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机头的治疗用工具把持装置

阅读：1022发布：2020-07-08

专利汇可以提供机头的治疗用工具把持装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且涉及一种机头的治疗用工具把持装置，提供在牢固地把持治疗用工具的同时能够实现较高的振动吸收性的机头的治疗用工具把持装置。该装置具有：主轴 (18)，其被配设成能够旋转自如；和螺旋弹簧 (28)，其配设在主轴(18)的内部，并与主轴(18)一体地旋转，利用该螺旋弹簧 (28)的把持部的内径面来把持从主轴(18)的末端被插入到螺旋弹簧(28)内部的治疗用工具，螺旋弹簧(28)形成为固有振动频率不固定。优选的是，螺旋弹簧(28)在其中央区域具有把持部(281)，该把持部(281)的内径形成得比螺旋弹簧(28)的其他部位的内径小。，下面是机头的治疗用工具把持装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种机头的治疗用工具把持装置，所述机头的治疗用工具把持装置具有：主轴，其配设成能够旋转自如；和螺旋弹簧，其配设在所述主轴的内部，并与所述主轴一体地旋转，利用所述螺旋弹簧的把持部的内径面来把持从所述主轴的末端被插入到所述螺旋弹簧的内部的治疗用工具，所述机头的治疗用工具把持装置的特征在于，
所述螺旋弹簧是固有振动频率不固定的压缩螺旋弹簧。
2.根据权利要求1所述的机头的治疗用工具把持装置，其特征在于，
所述螺旋弹簧在其一部分区域内具有所述把持部，所述把持部的内径比所述螺旋弹簧的其他区域的内径小。
3.根据权利要求2所述的机头的治疗用工具把持装置，其特征在于，
所述螺旋弹簧在其中央区域具有所述把持部。
4.根据权利要求1至3的任一项所述的机头的治疗用工具把持装置，其特征在于，所述螺旋弹簧的螺距角不固定。
5.根据权利要求1所述的机头的治疗用工具把持装置，其特征在于，
所述机头的治疗用工具把持装置还包括压缩机构，所述压缩机构具有被配设在所述主轴的后端部和所述螺旋弹簧之间的按压部件，通过从所述主轴的后端侧按压所述按压部件来使所述螺旋弹簧沿轴向压缩，
所述把持部的内径构成为，在所述压缩机构未动作的状态下，所述把持部的内径比所述治疗用工具的外径小；在所述压缩机构动作的状态下，所述把持部的内径比所述治疗用工具的外径大。
6.根据权利要求5所述的机头的治疗用工具把持装置，其特征在于，
在所述把持部的内径面形成有磨削面，在所述压缩机构动作的状态下，所述磨削面成为沿着所述治疗用工具的外形面的面。
7.根据权利要求5或6所述的机头的治疗用工具把持装置，其特征在于，
所述螺旋弹簧在其一部分区域具有所述把持部，所述把持部的螺距角比所述螺旋弹簧的其他区域的螺距角大。
8.根据权利要求5或6所述的机头的治疗用工具把持装置，其特征在于，
在所述压缩机构未动作的状态下，所述螺旋弹簧被施加有预定的预负荷。

说明书全文

机头的治疗用工具把持装置

技术领域

[0001] 本发明涉及在医科或牙科中使用的机头(handpiece)的用于把持治疗用工具的装置的结构。

[0002] 根据治疗目的、治疗部位或者治疗方法等，在医科或牙科中使用的机头从使治疗用工具高速旋转的机头到使治疗用工具往复运动或振动的机头存在有许多种。而且，还丰富地准备有各种该治疗用工具。这些治疗用工具被机头的把持装置(卡盘)安装成能够装卸，并且具有能够容易更换的结构。因此，在医科牙科用机头的把持治疗用工具的卡盘结构中，要求在任何条件下都能够牢固地把持治疗用工具的性能和耐久性、可靠性。而且，要求机头的头部尽可能小型，以便容易进行治疗操作。再有，作为医科牙科用机头不可或缺的性能，还要考虑耐药品性、耐压热性以及耐腐蚀性。

[0003] 关于这一点，例如在日本特开昭60-90609号公报中提出了一种利用螺旋弹簧状的收紧体(絞止体)来把持治疗用工具的机头的卡盘结构。更具体而言，该卡盘结构具备螺旋弹簧状的收紧体。并且，成为下述这样的结构：通过将该收紧体向与卷绕方向相反的方向扭转，使该收紧体的内径扩开，从而能够安装治疗用工具，并且，通过该收紧体的回复力来把持治疗用工具。根据这样的机头的卡盘结构，能够利用螺旋弹簧的较小的容积来有效且牢固地把持治疗用工具。可是，在另一方面，在治疗时由治疗用工具卷起(捲起)的振动会传递至该螺旋弹簧，并发生共振从而引起异常振动。在这种情况下，螺旋弹簧的作为收紧体的夹紧力减弱，不但会阻碍执行准确的治疗，更严重的是，会导致治疗用工具从机头脱出这样的不安全的状态。

[0004] 专利文献1：日本特开昭60-90609号公报

[0005] 专利文献2：日本特开昭59-51846号公报

[0006] 专利文献3：日本实开昭61-39520号公报

发明内容

[0007] 发明要解决的课题

[0008] 对于上述的以往的卡盘结构，在娴熟者使用各种治疗用工具进行治疗的时候，由该治疗用工具引起的各种振动会传递至螺旋弹簧状的收紧体。由于作为该收紧体的螺旋弹簧的固有振动频率一定，因此存在所述振动发生共振而增强的可能性。在这种情况下，会导致收紧体的把持力降低，引起治疗用工具在治疗中打滑或弹跳，从而不但无法进行预期的治疗，而且存在该治疗用工具从机头脱出等不安全性。这并不仅限于利用上述的螺旋弹簧状的收紧体的卡盘结构，在作为主要的机头的治疗用工具把持装置的、利用圆筒形状的弹性跨径(span)的卡盘结构也存在相同的问题。

[0009] 本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供下述这样的机头的治疗用工具把持装置：能够在机头上容易地装卸治疗用工具，并且，能够在牢固地把持该治疗用工具的同时，实现较高的振动吸收性。

[0010] 用于解决问题的手段

[0011] 为了实现上述目的，第1发明提供一种机头的治疗用工具把持装置，所述机头的治疗用工具把持装置具有：主轴，其被配设成能够旋转自如；和螺旋弹簧，其配设在所述主轴的内部，并与该主轴一体地旋转，利用所述螺旋弹簧的把持部的内径面来把持从所述主轴的末端被插入到所述螺旋弹簧的内部的治疗用工具，所述机头的治疗用工具把持装置的特征在于，

[0012] 所述螺旋弹簧的固有振动频率不固定。

[0013] 而且，第2发明的特征在于，在第1发明中，

[0014] 所述螺旋弹簧在其一部分区域具有所述把持部，所述把持部的内径比所述螺旋弹簧的其他区域的内径小。

[0015] 而且，第3发明的特征在于，在第2发明中，

[0016] 所述螺旋弹簧在其中央区域具有所述把持部。

[0017] 而且，第4发明的特征在于，在第1至第3的任一发明中，

[0018] 所述螺旋弹簧的螺距角不固定。

[0019] 而且，第5发明的特征在于，在第1至第4的任一项发明中，

[0020] 所述机头的治疗用工具把持装置还包括压缩机构，所述压缩机构具有被配设在所述主轴的后端部和所述螺旋弹簧之间的按压部件，通过从所述主轴的后端侧按压所述按压部件来使所述螺旋弹簧压缩，

[0021] 所述把持部的内径构成为，在所述压缩机构未动作的状态下，所述把持部的内径比所述治疗用工具的外径小，在所述压缩机构动作的状态下，所述把持部的内径比所述治疗用工具的外径大。

[0022] 而且，第6发明的特征在于，在第5发明中，

[0023] 在所述把持部的内径部形成有磨削面，在所述压缩机构动作的状态下，所述磨削面成为沿着所述治疗用工具的外形面的面。

[0024] 而且，第7发明的特征在于，在第5或第6发明中，

[0025] 所述螺旋弹簧在其一部分区域具有所述把持部，所述把持部的螺距角比所述螺旋弹簧的其他区域的螺距角大。

[0026] 而且，第8发明的特征在于，在第5至第7的任一项发明中，

[0027] 在所述压缩机构未动作的状态下，所述螺旋弹簧被施加有预定的预负荷。 [0028] 发明的效果

[0029] 根据第1发明，治疗用工具被固有振动频率不固定的螺旋弹簧把持。因此，根据本发明，由于能够避免该螺旋弹簧受到特定的振动而发生共振的情况，因此能够实现较高的振动吸收性能和稳定的把持性能。

[0030] 根据第2发明，螺旋弹簧的把持部的螺旋内径比螺旋弹簧的其他区域的螺旋内径小。因此，根据本发明，能够利用该把持部牢固地把持治疗用工具。而且，该螺旋弹簧的螺旋内径根据该螺旋弹簧的区域不同而不同。因此，根据本发明，能够有效地使弹簧系数非线性化，从而能够使固有振动频率不固定。

[0031] 根据第3发明，螺旋弹簧具有其中央区域变细的鼓型形状。因此，根据本发明，能够有效地使该螺旋弹簧的弹簧系数非线性化，从而使固有振动频率不固定。 [0032] 根据第4发明，使用螺距角不是固定值的螺旋弹簧。因此，根据本发明，能够有效地使该螺旋弹簧的弹簧系数非线性化，从而使固有振动频率不固定。

[0033] 当螺旋弹簧被压缩时，该螺旋弹簧的内径变大。根据第5发明，当利用压缩机构压缩螺旋弹簧时，把持部的内径暂时变得比治疗用工具的外径大。如果在该状态下将该治疗用工具插入刀螺旋弹簧内并释放压缩，则把持部的内径将变得比该治疗用工具的外径小，从而将该治疗用工具牢固地紧固好。因此，根据本发明，能够利用简单的结构实现治疗用工具的装卸，并且能够得到牢固的把持力。

[0034] 根据第6发明，在把持部的内径部形成有磨削面，在利用压缩机构压缩把持部的情况下，所述磨削面成为沿着治疗用工具的外形面的面。因此，根据本发明，与不存在该磨削面的情况相比较，能够增大压缩时和平时的内径差，因此能够更牢固地把持治疗用工具。而且，治疗用工具被该磨削面的边缘部紧固并把持，因此还能够产生更强的把持力。而且，由于螺旋弹簧的磨削面在压缩把持部的状态下沿着该治疗用工具的外形面形成，因此能够允许螺旋弹簧的内径的产品误差。

[0035] 根据第7发明，把持部的螺距角形成得比其他区域大。因此，根据本发明，能够有效增大把持部的内径在弹簧压缩时的扩大量。

[0036] 根据第8发明，由于对所述螺旋弹簧施加有预定的预负荷，因此该螺旋弹簧的螺距角变小。因此，当治疗时从治疗用工具输入的振动传递至螺旋弹簧时，该螺旋弹簧由于振动而容易不规则地反复紧贴、背离。由此，由于能够使固有振动频率显著地变化，因此能够利用该减振作用来抑制共振，从而能够顺畅地进行治疗。附图说明

[0037] 图1是示出本发明的实施方式1所采用的医科牙科用机头的头部分的剖面的图。 [0038] 图2是示出在本发明的实施方式1所采用的医科牙科用机头中按压按钮32的状态的剖视图。

[0039] 图3是用于详细说明本实施方式1的螺旋弹簧28的结构的图。

[0040] 图4是用于说明在本实施方式2的治疗用工具把持装置中使用的螺旋弹簧28的结构的图。

[0041] 图5是示出将在图4中由圆形圈起来的螺旋弹簧28的把持部281的一部分沿轴向剖切得到的剖面的图。

具体实施方式

[0042] 下面，基于附图对本发明的几个实施方式进行说明。另外，对各图中共用的要素标记相同的标号，并省略重复的说明。而且，本发明并不受以下的实施方式限定。 [0043] 实施方式1

[0044] (实施方式1的结构)

[0045] 图1是示出本发明的实施方式1所采用的医科牙科用机头的头部分的剖面的图。尚，本实施方式1的医科牙科用机头构成为被供给压缩空气而被驱动着旋转的空气涡轮式的机头。如图1所示，机头的头部10具备头壳体12。头壳体12与机头的手柄部(未图示)连接，并且形成为通过该手柄部的内部而将压缩空气导入该头壳体12内的结构。此外，与压缩空气的导入和排出相关的结构不是本发明的主要部分，而且是公知的结构，因此省略其详细的说明。

[0046] 在头壳体12内收纳有盒14。盒14为下述结构：通过将与头壳体12螺合的头盖16卸下，能够简单地对盒14进行装卸。以下，对盒14的内部结构详细地进行说明。 [0047] 盒14具备主轴18，所述主轴18用于把持治疗用工具。在主轴18的外周中央部设置有多个旋转叶片20，所述多个旋转叶片20用于借助压缩空气来驱动该主轴18旋转。而且，在隔着旋转叶片20而位于主轴18的上方部和下方部的位置，分别设置有球轴承24、26，所述球轴承24、26用于将该主轴18在该盒14内配设成能够旋转自如。

[0048] 在主轴18的内部插入设置有螺旋弹簧28和按压部件30，并且利用后端止动螺钉181将所述螺旋弹簧28和所述按压部件30按压并设置在该主轴18内，所述螺旋弹簧28用于把持治疗用工具，所述按压部件30用于沿轴向压缩该螺旋弹簧28。为了保证医科牙科用机头所要求的耐久性、耐压热性、耐药品性、耐腐蚀性以及安全性，螺旋弹簧28使用高强度弹簧用材料。按压部件30的设置于一端的固定部301固定在该螺旋弹簧28上，按压部件30的设置于另一端的按压部302从该主轴18的后端止动螺钉181突出。而且，在按压部件30的固定部301侧形成有用于插入治疗用工具的插入部303。螺旋弹簧28以被施加有预定的预负荷的状态配设在该按压部件30和主轴18的阶梯部182之间。并且，关于螺旋弹簧28的形状，在后面详述。

[0049] 在头盖16设置有按钮32，所述按钮32用于对按压部件30的按压部302进行按压。按钮32被弹簧34向与该按压部件30的按压方向相对的方向施力。

[0050] 在这样的机头中，在装卸治疗用工具时，按压按钮32。图2是示出在本发明的实施方式1所采用的医科牙科用机头中按压按钮32的状态的剖视图。如该图所示，当按压按钮32时，与此相伴，按压部件30向轴向下方移动。由此，由于螺旋弹簧28被压缩预定量，因此该螺旋弹簧28的内径扩大预定量。在本实施方式的机头中，利用该特性把持住治疗用工具。即，将螺旋弹簧28的治疗用工具把持部设计成这样的螺旋内径：压缩前比治疗用工具的外径小，压缩后比治疗用工具的外径大。因此，根据这样的治疗用工具把持结构，能够以简易的结构牢固地把持住治疗用工具。

[0051] 【实施方式1的特征性结构】

[0052] 下面，参照图3对本实施方式的特征性结构详细地进行说明。如上所述，本实施方式的机头的治疗用工具把持装置具有以螺旋弹簧28的内径面把持治疗用工具的结构。根据这样的把持结构，能够在主轴18内的小空间中利用构成为螺旋状的有效跨径来牢固地把持治疗用工具。

[0053] 可是，医科牙科用机头根据各种治疗部位和治疗方式使用多种治疗用工具。因此，在治疗时，治疗用工具自身会产生各种振动，这些振动会传递至螺旋弹簧28。如果这些振动和该螺旋弹簧28的固有振动发生共振，则会因振幅急剧增大而导致振动增大或把持力降低。

[0054] 因此，在本实施方式的机头中，使用固有振动频率不固定的螺旋弹簧。图3是用于详细说明本实施方式1的螺旋弹簧28的结构的图。并且，图3中(A)表示螺旋弹簧28的压缩前的状态，图3中(B)表示螺旋弹簧28的压缩后的状态。

[0055] 如该图所示，螺旋弹簧28形成为：位于其中央部的把持部281的螺旋内径比上端部282和下端部283的螺旋内径都小。而且，把持部281的螺距角形成得比上端部282和下端部283的螺距角都大。

[0056] 当使用这样形状的螺旋弹簧28，能够达到以下效果。即，在螺旋弹簧28中，把持部281的螺旋内径及螺距角与上端部282和下端部283的都不同。因此，对于该螺旋弹簧28，弹簧常数为非线性，固有振动频率也没有固定的值。因此，能够有效地抑制螺旋弹簧28由于特定的振动频率而发生共振的情况。由此，能够在牢固地把持治疗用工具的同时，实现较高的振动吸收性。由此，娴熟者不但能够适当地操作机头，还能够获得较高的安全性和耐久性。

[0057] 而且，上述的螺旋弹簧28的把持部281的螺距角比上端部282和下端部283的螺距角都大。因此，在按压按钮32来压缩该螺旋弹簧28的情况下，能够使该把持部281的内径进一步扩大。并且，优选使把持部281的螺距角在可能的范围内为最大的螺距角。由此，能够使该把持部281的内径最大限度地扩大。

[0058] 而且，将上述的螺旋弹簧28的卷绕方向设定成在旋转驱动时螺旋内径缩小的方向。更具体而言，在本实施方式的机头中，对顺时针旋转的机头使用逆时针卷绕的螺旋弹簧28。这在旋转方向为单一方向的空气涡轮式的机头中特别有效，由此，能够有效地提高治疗用工具的把持力。

[0059] 而且，对上述的螺旋弹簧28施加有预定的预负荷，因此，上端部282和下端部 283的螺距角由于压缩而变小。因此，当治疗时从治疗用工具输入的振动传递至该螺旋弹簧28时，上端部282和下端部283由于所述振动而容易不规则地反复紧贴、背离。由此，能够使固有振动频率显著地变化，因此能够利用该减振作用来抑制共振，从而能够顺畅地进行治疗。 [0060] 另外，在上述的实施方式1中，使用了把持部281的内径与上端部282和下端部283的内径不同的螺旋弹簧28，但螺旋弹簧28的形状并不限定于此。即，为了使螺旋弹簧的固有振动频率不固定，作为螺旋内径不固定的螺旋弹簧，例如，可以使用圆锥型的螺旋弹簧，而且，也可以使用螺旋内径随着朝向中央部而逐渐变大的类型的螺旋弹簧。 [0061] 而且，在上述的实施方式1中，使用了把持部281的螺距角与上端部282和下端部
283的螺距角不同的螺旋弹簧28，但螺旋弹簧28的形状并不限定于此。即，为了使螺旋弹簧的固有振动频率不固定，作为螺旋弹簧的螺距角不固定的螺旋弹簧，可以使用螺距角逐渐变化的螺旋弹簧，而且，也可以使用螺距角阶段性地变化的螺旋弹簧。 [0062] 而且，在上述的实施方式1中，作为螺旋弹簧28的把持部281，使用3圈左右的把持部281，但把持部281的圈数并不限定于此。即，可以根据与头部10的有效跨径的关系来适当设定能够确保预定的螺旋内径的变化量的圈数。

[0063] 而且，在上述的实施方式1中，通过按压按钮32使按压部件30向螺旋弹簧28的压缩方向移动来使把持部281的内径扩大，但是使该把持部的内径扩大的方法并不限于此。即，除了螺旋弹簧28的压缩动作外，还可以具备将该螺旋弹簧28向与卷绕方向相反的方向扭转的结构。由此，能够进一步扩大把持部281的内径。

[0064] 实施方式2

[0065] (实施方式2的特征)

[0066] 下面，参照图4或图5对本发明的实施方式2进行说明。在上述的实施方式1的机头的治疗用工具把持装置中，利用压缩螺旋弹簧28时的内径的变化来装卸治疗用工具。而且，在上述的实施方式1中，通过增大把持部281的螺距角来扩大螺旋内径的变化量，从而使把持力增大。

[0067] 可是，由于螺旋弹簧28所采用的材料是高弹性材料，因此在其特性上存在卷绕加工精度方面的难点。因此，由于螺旋内径的偏差变大，可能在治疗用工具的把持性能上导致产生偏差。

[0068] 因此，在本实施方式2中，对螺旋弹簧28实施进一步的加工。图4是用于说明在本实施方式2的治疗用工具把持装置中使用的螺旋弹簧28的结构的图。如该图所示，对螺旋弹簧28的把持部281的内径面实施磨削加工。图5是示出将在图4中由圆形圈起来的螺旋弹簧28的把持部281的一部分沿轴向剖切而成的剖面的图。并且，图5中的(A)示出了在没有按压按钮32的状态下的螺旋弹簧，图5中的(B)示出了在按压按钮32的状态下的螺旋弹簧。

[0069] 如该图所示，磨削面284通过将内径面285的一部分区域磨削而形成。更具体而言，如图5中的(B)所示，磨削面284通过在按压按钮32的状态下、即在压缩螺旋弹簧28的状态下将该螺旋弹簧28的内径面285磨削成预定的内径而形成。

[0070] 根据这样的螺旋弹簧28，螺旋内径的精度管理变得容易。即，如上所述，螺旋弹簧用的高弹性材料在其特性上会导致螺旋内径的偏差变大。因此，如本实施方式的螺旋弹簧28那样，通过在压缩状态下将螺旋内径磨削成预定的螺旋内径，能够有效地提高螺旋内径在治疗用工具插入时的精度，还能够使螺旋弹簧28容易挠曲。

[0071] 而且，当解除按钮32的按压而使得螺旋弹簧28的压缩量变化时，该螺旋弹簧28的线材会发生扭转。此时，如图5(A)所示，磨削面284的边缘部286扭转而向螺旋中心方向伸出。因此，根据本实施方式的治疗用工具把持装置，能够通过所述边缘部286将所插入的治疗用工具的外形牢固地进行把持。

[0072] 并且，在图5(B)所示的状态下，通过将磨削面284的边缘部286向与螺旋中心方向相反的方向拉入，能够使螺旋内径变得更大。因此，与使用没有形成磨削面284的螺旋弹簧28的情况相比，能够有效增大螺旋内径在装卸治疗用工具时的扩大量。 [0073] 标号说明

[0074] 10：头部；

[0075] 12：头壳体；

[0076] 14：盒；

[0077] 16：头盖；

[0078] 16：头盖；

[0079] 18：主轴；

[0080] 181：后端止动螺钉；

[0081] 182：阶梯部；

[0082] 20：旋转叶片；

[0083] 24、26球轴承；

[0084] 28：螺旋弹簧；

[0085] 281：把持部；

[0086] 282：上端部；

[0087] 283：下端部；

[0088] 284：磨削面；

[0089] 285：内径面；

[0090] 286：棱线部；

[0091] 30：按压部件；

[0092] 301：固定部；

[0093] 302：按压部；

[0094] 303：插入部；

[0095] 32：按钮；

[0096] 34：弹簧。

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