が病院内においてター
ビンカートリッジ組立体を取りはずすか或いは取付ける
際に片方若しくは両方の振動減衰リングが往々にしてモ
ータハウジング内に残り、結果としてこの振動減衰リン
グを取りはずさなければならぬ煩わしさがある。

また、タービンと軸受対の組立体から離れた別個の各振
動減衰リングを取付ける作業はモータハウジング内にお
ける減衰リングの不適当な位置決め合せ或いは不具合な
摺え付は状態を避けるにはかなりの注意が必要となるの
でかなり時間のかかる作業となる。

気体駆動モータのモータハウジング内におけるタービン
と軸受対の組立体の最適な位置決め装填に関連したもう
一つの問題はモータハウジング内においてタービンロー
タを正しく芯合せすること並びに軸受に最適な静的予負
荷付勢力を確保することである。

タービンロータを正しい位置に芯合せする一つの考え方
としてタービンカートリッジ組立体のロータ軸内に挿入
される歯科用工具シャンクの回転軸をハウジングの中心
軸線に対していかに整合させるかということである。

この整合度合は工具シャンクの偏心量に関するものであ
り、これはシャンクの棒の先端を含むロータ軸線に垂直
な平面内においてシャンク棒の理論回転軸線から該先端
が偏位する移動距離によって測定される。

一般的に工具シャンクはその施療表面形状の不規則性並
びに工具の製造上の理由から若干の不釣合運動をなすも
のである。

その結果、バンドピース使用時には特にタービンの臨界
回転数近くにおいて上述の整合性の低下と不釣合作用に
よりかなりの振動が発生することになる。

バンドピースのモータハウジングに対してタービンのロ
ータ軸が軸方向並びに半径方向において適切に整合され
ていないこと、並びにロータ軸受に対する静的予負荷付
勢力が過大か或いは過少であることによって過度の騒音
並びに振動が発生し、この振動が軸受を摩耗させると共
に破損させてしまうことになる。

特に不整合に関する問題は別体の部品として独立的に組
込まれる振動減衰リング又はばねによる軸受予負荷付勢
部材のいずれかを具備したバンドピースにおいては大き
な問題となり、従ってこのようなバンドピースにおいて
は減衰リングの変形、ロータの偏心性並びに軸受に対す
る不適当な静的予負荷付勢力を回避すること、或いは別
体に形成される種々の部材をできるだけ少くすることに
最大の注意が払われなければならない。

それ故に高速回転の気体駆動歯科用バンドピースにおい
ては単一組立体としてバンドピースのモータハウジング
内から容易に取はずすことができかつモータハウジング
内に容易に取付けることができるタービンと軸受対のタ
ービンカートリッジ組立体を具え、この組立体力Ｋｏロ
ータ軸半径方向並びに軸方向において最適に整合するた
めの種々の部品を全て有しており、この組立体がバンド
ピースのモータハウジング内に装着されたときにロータ
軸受に最適な静的予負荷付勢力を加えることが必要とさ
れる。

本発明による歯科用バンドピースの高速回転気体駆動モ
ータとして適用されるタービンと軸受対の組立体は第１
に、タービンカートリッジ組立体を単一組立体としてバ
ンドピースのモータ／’％ウジング内部へ極めて容易に
取付けることができると共に容易に取りはずしうろこと
である。

第２に、本発明によるタービンカートリッジ組立体は軸
受の摩耗を少くするために最適な予負荷付勢力をロータ
軸に加えるようにしてモータハウジング内に容易に整合
した状態で組付は得ることである。

更に、本発明によるタービンカートリッジ組立体はバン
ドピースに装着したときモータハウジングからバンドピ
ースの握り柄部に伝わる振動を小さくすることができる
と共に工具シャンク棒の偏心量も減少できる。

その他の利点としては単一組立体として形成された着脱
可能なタービンカートリッジ組立体を／）ンドピースの
気体駆動モータハウジング内の所定位置に位置合せでき
ることである。

ノ１ンドピースのモータハウジングは通常バンドピース
の一端部に位置しており、このモータハウジングはほぼ
円筒状の側壁とこの側壁に直交する方向に延びる上下一
対の対向両端壁により形成され、これら側壁並びに対向
端壁間においてタービンカートリッジ組立体を支持する
。

第１実施例においてはタービンカー１− ＩＪツジ組立
体は複数個の回転翼を有すると共にモータハウジングの
円筒状側壁の軸線とほぼ同心状の回転軸を有するロータ
軸と、第１の軸受ユニットと、第２の軸受ユニットとを
具備し、この第１軸受ユニツトはロータ軸に固定された
内軸と、これに対面する外輪と、これら内外輪間に挟入
されて係合する複数個の転勤回転軸受要素を具備し、一
方第２軸受ユニットは第１軸受ユニツトと軸方向に間隔
を隔だててロータ軸に固定された内輪と、これに対面す
る外輪と、これら内外輪間に挟入されて係合する複数個
の転勤回転軸受要素を具備する。

更にこのタービンカートリッジ組立体は第１および第２
軸受ユニツトに関連してタービンカートリッジ組立体を
その取付は時に半径方向において支持する半径方向支持
部材と、第１軸受ユニツトの外輪をハウジングの対向端
壁土のタービンカートリッジ組立体支持部分でもって軸
方向において支持するために第１軸受ユニツトの外輪と
関連する剛固な軸方向支持部と、第２軸受ユニツトの外
輪と関連して外輪をハウジング端壁側にあるタービンカ
ートリッジ組立体の支持部上において支持するための弾
発性軸方向支持部材からなる軸受予負荷付勢手段と、半
径方向支持装置と弾発性軸方向支持部材を第２軸受ユニ
ツトの外輪上において保持する部材とを具備する。

なお、上述の軸受予負荷付勢部材はロータ軸から第１軸
受ユニツトに伝達される軸方向の力を第２軸受ユニツト
上において制御し第１軸受ユニツトに予負荷付勢力を与
えるために設けられる。

剛固な軸方向支持部材並びに弾発性軸方向支持部材はタ
ービンカートリッジ組立体がモータハウジング内に取付
けられたときにモータハウジング端壁土においてタービ
ンカートリッジ組立体と協働して第１および第２軸受ユ
ニツトに軸方向に付勢力を付与する。

上述の剛固な軸方向支持部材並びに弾発性軸方向支持部
材はタービンカートリッジ組立体がモータハウジング内
に取付けられたときにモータハウジング内においてター
ビンカートリッジ組立体と協働して第１および第２軸受
ユニツトに軸方向の予負荷付勢力を与えるための手段と
なっている。

本発明の利点は各軸受ユニット間における寸法差を補償
するために軸方向の予負荷付勢手段によってタービンカ
ートリッジ組立体に加えられる予め付与される付勢力の
大きさを変更できる。

従って軸受ユニットはそれらがかなり大きな寸法差を有
しても採用することができ、斯くして製造コストが安価
であるという利点を有する。

本発明のもう一つの特徴はロータを適切に整合させて装
入し、適切な軸受予負荷付勢力を与え、更に振動を適当
に減衰させるための種々の部材がタービンカートリッジ
組立体内に施こされタービンカートリッジ組立体の取付
は時にこれらの種々の部材をモータハウジング内に別個
に挿入し或いはモータハウジングから別個に取りはずす
必要がないようにタービンカートリッジ組立体全体を統
合された単一組立体として取付は取はずしができること
である。

前述の剛固な軸方向支持部材は第１および第２軸受ユニ
ツトの各外輪と一体的に形成されかつそれら外輪から半
径方向外方に延びるフランジとして形成されるが、更に
剛固なフランジ或いはそれと均等な他の構造部材におき
かえることもできる。

また弾発性軸方向支持部材は軸受ユニットの外輪のうち
の少くとも１方の周縁に設けた少くとも１つの弾発性ス
ペーサ部材を含んでいる。

モータハウジングの端壁側に位置するタービンカートリ
ッジ組立体側の支持部と軸受ユニットのうちの１つの外
輪の剛固な軸方向支持部との間に挿入されたこの弾発性
スペーサ部材は外輪をロータ軸線とほぼ平行な方向にロ
ータ回転翼の方向に向けて押圧するように制御された圧
縮力を伝える機能を有している。

この弾発性スペーサ部材はタービンカートリッジ組立体
がモータハウジング内に取付けられたときに各軸受ユニ
ットをその軸線方向に約０．２２７ｋｇ〜０．６８１ｋ
ｇ（０，５〜１．５ポンド）の静的予負荷付勢力を与え
るのに十分なばね定数を有することが好ましい。

タービンカートリッジ組立体はまた第２軸受ユニツト上
に弾発性軸方向支持部材と他の支持用要素類とを保持す
るための手段を具備しており、更にまた特に上述の剛固
な軸方向支持部が外輪と一体に形成されていない場合に
は第１軸受ユニツトの外輪上に上記剛固な軸方向支持部
材と他の支持用要素類とを保持するための手段を具備す
るようにしてもよい。

このように種々の支持要素類を軸受ユニットの外輪上に
保持することによってタービンカートリッジ組立体のあ
らゆる要素類を一つの統合された単位カートリッジとし
て取りはずしたり再組込みしたりすることが可能になり
、これによってタービンカートリッジ組立体の取扱い中
に支持要素類を紛失することが無くなるのである。

タービンカートリッジ組立体は第１、第２の各軸受ユニ
ットをモータハウジングにおける実質的に円筒形状をな
す内側壁に対し半径方向の支持作用をなす半径方向の支
持部分を具備している。

モータハウジングの内側壁に対してタービン力−トリッ
ジ組立体を適正に半径方向に位置決めすることに加えて
上記半径方向支持部材は理想的には回転中のタービンカ
ートリッジ組立体からモータハウジングへの振動伝達を
阻止する機械的特性を有することが望ましい。

゛本発明の好ましい実施例においては、半径方向の支持
部材は第１、第２軸受ユニツトの各外側壁面と各軸受ユ
ニットに近接したハウジングの円筒形内壁面の相互間の
一部に介挿された弾性材料からなる各１個のリングを具
備している。

これらの弾性リングはタービンカートリッジ組立体に充
分なる半径方向の支持機能を付与すると共に同時にター
ビン軸受ユニットとモータハウジングとの間における振
動伝達を緩衝または減少せしめる手段にも供されている
。

歯科用バンドピースは本発明のタービンカートリッジ組
立体を有し、該組立体は弾性の振動緩衝リングを具備し
た半径方向支持手段を包含し、かつバンドピースのモー
タハウジング内部に柔軟に取付けまたは懸吊されている
ものとして記載することができる。

特定の物理的特性を持った弾性材料を具備する半径方向
の支持手段を包含する本発明のタービンカートリッジ組
立体によって得ることのできる重要な利点に付いて以下
に記載する。

さて、タービン軸受ユニットとモータハウジングとの間
に金属性又は実質的に非弾性の支持体を有している従来
のバンドピースにおいては、ばね定数として約８９．３
ｋｇ／ｍｍ（５０００ポンド／インチ）が測定され、こ
れは弾発性がきわめて低い。

このようなばね定数が極めて高いと、軸受ユニットとモ
ータハウジングとの間における振動緩衝機能がほとんど
なくなる。

本発明においては、タービンカートリッジ組立体とモー
タハウジングの内壁との間に弾性部材が挿入されており
、該弾性部材は１．４３〜１．７９ｋｇ／ｍｍ（８０〜
１００ポンド／インチ）のばね定数を有している。

このようにばね定数を極めて減少させることによって振
動緩衝効果が改善され、それが本発明において順応性の
ある取付けを可能にしたタービンカートリッジ組立体の
特性となっている。

然しなから、本発明のタービンカートリッジ組立体にお
ける半径方向支持手段は機能性において若干劣る実施例
の場合、実質的に非弾性の部材例えば各軸受ユニットの
外輪を金属外壁によって構成することも可能である。

本発明の他の実施例においては、タービンカートリッジ
組立体は複数の回転翼を有する回転軸線を形成するター
ビンロータ軸と、上記ロータ軸に固定された内輪と、そ
れに対向して配置した外輪、および該内輪と外輪との間
に挟入されて該両輪に摩擦係合する複数の転動軸受要素
からなる第１軸受ユニツトと、上記ロータ軸に固定され
た内輪、外輪および該内輪と該外輪との間に挟入されて
これらに摩擦係合する複数の転動軸受要素からなる第２
軸受ユニツトと、上記第１、第２の各軸受ユニットと協
働すると共に各軸受ユニットとそれに隣接したモータハ
ウジング内側壁との間に介挿された弾性部材からなり、
バンドピースハウジングのほぼ円筒形内側壁内部でター
ビンカートリッジ組立体に振動緩衝性の半径方向支持作
用を与える半径方向支持部材と、上記各軸受ユニットの
外輪上に取付けられて半径方向支持部材をタービンカー
トリッジ組立体上をと保持する保持手段とを具備して構
成されている。

この実施例では弾発性支持部材又はタービンカートリッ
ジ組立体の支持部を柔軟に協働させて軸受組立体に軸方
向の静的予負荷付勢力を付与する前述の手段が欠如して
いるが、弾性の振動緩衝特性を有する半径方向支持手段
を包含していることによりバンドピースのモータハウジ
ングに対して緊密に取付は又は懸吊可能なタービンカー
トリッジ組立体を供与することができる。

上述した軸方向の予負荷付勢手段が欠如している場合に
は、タービンカートリッジ組立体は軸受部に一定量の軸
方向遊びを設けて振動又は騒音レベルの低減化を確保す
るようにした軸受ユニットとして組込むことができる。

以下、本発明の特徴および利点を有するバンドピースの
タービンカートリッジ組立体について、添付図面に従っ
て説明する。

第１図において、歯科用バンドピース１０は胴体を形成
する細長い握り部１１を具備し、その握り部１１は長手
方向の条溝１３を施こした外壁体１２を有し、該条溝１
３によって手に握り易い表面が形成される。

握り部１１の一端には関節１５の位置に細長な首部１４
が結合されている。

首部１４の端部にはバンドピース頭部１６が取付けられ
る。

バンドピース頭部１６は第２図に示されているように、
モータハウジング１８とタービンカ−トリツジ組立体１
９によって構成された気体駆動モータ１７とから成る。

モータハウジング１８は首部１４の軸線に略直交状に交
叉する軸線を有する円筒状の内壁２０とその内壁２０に
直角に交叉する上下１対の対向配置の両端壁とによって
形成されている。

下方のハウジング端壁２１は頭部１６のハウジング内壁
２０と一体的に形成されている。

上方端壁は独立の端蓋２２となって構成されており、こ
の端蓋２２は環状形をなすと共にハウジング１８内に向
けて全体的に軸方向に延びるフランジ２３を有している
。

フランジ２３は外周にねじ条部分２４を有し、このねじ
条部分２４は内側壁２０の隣接部に設けられた内ねじ条
部分２５と係合している。

上部端蓋２２は中心開口２６を有し、この中心開口２６
は上部端蓋２２がハウジング内壁２０にねじ固定された
ときに対向配置の下部端壁２１に設けた中心開口２７と
軸方向にそれらの中心開口が一致する。

下部端壁２１に近いハウジング内壁２０の一部に沿って
環状形の張り出し部又は肩部２８が一体に形成されてお
り、該肩部２８はハウジング１８の中心線に向けて半径
内向き方向に延びている。

肩部２８は下部端壁２１の一部分を構成し、モータハウ
ジング１８の内部はタービンカートリッジ組立体１９を
支持するための一部分を形成している。

ハウジング１８の上方端には上部端蓋２２の環状フラン
ジ２３がリング状肩部２９を形成し、この肩部２９もま
たハウジング１８の内部にタービンカートリッジ組立体
１９を支持するための手段の一部を構成する。

さて、タービンカートリッジ組立体１９はモータハウジ
ング１８の軸線とほぼ一致する回転軸線を有しかつ長尺
の中空ロータ軸３０を具備している。

このロータ軸３０はその全長に亘って軸孔３１を有する
。

ロータ軸３０において上部端蓋２２に近接した端部には
内ねじ部分３２が設けられている。

またロータ軸３０は反対側の端部にテーパ孔部分３３を
有し、このテーパ孔部分３３はロータ軸３０の軸線に向
けて内側に傾斜している。

ロータ軸３０の内部にはコレット３４が収納され、該コ
レット３４はロータ軸３０のねじ部分３２と係合する外
ねじ部分３５を一端部に有する。

また他端においてコレット３４は該コレット３４がロー
タ軸３０にねじ挿入されたとき歯科用工具のシャンク３
７を掴持するための複数の顎部３６を有する。

図示のコレット３４に関する歯科用バンドピースの詳細
な構造と利点については前掲したツルチ等の米国特許第
３１２０７０６号中に見ることができ、該米国特許の開
示を参照して本明細書中に掲記する。

歯科用工具シャンク等の工具棒をコレット３４に挿入し
たり或いは取りはずしたりするための手段に関してはリ
ープ等の米国特許第３９４７９６６号中に見い出すこと
ができる。

ロータ軸３０は第１．第２の上下１対の軸受ユニット３
８．３９により軸承されており、これらの両軸受ユニッ
トはロータ軸３０に沿って軸方向に間隔を距てた配置関
係にある。

ここで用語用４および第２で示した軸受組立体３８，３
９は説明の便宜上のものであって、その表示用語は全く
随意的のものであるからどちらのユニットを第１又は第
２と呼んでもよい。

依って以下、上方の第１軸受ユニツトに関する記載は同
様に下方の第２の軸受ユニットにも関するものであり、
また逆のことも言える。

さて、第１軸受ユニツト３８はリング状の内輪４０を具
備し、この内輪４０は上部端蓋２２の近くにおいてロー
タ軸３０の一部に固定的に軸着され、また該内輪４０が
ら空間を距でてその外側にリング状の外輪４１が設けら
れている。

内輪４０と外輪４１とは１対の軸受収容体を構成し、そ
の収容体内に複数の転勤玉軸受要素４２が菌内外輪４０
．４１の間に挟入されかつ該側内外輪間に摩擦係合され
得るように形成されている。

他方において、下方の軸受ユニットの内輪４３は上方の
第１軸受ユニツト３８の内輪４０と軸方向に間隔を距て
た関係のもとにロータ軸３０に固定的に軸着されている
。

即ち、第２軸受ユニツト３９の内輪４３は下部端壁２１
に近いロータ軸３０の一部分に軸着されている。

他の構成として内輪４０゜４３内体をロータ軸３０と一
体的に形成することも可能である。

ロータ軸３０から外方に向けて放射状に突出する複数の
回転翼４７を有する回転翼バブ部分４６は第１．第２軸
受ユニット３８，３９の中間においてロータ軸３０上に
固定的に軸着されている。

これらの回転翼４７は周知の如く該回転翼４７に高速気
体流を衝突させてロータ軸３０に高速回転運動を付与す
るものである。

適当な高速気体流は握り部１１の内部を貫通する通路４
８に接続した外部圧縮空気源（図示なし）から供給する
ことができる。

そして上記通路４８はモータハウジングの内壁２０に形
成された流入口４９を経てモータハウジング１８と連通
している。

上記流入口４９から距てて内壁２０の他の一部に排出口
５０が形成され、この排出口５０はモータハウジング１
８内に形成された排気流路に連通している。

モータハウジング内の排出口５０を経て流出する排出空
気流はバンドピース１０の使用中に該バンドピース１０
の頭部１４内の空間部と握り部１１とを経由して流出す
る。

第１及び第２の軸受ユニツｌ−３８，３９の外輪４１．
４４はそれぞれ略円筒状の外壁面５２゜５３を有し、こ
れらの外壁面５２，５３はロータ軸３０の軸線に対し半
径方向外方に離れて対面した関係に形成されている。

タービンカーリッジ組立体１９がモータハウジング１８
内に装入設置されたとき、それぞれの外壁面５２．５３
の円筒外周表面はそれらに隣接する円筒型形状のハウジ
ング内壁２０に対し略同心となる。

第１軸受ユニツトの外輪４１の外壁面５２は、第２軸受
ユニツトの側に端縁部分として一体的に形成されたフラ
ンジ５４を有する。

フランジ５４はロータ軸３０の軸線に関し外壁面５２の
面を越えて半径方向外方へのびている。

フランジ５４は外壁面５２のまわりに円周方向にのびて
いて環状の突き出し部ないしは肩部５５を形成するのが
望ましい。

同様に、第２軸受ユニツトの外輪４４の外壁面５３は、
第１軸受ユニツト３８に近い端縁部分に一体的に形成さ
れたフランジ５６を有する。

フランジ５６は、ロータ軸３０の軸線に関して外壁面５
３を越えて半径方向外方へ延びている。

フランジ５６は外壁面５３のまわりに円周方向に形成さ
れた環状の突き出し部ないし肩部５７を形成するのが望
ましい。

第１軸受ユニツト３８のフランジ状肩部５５に隣接して
、環状の平ワツシヤ５８が挿入配置されており、この平
ワツシヤ５８は外壁面５２のまわりに円周方向に組込ま
れている。

ワッシャ５８の内径は、ロータ軸３０の軸線に略垂直な
面で測定して、フランジ肩部５５の外径よりも小さい。

一方、ワッシャ５８の外径はフランジ肩部５５の外径よ
り太きい。

ワッシャ５８と同様の構造の輪状平ワツシヤ５９は第２
軸受ユニツト３９のフランジ肩部５７に隣接して外壁面
５３のまわりに円周方向に亘って組込まれている。

平ワッシャ５８．５９はタービンカートリッジ組立体１
９がモータハウジング１８内に作動可能に装着されたと
き、タービンカートリッジ組立体１９をハウジングの環
状肩部２９．２８上に支持するための剛固な支持手段を
提供する。

モータハウジング１８の環状肩部２９，２８はタービン
カートリッジ組立体１９がモータハウジング内の作動位
置に配置されたときモータハウジング１８の上部端蓋２
２及び内壁２０の位置に形成され、かつ各平ワツシヤ５
８．５９はタービン回転翼４７からロータ軸３０の軸線
に沿って離れる方向に外輪４１．４４が移動するのをそ
れぞれ防止する働きをする。

軸方向の剛固な支持手段は上述のもの以外の構成を採用
することもできる。

例えば、第５図に示すように、周溝８０，８１のそれぞ
れが外壁面５２．５３のまわりに円周方向に形成され、
各周溝８０，８１がロータ軸３０の軸線と略垂直な平面
内にあるように形成してもよい。

各周溝８０゜８１の溝内部にはこれらの周溝内に保持さ
れたスナップｉ８２．８３があり、スナップ環８２゜８
３のばね反発力によってそれぞれの外輪と剛性的に結合
される。

それぞれスナップ環に形成された肩部８４，８５はター
ビンカートリッジ組立体をそれぞれのハウジング側環状
肩部２９，２８に向って軸方向に剛性的に支持するに十
分な外径を有する。

剛固な支持手段の他の変形例を第６図に示している。

軸受ユニットの外輪４１と一体的にフランジ８６が形成
され、このフランジ８６はタービンカートリッジ組立体
１９をモータハウジング１８の上部端蓋２２の肩部２９
上に向って軸方向に支持する肩部８７を構成するのに十
分な半径方向の外径を有する。

かくして、例えば第３図に示す如き、フランジ５５と平
ワツシヤ５８との結合構成に似かよった軸方向の剛固な
支持手段が確保される。

第２図に示すように、第２軸受ユニツト３９には、フラ
ンジ肩部５７と平ワツシヤ５９間に介装された波形スプ
リングワッシャ６０から成る弾性スヘーサ部材が組み込
まれている。

スプリングワッシャ６０は実質的に起伏した形状を有し
、これによって下部の外輪４４を上部の外輪４１の側へ
軸方向に押圧するばね推力作用を与える。

タービンカートリッジ組立体１９がハウジング１８内に
作動可能に設置されると、第２軸受ユニツト３９の平ワ
ツシヤ５９はハウジング内壁２０の肩部２８によって支
持される。

平ワツシヤ５９を介してハウジング側の肩部２８から伝
わる反力はスプリングワッシャ６０のばね圧縮力に対抗
する。

同様に、本発明のタービンカートリッジ組立体の他の実
施例では、第２軸受ユニツト３９に組み付けたスプリン
グワッシャ６０を有する。

第５図に示すように、スプリングワッシャ６０はスナッ
プ環８３の肩部８５と平ワツシヤ５９との間に挿入され
る。

第６図に示すタービンカートリッジ組立体でばモータハ
ウジング１８内に作動可能に設置された際、スプリング
ワッシャ６０はフランジ肩部５７と下部端壁肩部２８と
の間に挿入される。

これらの各構造において、反力がハウジングの下部端壁
２１の部分と第２軸受ユニツトの外輪４４との間に伝達
される。

第１及び第２軸受ユニツ）３８．３９の軸方向の全荷量
は、第２．第５及び第６図に示すように、第２軸受ユニ
ツト３９に組み込んだ単一の波形ワッシャ６０によって
得られる。

第２図において矢印で示すようなタービンカートリッジ
組立体１９内に伝わる力は、タービンカートリッジ組立
体１９の上下双方の第１．第２軸受ユニツトに対する予
負荷付勢作用による軸方向の負荷が単一のスプリングワ
ッシャ６０によって得られることを示している。

波形ワッシャ６０によって作用する予め付与された圧縮
力は第２軸受ユニツト３９の外輪を介して転勤玉軸受要
素４５へ、更にロータ軸３０の一端に取付けられた内輪
４３へ伝わる。

剛性的なロータ軸３０の外側端部において、予負荷付勢
力作用はロータ軸から第・１軸受ユニツトの内輪を介し
て転勤玉軸受要素４２へ伝わり、更に外輪４１へ伝わる
。

この外輪４１は上部端蓋２２の環状肩部２３上に支持さ
れた平ワツシヤ５８によってロータ回転翼４７から軸方
向に離脱しないように拘束される。

予ゆ軸方向に与えられた軸方向付勢力は第５及び第６図
のタービンカートリッジ組立体における単一のスプリン
グカッシャ６０によって同様に得られる。

第４図に示すタービンカートリッジ組立体の他の実施例
において、波形スプリング６１．６０から成るそれぞれ
の弾性スペーサ部材が第１及び第２軸受ユニット３８．
３９のそれぞれに組み込まれている。

それぞれの波形ワッシャ６０．６１は起伏形状を有し、
外輪４１．４４を相互の側へ軸方向に押圧するばね推力
を与える。

かくして、２つのスプリングワッシャ６０．６１は協働
して第１及び第２軸受ユニツトの全体に軸方向の付勢力
作用を及ぼすことになる。

適切なスプリングワッシャは臼型的（こは、ばね鋼又は
燐青胴などの材質で構成され、かつタービンカートリッ
ジ組立体の第１．第２軸受ユニツトの特定の形状及び所
望程度の軸方向の遊びに適合した寸法及びばね定数を有
する。

第２及び第３図に示したいずれの実施例においても、１
つ又は複数個の波形ワッシャで構成される。

第１及び第２軸受ユニツトの軸方向の付勢力は、約０．
２２７ｋｇ〜０．６８１ｋｇ（０，５〜１．５ポンド）
の範囲内であるべきであって、これによって少ない騒音
、振動特性及び軸受の長寿命相互間の要件に対して良好
な均衡性が保たれる。

上述した軸方向の予負荷付勢手段はタービンカートリッ
ジ組立体の内部に、モータハウジングの内壁又は端壁に
対して直接摩擦接触する如き軸受転動要素の組込み構成
の設計も可能であるが、弾発性スペーサ部材を軸受ユニ
ットとハウジング内壁２０の隣接部分との間に挿入して
、タービンカートリッジ組立体１９の軸方向の支持と柔
軟性のある順応可能な取付は又は懸架構成を施すように
するのが好ましい。

第２図に示すようにゴム材から成る市販の０−リングの
如き、１対の弾性リング６２．６３は第１及び第２軸受
ユニツト３８゜３９の外輪の外壁面５２．５３のまわり
に円周方向にそれぞれ装置される。

各０− ＩＪソング２゜６３はロータ軸３０の軸線に関
して半径方向の内径が外壁面５２．５３の外径よりもわ
ずかに小さく、もってそれぞれのＯ−リング６２，６３
はそれぞれの外輪のまわりにわずかに広がった形態をと
って形成される。

かくして、タービンカートリッジ組立体１９がハウジン
グ１８内に設置されたときＯ−リング６２，６３は半径
方向に圧縮される。

この０−ＩＪソング半径方向の圧縮によって、ハウジン
グ１８内でのタービンカートリッジ組立体１９の摩擦的
な係合作用を有する取付は構成と適当な組立体の整合作
用とが確保される。

０−リングはタービンカートリッジ組立体の半径方向の
変位を拘束することに加えて、バンドピースの使用中に
振動がカートリッジ組立体から握り柄部に伝わるのを抑
制する。

０− ＩＪソング２，６３は実際上良好な振動及び騒音
吸収特性を有しかつ歯科用器具の使用期間中殺菌のため
に必要な繰り返しのオートクレーブにおける高温度や蒸
気消毒の条件に耐えつる弾性材で製造しなければならな
い。

満足できる材料として、例えば、ネオプレンエラストマ
、エチレン−プロピレンエラストマ、炭化沸素エラスト
マ或いはブタジェン／アクリロニドリールエラストマ（
ブナ−Ｎゴムとして市場で知られている）などがある。

本発明のタービンカートリッジ組立体の重要な１つの利
点はタービンカートリッジ組立体を歯科用バンドピース
に対し容易に取外し及び交換ができることである。

このことは、タービンカートリッジ組立体のすべての構
成部品を一体の組立体として取外し及び交換できるとい
う性質に基いている。

前述した、適切な軸受予負荷付勢力を与える１個又は複
数個のスプリングワッシャ及び振動や騒音を吸収する弾
性０−ＩＪソングすべてタービンカートリッジ組立体に
保持されるのであり、このことによりこれらの部品を他
のタービン構成部品からばらばらになって取外されたり
又はばらばらの状態で交換することがないようにしてい
るのである。

スプリングワッシャ又はＯ−リングがタービンカートリ
ッジ組立体に一体として保持されるのは、軸受外輪フラ
ンジ５４．５６と各軸受ユニットの外輪に組み付けた各
種の手段とが協働することによって達成される。

例えば幾つかの構造では、それぞれの０−ＩＪソング２
．６３は第１及び第２軸受ユニツトの外輪４１．４４の
それぞれの外壁面に保持されるに十分な摩擦係合力を有
し、１個又は複数個のスプリングワツシャカ釦−タ軸３
０の端部の側へ軸方向に移動しないようにされている。

第１及び第２軸受ユニツト３８．３９のそれぞれはおそ
らく１個又は複数個のスプリングワッシャとＯ−リング
の両者をタービンカートリッジ組立体１９に保持させる
ための、例えば第２．第３及び第４図の実施例のそれぞ
れに示すような、保持手段を有する。

この保持手段を構成する保持部材は第１及び第２軸受ユ
ニツトの外輪４１．４４の外壁面５２．５３のまわりに
円周方向にそれぞれ設けられた周溝６６．６７内に嵌着
されたスナップｉ６４．６５から成る。

スナップ−１６４，６５は平ワッシャ５８．５９とスプ
リングワッシャ６０（これは第４図の実施例の６１に相
当する）及び０−ＩＪソング２，６３をそれぞれの軸受
ユニットに保持し、もってタービンカートリッジ組立体
をモータハウジングに対して取外し又は交換する際にこ
れらの部品のいずれかを紛失したり或はまたこれらを不
整合状態で組付けるような事態が解消される。

軸受ユニット３８および３９はまたそれぞれ密封リング
６８および６９を含むことができ、これらはそれぞれ第
１および第２の軸受ユニットの外輪４１および４４の内
壁面７２および７３０円周方向内周に延びる周溝７０お
よび７１内に保持されている。

密封リング６８および６９の目的は、各々の玉軸受のり
テーナ７４および７５の内側および周辺の潤滑剤保持を
助けることおよび軸受転動体の保持器内への微粒子の侵
入による軸受の汚れを防止することにある。

以上は好ましい実施例について説明したが、未発明は発
明の要旨内において種々の変形例が考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は歯科用バンドピースの全体的斜視図であって、
高速回転気体駆動モータのハウジングと握り柄部相互間
の相対的配置を示した図、第２図は一部を断面で示す側
面図で第１図に示したバンドピースのモータハウジング
内にある好ましいタービンカー１− ＩＪツジ組立体の
組込み状態を示す、第３図は第２図のタービンカートリ
ッジ組立体を一部断面した側面図、第４図はタービンカ
ートリッジ組立体の第２実施例の側面図、第５図はター
ビンカートリッジ組立体の第３実施例における側面断面
図、第６図はタービンカートリッジにおける第４実施例
を示す側面断面図である。 １０・・・・・・歯科用バンドピース、１１・・・・・
・握す柄部、１６・・・・・・バンドピース頭部、１７
・・・・・・気体駆動モータ、１８・・・・・・モータ
ハウジング、１９・・・・・・タービンカートリッジ組
立体、２０・・・・・・円筒状の内壁、２１・・・・・
・下部端壁、２２・・・・・・上部端蓋、３０・・・・
・・ロータ軸、３８・間・第１軸受ユニツト、３９・・
・・・・第２軸受ユニツト、４０・・・・・・内輪、４
１・・・・・・外輪、４２・・・・・・転動軸受要素、
４３・・・・・・内輪、４４・・・・・・外輪、４５・
・・・・・転動軸受要素、４６・・・・・・タービン翼
のハブ部分、４７・・・・・・回転翼。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 気体駆動モータのハウジング内に取外し可能に装置
   することのできる歯科用のタービンカートリッジ組立体
   であって、該カートリッジ組立体は複数個の回転翼を有
   するロータ軸と、内輪、外輪および該内外輪間に挟入さ
   れた転動軸受要素からなる第１軸受ユニツトと第２軸受
   ユニツトとを具え、かつタービンカートリッジ組立体が
   前記モータハウジング内の円筒形状内壁内に接触状態に
   装入されたとき該組立体を半径方向に正しく支持するた
   めの半径方向支持部材をそれぞれ前記第１および第２軸
   受ユニツトに協働させて設け、かつ該軸受ユニットに対
   し予負荷付勢手段を具備するカートリッジ組立体におい
   て、前記軸受ユニットの予負荷付勢手段として形成され
   た予負荷付勢部材が一方又は双方の軸受外輪上に取付け
   られて、モータハウジング内にタービンカートリッジ組
   立体が位置決め装入されるとき前記軸受ユニットに軸方
   向の予負荷付勢を付与し、モータハウジング側のカート
   リッジ組立体支持壁面と協働して弾性変位可能に設けら
   れ、更に第１．第２軸受ユニツトの各外輪上には前記半
   径方向支持部材と予負荷付勢部材とをタービンカートリ
   ッジ組立体に保持するための保持部材がそれぞれ設けら
   れ、これによってタービンカートリッジ組立体を一体化
   した１個の統合組立体さしてモータハウジング内に装着
   しかつ外取しできるように形成されたことを特徴とする
   歯科用バンドピースのタービンカートリッジ組立体。 ２、特許請求の範囲第１項の記載において、前記第１お
   よび第２軸受ユニツトの少くともそのいずれか一方に剛
   固な軸方向支持体が設けられ、これによってモータハウ
   ジング内に装着したタービンカートリッジ組立体の軸受
   ユニット外輪をその軸方向において支持するようにした
   歯科用バンドピースのタービンカートリッジ組立体。 ３ 特許請求の範囲第２項の記載において、前記の剛固
   な軸方向支持体は軸受ユニット外輪部分に外向き半径方
   向に突出するフランジとして構成され、ロータ軸に略直
   角なモータハウジング内部の一部分に対しタービンカー
   トリッジ組立体を支持するようにした軸方向支持部分と
   して形成され、或はまた軸受ユニット外輪に形成した前
   記フランジは該外輪の外側周溝に保持されたワッシャ或
   はばね状スナップ環と共に協動し、該ワッシャ或はスナ
   ップ環は前記フランジの軸方向肩部と直接又は間接的に
   係合すると共に前記フランジを越え半径方向に突き出し
   て形成され、ロータ軸に直角なモータハウジングの内壁
   部分上に直接又は間接的にタービンカートリッジ組立体
   を軸方向に支持する支持部を形成している歯科用バンド
   ピースのタービンカートリッジ組立体。 ４ ％許請求の範囲第３項の記載において、前記剛固な
   軸方向支持部材が双方の軸受ユニットに対して形成され
   ている歯科用バンドピースのタービンカートリッジ組立
   体。 ５ 特許請求の範囲第１項、第２項、第３項または第４
   項のいずれかの記載において、前記予負荷付勢部材は１
   個の弾発性スペーサから成り、該スペーサは第１および
   第２軸受ユニット外輪上の軸方向肩部によって直接又は
   間接的に一側に支持されタービンカートリッジ組立体を
   バンドピースハウジング内に正しく位置決めされたとき
   前記スペーサが前記肩部とロータ軸に直角なモータハウ
   ジング内の一部分において圧縮状態におかれている歯科
   用バンドピースのタービンカートリッジ組立体。 ６ 特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項ま
   たは第５項のいずれかの記載において、前記軸受ユニッ
   トの予負荷付勢部材が第１および第２の軸受ユニットに
   対して設けられている歯科用バンドピースのタービンカ
   ートリッジ組立体。 ７ 気体駆動タービンカートリッジ組立体が一体的な組
   立ユニットとして取外し可能にバンドピースのモータハ
   ウジング内に装着されている歯科用バンドピースであっ
   て、該タービンカートリッジ組立体は複数個の回転翼を
   有するロータ軸と、内輪、外輪および該内外輪間に挟入
   された転動軸受要素からなる第１軸受ユニツトと第２軸
   ユニツトとを具え、かつ前記タービンカートリッジ組立
   体が前記モータハウジングの環状内壁間に挿入されねじ
   付き端蓋により締付けることにより上下端壁間（こ接触
   状態にあるとき該組立体を半径方向に正しく支持するた
   めの半径方向支持部材がそれぞれ前記第１および第２軸
   受ユニツトに協働して設けられかつ該軸受ユニットに対
   する予負荷付勢部材を具備するカートリッジ組立体とし
   て形成され、前記軸受の予負荷付勢部材は、一方又は両
   方の軸受外輪上に取付けられ、モータハウジング内にカ
   ートリッジ組立体が位置決め装入されたとき前記軸受ユ
   ニット上に軸方向の予負荷付勢力が付与され、ハウジン
   グ側のタービンカートリッジ組立体支持壁面に協働して
   弾性変位可能に設けられ、更に第１および第２軸受ユニ
   ツトの各外輪上には半径方向支持部材と予負荷付勢部材
   とをカートリッジ組立体に保持するための保持部材がそ
   れぞれ設けられ、これによってタービンカートリッジ組
   立体が統合された１個の組立ユニットとしてハウジング
   内に装入されかつ取外し可能に組込まれたことを特徴と
   する歯科用バンドピース。