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JP5587002B2 - 医療用、特に歯科医療用のハンドピース - Google Patents

医療用、特に歯科医療用のハンドピース Download PDF

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Description

本発明は、誘導的エネルギー及び/またはデータ転送用コイルを装備した医療用、特に歯科医療用ハンドピースに関する。
上記の如き制御ハンドピースは、特許文献1より既知である。該ハンドピースは、処置工具を取り付ける開口部を有する外スリーブを包含している。該開口部には、処置工具を接続でき、該処置工具を回転運動させるための駆動軸も設けられている。該処置工具には、該処置工具の、例えば、識別データや作動データが保存されている記憶装置と、該メモリに接続されているコイルが装備されている。記憶装置のコイルは、ハンドピースの更なるコイルと誘導的に接続され、データと供給エネルギーは、ハンドピースのメモリから処置工具の記憶装置に、該メモリのデータは、ハンドピースに転送できるようになっている。
ハンドピースのコイルは、ハンドピースの前端の取付部ないしハンドピースの外スリーブのオフセット部分に配置されている。しかし、コイル用取付部ないしオフセット部分は、スリット及び/または処置工具を取り付ける開口部において周囲と接続されているため、処置用液体や粒子、その他の汚れなどが、該スリット部や開口部を介してコイルに到達し、その機能に損傷を与え、データやエネルギーの転送が阻害される、ないし、中断される危険性があった。これらの危険性を抑えるため、ハンドピースには、溝やコイルを密封するためのOリング、接着剤、プラスチック製リングなどのシーリング手段が設けられている。しかしこれらのシーリング手段は、ハンドピースの製造コストを高め製造自体も複雑にしている。
米国特許出願公開第2003/0093103 A1号公報
よって本発明の課題は、上記の如き欠点を有さない、特に、ハンドピースのコイルが、複数の付加的なシーリング・エレメントを必要とすることなく汚れから保護されている医療用、特に歯科医療用ハンドピースを提供することにある。
本課題は、ある実施形態によれば、以下を包含する医療用、特に歯科医療用ハンドピースによって解決される:外スリーブ、該外スリーブ内に配置されて処置工具の調製動作の駆動を誘導可能な中空シャフト及び、第2コイルを有する処置工具の記憶装置に誘導結合する第1コイルを包含し、該中空シャフトが、中心軸に沿って伸張するとともに、該中心軸を基準とした軸線方向範囲及びラジアル方向範囲を有し、前記第1コイルが、前記中空シャフトの軸線方向範囲の内側または外側であって、該中空シャフトのラジアル方向範囲の内側に配置されている。この要求は、例えば、該コイルの他の部分が場合によっては、中空シャフトのラジアル方向範囲の外側にあったとしても、該第1コイルの少なくとも一部が、中空シャフトのラジアル方向範囲の内側に配置されることによって満たされる。
コイルを中空シャフトのラジアル方向範囲の内側に、特に、中空シャフトの工具取外し用開口とは反対側の末端に配置することにより、コイルは、中空シャフト、該中空シャフトに取り付けられている工具、並びに、場合によってはその他の部品によっても、処置中にでる汚れなどから、ハンドピースに付加的なコイル用のシーリング手段を施すことなく、十分に保護される。
ハンドピースと言う定義は、全ての直線状及びピストル状などハンドピースやハンドグリップ、歯科医療の分野ではアングルタイプ・ハンドピースと頻繁に呼ばれるカーブ状のハンドピースやハンドグリップだけでなく、ハンドピースの処置工具取付用中空シャフト部分、特に、グリップ部分から脱着自在なハンドピースのヘッド部分のみも包含している。更にハンドピースと言う用語には、交換可能な、または、充電可能なエネルギー源を有するワイヤレスハンドピース、並びに、供給配線、並びに、これに接続される制御ユニット、調整ユニット及び/または供給ユニットを有するハンドピースも包含される。ハンドピースと言う用語のこの定義は、本明細書に記載されている全ての実施例及び文面において有効である。
中空シャフトは、好ましくは、脱着自在、圧力作用ないし形状作用によって固定されることが特に好ましい工具取付部の一部である。
処置工具の記憶装置は、第2コイルの他、好ましくは、マイクロ・コンピューターを有する電子チップと電子的にプログラミング自在な、読取専用ないし読書可能に実施されているメモリを包含している。アンテナのように機能するコイルの誘導的接続は、記憶装置へのエネルギー供給とデータ交換の双方に用いられる。これは、特にマイクロ・コンピューターとメモリの作動に必要な電気エネルギーが、電気配線を介してエネルギー源に接続されている、または、エネルギー源(電池や充電池)を有しているハンドピースから双方のコイルを介して処置工具の記憶装置に転送されることを意味する。また、これら双方のコイルは、コミュニケーション手段、特に、一方向、或いは、二方向に電気シグナルとしてデータを伝達するアンテナとしても機能する。双方のコイル間でのデータ交換は、特に高周波領域やラジオ波領域であることが好ましい変調されたシグナル伝達方法で実施されることが好ましいが、記憶装置は、RFIDチップとコイルからなるRFIDラベルを包含している。
前記記憶装置を有する処置工具は、例えば、好ましくは、硬い組織ないし柔らかい組織を処置する、または、インプラントを挿入する、回転させる工具、特に、回転するドリル、または、ピストン運動する、或いは、振動する工具として構成さている。よって、該処置工具が取付けられる中空シャフトは、回転自在、または、前後に可動、または、振動自在に実施されている、または、これらが実施可能にハンドピースに支持されており、ハンドピースには、例えば、ギヤや振動発生手段など機械的部品が、必要とされる駆動力を発生させるべく内蔵されている。該工具は、工具領域と、該工具領域をハンドピースと接続するためのシャフト領域から構成されているが、記憶装置は、シャフト領域、特に、少なくとも一部、シャフト領域の内部及び/またはその工具とは反対側の末端に配置されている。
第1コイルは、ハンドピースの工具脱着手段側の中空シャフトの末端に、または、ハンドピースの工具脱着手段側の中空シャフトの末端のその先に配置されていることが好ましい。特に、第1コイルは、ハンドピースの工具脱着手段側の中空シャフトの末端と工具脱着手段の一部品、例えば、操作要素、特に平らに、或いは、湾曲して形成された押しカバーや、平らに、或いは、湾曲して形成された工具脱着手段のカバーとの間の空間内に配置されていることが好ましい。これにより第1コイルは、特に、工具取外し用開口や処置箇所から遠くに配置され、従って、治療中に発生する汚れから非常に好ましく保護される。
第1コイルが、中空シャフトを基準として、固定されている配置であるため、コイルからのデータやエネルギー転送は、非常に簡略化される。
ある実施例によれば、第1コイルは、中空シャフトに対して固定、特に好ましくは面状、例えば、プレートやディスク状のキャリアに配置される。このキャリアは、ハンドピース内での第1コイルの信頼置ける固定を可能にし、その面状の形状によっても、該第1コイルを汚れから付加的に守っている。該キャリアは、該キャリアにコーティングされる、または、キャリア自体がそれらから精製されている、例えば、プラスチック、ガラス、セラミックなど電気的に絶縁する材料を包含していることが好ましい。
キャリアは、それを第1コイルが取り巻き、その寸法が、処置工具の記憶装置に対して少なくとも一部貫通し、第1コイルと処置工具の記憶装置が、特にそのコイルが、直接、重なり合うように、または、隣り合うように配置できるようになっている、開口部を有していることが好ましい。この対策により、特に優れた、信頼性が高い、データやエネルギーの転送が実現できる。キャリアの開口部と第1コイルは、中空シャフトの中心軸に対して特に同心に配置されることが好ましい。
キャリアは、更に、第1コイルと接続されている、少なくとも1本のエネルギー供給及び/またはデータ供給用の配線を支持していることが特に好ましく、これにより、該少なくとも1本の配線は、機械的付加や断線から保護されている。
ある好ましい実施形態では、キャリアは、ハンドピースの工具取外し用開口側の面とハンドピースの工具取外し用開口反対側の面を有しているが、キャリアの両面に、工具脱着手段の部品が配置されている。第1コイル及び/またはキャリアを、少なくとも工具脱着手段の一部が、取り囲むようにできる、或いは、取り囲んでいる、或いは、貫通している、或いは、貫通するようにできることが特に好ましいが、キャリアは、特に、工具脱着手段の少なくとも一部を取り囲む、または、貫通する切込みを有していることが好ましい。第1コイル及び/またはキャリアは、可動な押しカバー、または、該可動な押しカバーと接続されている部品によって、取り囲まれている、或いは、貫通されている。これにより、非常に場所を節約したキャリア、並びに、第1コイルのハンドピースへの、または、ハンドピース・ヘッドへの内蔵が可能になり、ハンドピース・ヘッドの寸法、特に、中空シャフトの中心軸に対してのアクシアル方向の高さを可能な限り低く抑えることができる。
非常に良質、且、阻害されないエネルギー転送及びデータ転送を実現するため、ある好ましい実施例では、第1コイルは、特に、少なくとも第1コイルの周りの空気層、電気を通さないまたは電気的に絶縁する材料を包含する操作要素、或いは、電気を通さないまたは電気的に絶縁する材料を包含するキャリアを有する電気的絶縁層に覆われている。この際、該操作要素またはキャリアは、その全体が、電気を通さないまたは電気的に絶縁する材料、例えば、セラミックス、ガラス、或いは、プラスチック製である、または、これらがコーティングされている、または、これらに覆われていても良い。
処置工具を、医療用、特に歯科医療用ハンドピースの中空シャフトにセット、並びに、リリースするために、ハンドピースには、工具脱着手段が装備されている。本発明に係るハンドピースでは、工具脱着手段が、第1コイルの配置に対して、中空シャフトの軸線方向範囲の内側ないし外側、或いは、ラジアル方向範囲の内側ないし外側に対向していない限り、基本的に、任意の工具脱着手段を使用することができる。ある好ましい実施形態では、該ハンドピースは、以下詳細に説明する、第1コイルをハンドピースに内蔵し、第1コイルの機能、或いは、第1コイルに加え、処置工具のメモリも含めるデータ伝達ユニット及びエネルギー伝達ユニットに関連する全ての機能を有する工具脱着手段を包含している。
尚ここでは、当然のこととして、本工具脱着手段は、第1コイルを有していない、または、記憶装置を有している処置工具の取付用には設計されていない、または、これに適していない、または、データ転送及びエネルギー転送、特に本明細書に記載されているごとき、誘導的データ転送及びエネルギー転送用には設計されていない、または、これに適していない、他のハンドピースに内蔵することも可能であることを強調しておく。言い換えれば、以下に記載される好ましい工具脱着手段は、データ転送ハンドピースと関連しない独立した観点からの発明でもある。よって、該好ましい工具脱着手段は、任意の医療用、特に歯科医療用ハンドピースの一部であることができる。
前記好ましい工具脱着手段は、少なくとも一つの中空シャフトの穿孔を貫通し、該穿孔を突き抜けて中空シャフト内部に張り出している形状エレメント、可動に配置され形状エレメントと相互に作用するロック・スリーブ、並びに、ロック・スリーブを動かす操作要素を包含している。ある実施例においては、ロック・スリーブは、中空シャフトを支持するころがり軸受と接続されている、または、該ころがり軸受の内側回転リングの一部として形成されているが、該ころがり軸受は、ロック・スリーブを移動させるために、ハンドピース内において摺動自在に配置されている。該工具脱着手段の操作要素は、本実施例においては、ロック・スリーブを動かすために、ころがり軸受に、特に、これの外側回転リングに引っ掛る、或いは、該ころがり軸受に、特に、これの外側回転リングに接する様に構成されている。該工具脱着手段の一つの特長は、非常に小さく場所を節約する寸法、特に、小さな(処置工具が取付けられる中空シャフトの中心軸を基準としての)アクシアル方向への寸法である。該工具脱着手段の他の長所は、該操作要素が工具脱着手段の回転部品に、ハンドピースの可動時、工具の取付時及び取外時等いかなる時点においても、接触しないことであり、これにより、該操作要素の加熱が回避できる。
前記工具脱着手段の更なる長所は、該工具脱着手段の操作要素と他の部品との間の接触領域が、ハンドピース・ヘッド内のラジアル方向外側(処置工具が取付けられる中空シャフトの中心軸を基準としての)に在ることである。好ましい実施例では、該工具脱着手段から処置工具を取り外すために必要な接触部分は、押しカバー、特に好ましくは、少なくとも一つの押しカバーの周方向の部分に設けられている接触エレメント、並びに、中空シャフトを支持するころがり軸受、特に、その外リングによって構成されている。操作要素、または、押しカバー、特に、その中央部の内部、または、下部に、部品、特に、既に述べられ、以下に説明される記憶装置、或いは、エネルギー伝達及び/またはデータ伝達用のコイルを納めることができる空間ができる。
即ち、該工具脱着手段の主な特徴は、キャップと少なくとも接触エレメントを包含する操作要素である。該少なくとも一つの接触エレメントは、ある実施例においては、操作要素のキャップの外周に直接、または、該キャップの周縁部領域内に、特に、ロック・スリーブとはラジアル方向に間隔を置いて配置される、または、それに固定される、または、そこから突き出している。他の実施例においては、リング状のコンタクト・エレメントの内径が、または、該コンタクト・エレメントの内側の幅が、ロック・スリーブの外径よりも大きくなっている。工具を工具脱着手段から取り外す、及び/または、それを工具脱着手段に固定するために、少なくとも一つのコンタクト・エレメントが、該ロック・スリーブと相互作用するが、この際、少なくとも一つのコンタクト・エレメントは、直接的に、または、間接的に他の部品、例えば、工具脱着手段の中空シャフト支持用のころがり軸受などを介して、ロック・スリーブと接続されている。ここに挙げられている特徴及び実施例は、操作要素、または、押しカバー、特に、その中央部の内部、または、下部に、部品を、特に、上記のコイルや記憶装置を、納めることができる空間を得ることに貢献している。
ある実施例によれば、工具脱着手段は、該ころがり軸受が摺動自在に収められ、好ましくは、ころがり軸受を押さえるスプリング・エレメントも収められているかごを包含している。該かごには、特に、一体の一部分としてのかご壁、操作要素を押さえるスプリング・エレメント、特に、スプリング・アームが設けられていることが好ましい。これにより、好ましいことに、非常にコンパクト、且、簡単に取り付けることのできるカートリッジのようなユニットが構成される。
前記工具脱着手段の更なる特長は、該工具脱着手段内での処置工具のアクシアル方向の固定と処置工具へのトルク伝達の双方が、唯一の、または、共通の固定・伝達ユニットによって実施できることである。該固定・伝達ユニットは、特に、少なくとも一つの中空シャフトに入り込む形状エレメント、特に、球状に形成された形状エレメントを包含している。これにより、中空シャフトを、中空シャフトの全長において、一定の内径を有するシリンダー状の内穿孔を有する、または、全体にわたりシリンダー状の内壁を有し、該形状エレメント用の少なくとも一つの開口部が貫通しているに過ぎない中空シャフトとして形成することが可能になる。これによれば、工具シャフトの形状も、特に、工具シャフトの中空シャフトによって受けられる部分が、形状エレメントの受け部となるリング状溝以外、一貫してシリンダー状となり、一定の外径を有している。よって該中空シャフトは、該処置工具用に対して、全域にわたりシリンダー状のガイド、または、工具支持部、または、全域にわたってシリンダー状の工具固定部を構成している。
更なる発明的アスペクトは、該ハンドピースの作動データ及び/または識別データを保存するための記憶装置を装備した医療用、特に歯科医療用のハンドピース、該ハンドピースを装備した医療用、特に歯科医療用処置装置、並びに、該ハンドピースや該処置装置におけるエネルギー及び/または作動データ及び/または識別データを伝達するための方法に関する。該ハンドピースは特に、個別の、独立した発明的アスペクトでもある:これは、本明細書に記載のごとく、ある一つの好ましい実施例に係るハンドピースが、処置工具の記憶装置を含有するエネルギー及び/またはデータ通信のための誘導的データ及びエネルギー転送ユニットを装備している、特に、これに処置工具の記憶装置を含有するエネルギー及び/またはデータ通信のための誘導的データ及びエネルギー転送ユニットが装備されている、ことを意味している。しかしながら、ある一つの代案的実施例では、該ハンドピースは、処置工具の記憶装置を含有するエネルギー及び/またはデータ通信のための誘導的データ及びエネルギー転送ユニットを装備していない。該ハンドピースは、ある実施例のごとく、一つの工具脱着手段を有している、或いは、本明細書に記載されているように、他の任意の工具脱着手段を有している。
ハンドピースの記憶装置は、特に該ハンドピースの作動データ及び/または識別データを保存するためのメモリ・エレメント、メモリ・エレメントと接続されハンドピースに配置されるコイル、並びに、好ましくは、該メモリ・エレメントと接続された、作動データ及び/または識別データをメモリ・エレメントから読み出す及び/または書き込むための読取手段及び/または書込手段を有しており、記憶装置用の供給エネルギー及び/または作動データ及び/または識別データは、選択的に、ハンドピースに設置された第1コイルを介して誘導的に、または、カップリング手段を介して光学的ないし電気的な配線を介して有線的に伝達できるようになっている。特にデータ転送は、一方向、或いは、二方向に実施可能である。
前記ハンドピースの長所は、選択的に誘導的ないし有線的にエネルギー及び/またはデータ転送できるようになっていることであり、これにより、ハンドピースがエネルギー源に接続されているか否か、データ転送手段または受信手段が、物理的に接続可能な否かに依存することなく、エネルギーまたはデータをハンドピースに転送することがまたはハンドピースから受信することが可能である。よって、ハンドピースは、例えば、洗浄機器、特に、消毒機器や滅菌機器に、該洗浄機器と物理的に接続する必要なくカップリングできる。そして、洗浄したことの証拠として、メモリ・エレメントに例えば、ハンドピースが洗浄されたか否か、どのような方法で洗浄されたか、また、合計何回洗浄されたか、などの情報を誘導的に保存できる。そのため洗浄機器は、これに対応する、一つのエネルギー源、特にコイルとして構成される1本のアンテナ、一つのデータ源を有している、または、これらと接続された誘導的送信ユニットを有しており、エネルギーとデータを電気シグナルとして洗浄装置からハンドピースへ転送できるように構成されている。エネルギー及び/またはデータ伝達は、双方のコイル間で特に高周波領域やラジオ波領域であることが好ましい変調されたシグナル伝達方法で実施されることが好ましいが、該記憶装置は、RFIDチップやRFIDラベルを包含している。洗浄完了後ハンドピースが、例えば、ソケット接続や回転ソケット接続によって、対応するエネルギー及び/またはデータ転送用の配線を包含する制御及び/または供給ユニットに物理的カップリングされると、メモリ・エレメントに保存されている洗浄機器のデータが、制御及び/または供給ユニットの制御回路、または、マイクロプロセッサーから、有線的に読み出される。ある好ましい実施例では、制御及び/または供給ユニットは、ハンドピースが洗浄済みであることがハンドピースのメモリ・エレメントのデータによって示されたときだけ、該ハンドピースを作動させる。
尚、該制御及び/または供給ユニットが、記憶装置のデータを有線的に読む、または、記憶装置にエネルギーを供給するための配線や端子を有していない場合は、データは、ある代案的実施例に示されるごとく、独立した読取及び/または送信装置を介して記憶装置から読み出される。該読取及び/または送信装置は、配線を介して、該制御及び/または供給ユニットと接続されており、例えば、読み出したデータを処理するため、または、ハンドピースの作動のために、該制御及び/または供給ユニットに転送する。尚、該読取及び/または送信装置は、エネルギー及び/またはデータ転送の目的で、ハンドピースの記憶装置と誘導的にカップリングすることも可能であり、一つのエネルギー源、特にコイルとして構成されることが好ましい1本のアンテナ、及び、読取及び/または送信ユニットを有している、或いは、これらと接続されている。
上記説明より、該ハンドピースの記憶装置と該制御及び/または供給ユニット間のエネルギー及び/またはデータ転送は、該制御及び/または供給ユニットの内蔵部品である、または、配線により該制御及び/または供給ユニットと接続されている独立した装置である、または、エネルギー及び/またはデータ配線によって接続され、必要に応じて、モーター、カップリング、アダプター等、中間接続手段を介することもできる、読取及び/または送信ユニットを介して選択的に誘導的に実施できることは明らかである。これにより、好ましいことにユニバーサルな、対応する新世代のエネルギー及び/またはデータ転送用配線を装備した制御及び/または供給ユニットとだけでなく、これらの配線を装備していない旧式の制御及び/または供給ユニットとも、誘導的にハンドピースとカップリングできる読取及び/または送信ユニットを介せば、データ及び/またはエネルギーを交信できるハンドピースが構成される。尚、ハンドピースと読取及び/または送信ユニット間のエネルギー及び/またはデータ転送は、有線的にも実施可能であることは、言うまでもない。
ハンドピースの記憶装置は、アンテナとして機能するコイルに加え、電子的にプログラミングできる、読取専用の、または、読・書込可能なメモリとして構成されているメモリ、並びに、作動データ及び/または識別データのメモリ・エレメントからの読み出し、及び/または、これへの書き込みを実施するための読出装置及び/または書込装置を構成するチップ、または、マイクロ・コンピューターを包含している。誘導的データ伝達は、特にラジオ波領域であることが好ましい高周波シグナル伝達方法で実施されることが好ましいが、該記憶装置は、RFIDチップやRFIDラベルを包含している。
ある実施例では、ハンドピースの少なくとも1本の光学的ないし電気配線が、記憶装置をカップリング手段と接続し、これがカップリング手段の少なくとも一つの端子で終了しており、供給エネルギー及び/または作動データ及び/または識別データを、該カップリング手段を介して、記憶装置と制御及び/または供給ユニット間で転送できるようになっている。該カップリング手段は、例えば、差込式、ねじ込み式、回転式、差込・ねじ込み式カップリングとして構成される、対応するカップリング・エレメントを有する部品である。該少なくとも1本の光学的ないし電気配線、或いは、少なくとも一つのコンタクトは、カップリング手段の外スリーブ部分またはエンドフェース部分において終了している、または、保護されるようにホルダ内、オフセット内、特に好ましくは、配線がその内部に入り、コンタクトまたは相手側カップリング・エレメントの一部が重なるカップリング管内で終了している。
ある実施例によれば、記憶装置全体が、キャリア・エレメントに、特に基板に配置されることが好ましい。これにより、記憶装置全体及び記憶装置の各部品をつなぐ配線を総合的に保護手段、例えば、金属製またはプラスチック製のハウジング、ラッカーによるコーティング、または、流込材料等により覆うことが可能であるため、汚れや湿気からの記憶装置の優れた保護が達成できる。ある代案的実施例によれば、記憶装置の一部品または複数部品、特に、ハンドピースに配置されるコイルとメモリ・エレメントは、電気配線により互いに接続されている、異なるキャリア・エレメントに配置されている。このような対策によって、記憶装置に属するそれぞれの部品特有の要求、例えば、第1コイルの場合、これを、ハンドピースの可能な限り妨害されること無く誘導的にエネルギー及び/またはデータを転送できる位置、即ち、例えば、外スリーブの直下、または、その付近、或いは、ハンドピースのヘッド内に配置するという要求なども考慮することができるようになる。
非常に良質、且、阻害されないエネルギー転送及びデータ転送を実現するために、ある好ましい実施例では、外スリーブの少なくとも一部分、特に、外スリーブのハンドピース内に配置される第1コイルを取り巻く部分は、磁力を伝えない、並びに、電気を伝えない材料、特に、プラスチック、ガラス、または、セラミックス製である。該外スリーブのこの領域は、例えば、ハンドピースの工具脱着手段の押カバー、或いは、ハンドピースのネック部分のシリンダー状または円弧状部品として形成されている。
ある実施例によれば、該ハンドピースは、処置工具が取付けられるヘッド部分用の接続手段、ヘッド部分を接続するネック部分及びネック部分を接続する、好ましくは角度をつけて配置されるグリップ部分から構成されているが、ここでは、該ハンドピースに設けられる第1コイルは、ヘッド部分、または、ネック部分に配置される。これにより、ユーザーがハンドピースを、処置の際に持つのと同じように握ることができ、誘導的なエネルギー及び/またはデータの転送とハンドピースの使用開始の間において、持ち替える必要が無いため、誘導的なエネルギー及び/またはデータの転送に対して好ましいハンドピースの取り扱いが可能になる。
ある好ましい実施例では、ハンドピースは、制御及び/または供給ユニット、ハンドピース並びに少なくとも一つのハンドピースによって駆動される処置工具間においてエネルギー及び/またはデータを転送するための誘導的エネルギー及び/またはデータ転送ユニットの一部として構成されている。ここでは、エネルギー及び/またはデータ転送は、ハンドピースと制御及び/または供給ユニットの間で実施されるのではなく、処置工具と制御及び/または供給ユニットの間で実施されるが、ここでは、処置工具と制御及び/または供給ユニットの間のエネルギー及び/またはデータの転送の少なくとも一部が、該ハンドピースを介して実施されることが好ましい。
そのために、ある実施例においてハンドピースは、ハンドピースのヘッド部分、特に、処置工具用の接続手段の付近に配置され、エネルギー及び/またはデータの転送のために、処置工具の記憶装置のコイルと誘導的にカップリングできる第2コイルを有している。該第2コイルは、処置工具の記憶装置に、エネルギーを誘導的に供給すると共に、データを処置工具の記憶装置から、または、該記憶装置へ誘導的に転送する。処置工具の記憶装置は、コイルの他、好ましくは、マイクロ・コンピューターを有する電子チップと電子的にプログラミング自在な、読取専用ないし読書可能に実施されているメモリを包含している。該誘導的エネルギー及び/またはデータ転送は、本明細書に記載の処置工具の記憶装置とハンドピースのコイル間の該誘導的エネルギー及び/またはデータ転送と、同じ構造、同じ配置、同じ特徴及び/または同じ機能を有していることが好ましい。
ハンドピース内に配置される第2コイルへの、または、からのエネルギー及び/またはデータ転送は、有線的に実施されるが、その際、第2コイルは、直接、光学的、或いは、電気配線、または、ハンドピースの作動及び/または識別データが保存される記憶装置を介して少なくとも、光学的、或いは、電気配線によってカップリング手段を接続されている。処置工具のデータが、ハンドピースの作動及び/または識別データが保存される記憶装置を介して転送される場合は、該記憶装置は、処置工具データ用の中間(一時)メモリとして機能することが好ましい。尚、処置工具の記憶装置用の供給エネルギーは、外部でエネルギー源とつながれたコイルと記憶装置の処置工具のコイルの間で直接送られても良い。
制御及び/または供給ユニット、ハンドピース並びに少なくとも一つのハンドピースによって駆動される処置工具間において、エネルギー及び/またはデータを転送するための誘導的エネルギー及び/またはデータ転送ユニットのある代案として好ましい実施例では、ハンドピースに設けられる第1コイルは、これが、エネルギー及び/またはデータ転送の目的で処置工具の記憶装置のコイルと誘導的にカップリングできるように、処置工具の接続手段に対して配置されている。言い換えれば、ハンドピースには、これを介して工具の記憶装置と制御及び/または供給ユニット間のエネルギー及び/またはデータ転送、並びに、ハンドピースの記憶装置と制御及び/または供給ユニット間のエネルギー及び/またはデータ転送が実施される一つのコイルしか取付けられていない。これにより、好ましいことに、ハンドピースに第2コイルが必要なくなり、第2コイルに関連する全てのエネルギー及び/またはデータ転送用部品も必要なくなる。
前記ハンドピースに設けられる第1コイルは、前記のごとく、ハンドピースの作動及び/または識別データが保存される記憶装置のメモリ・エレメントと接続されており、ハンドピースの記憶装置と読取及び/または送信装置間の誘導的エネルギー及び/またはデータ転送を可能にしている。第1コイルとメモリ・エレメントはこの際、一つの共通のキャリア・エレメントに配置される、または、ハンドピース内に隣接するように配置される、或いは、間隔を置いて配置され、電気配線によって互いに結ばれている。
ハンドピースに設けられるコイルは、ある代案的実施例では、処置工具の記憶装置と制御及び/または供給ユニット間における少なくとも誘導的データ転送を受け持っている。この際、処置工具のデータが、第1コイルを介して、ハンドピースの作動及び/または識別データが保存される記憶装置に転送され、中間(一時)保存される、即ち、ハンドピースの記憶装置が、処置工具データ用の中間(一時)メモリを構成することが好ましい。その後、処置工具のデータは、中間(一時)メモリから、第1コイルを介して、読取及び/または送信装置間に転送される、または、該データが、中間(一時)メモリから、第1コイルを介して処置工具の記憶装置に転送される。尚、処置工具のデータも、有線的に中間(一時)メモリからカップリング手段に送ることが可能であることは、言うまでもない。
処置工具の記憶装置へのエネルギー供給は、読取及び/または送信装置間のコイルと処置工具の記憶装置のコイルを直接、誘導的にカップリングする、または、直接、或いは、ハンドピースの記憶装置を介してエネルギー源と接続可能、或いは、接続されているハンドピースに設けられている第1コイルを介して有線的にも実施できる。ハンドピースの記憶装置と第1コイルは、共通の電気配線を介してエネルギー供給されることが好ましい。
接続手段は、好ましくは、取り外し自在、特に、圧力作用ないし形状作用によって固定される、処置工具を工具取外し用開口を介して挿入できる工具取付部を有している。該接続手段は、例えば、一つまたは複数のシャフト、歯車、組歯車、エアモーター、電気モーター、流体駆動のホイール及び/または流体配管を有している駆動ユニットと接続されている。
高い品質、且、阻害されないエネルギー及び/またはデータ伝達を達成するため、ある実施例では、ハンドピースに設けられる第1コイルまたはハンドピースに設けられる第2コイルは、処置工具用の接続手段を少なくとも一部覆っている、または、それは、接続手段の工具取外し用開口とは反対側に配置されている。同じ理由から、更なる実施例では、第1コイル、または、第2コイルは、特に、少なくとも第1または第2コイルの周りの空気層、非導電材料を包含する工具脱着手段の操作要素、または、非導電材料を包含するキャリア・エレメントである電気的な絶縁層に覆われている。
ハンドピースに設けられている第1コイルまたはハンドピースに設けられている第2コイルが、ハンドピース内に侵入してくる粒子によって汚れるリスクを最小限とするため、ある更なる実施例では、第1コイル、または、第2コイルは、接続手段の軸線方向範囲の内部、或いは、外部、且、接続手段のラジアル方向範囲の内部に配置される。特に、第1コイル、或いは、第2コイルは、工具取外し用開口とは反対側の接続手段の末端と工具脱着手段の操作要素、特に、押しカバーとの間に配置されていることが好ましい。
医療用、特に歯科医療用処置装置は、前記の医療用、特に歯科医療用ハンドピースと、エネルギー及び/またはデータ転送のためにハンドピースに設けられている第1コイル及び/またはハンドピースに設けられている第2コイル及び/または処置工具の記憶装置のコイルとカップリング自在な読取及び/または送信装置に設けられているコイルを装備した読取及び/または送信装置を包含している。該読取及び/または送信装置は、制御及び/または供給ユニットと機能的に接続されている、或いは、該制御及び/または供給ユニットの内蔵部品として構成されていることが好ましい。
前記の医療用、特に歯科医療用ハンドピースにおける、または、前記の医療用、特に歯科医療用処置装置におけるエネルギー及び/または作動データ及び/または識別データのある一つの伝達方法では、ハンドピースに設けられている第1コイルを介しての誘導的な伝達、或いは、少なくとも一つの記憶装置に接続された光学的ないし電気配線による有線的な伝達が、選択される。ハンドピースに設けられた第1コイル、または、ハンドピースに設けられた第2コイルは、接続手段に、エネルギー及び/またはデータ転送が、処置工具の記憶装置のコイルと誘導的に可能なように配置されることが好ましい。
前記医療用、特に歯科医療用ハンドピース、医療用、特に歯科医療用処置装置、及び、エネルギー及び/または作動及び/または識別データの伝達方法は、特に、以下の特徴を有している。
(1)外スリーブ、外スリーブに配置され、処置工具の接続用である駆動運動自在な接続手段、ハンドピースと制御及び/または共有ユニットとハンドピースを接続するカップリング手段、少なくとも光学的または電気配線によりカップリング手段と接続されている記憶装置を包含している医療用、特に歯科医療用ハンドピースであって、
該記憶装置が、ハンドピースの作動及び/または識別データの保存用メモリ・エレメント、該メモリ・エレメントと接続されハンドピースに設けられた第1コイル、並びに、好ましくは、作動データ及び/または識別データを該メモリ・エレメントから読み出す及び/または書き込むための該メモリ・エレメントと接続された読取手段及び/または書込手段を包含し、記憶装置用の供給エネルギー及び/または作動データ及び/または識別データが、選択的に、ハンドピースに設置された第1コイルを介して誘導的に、または、カップリング手段を介して光学的ないし電気的な配線を介して有線的に伝達できることを特徴とする医療用、特に歯科医療用ハンドピース。
(2)少なくとも1本の光学的または電気配線、または、少なくとも1本の光学的または電気配線の少なくとも一つのコンタクトが、カップリング手段のエンドフェース、または、カップリング手段のカップリング管内で終了していることを特徴とする上記(1)に記載の医療用、特に歯科医療用のハンドピース。
(3)記憶装置全体が、唯一のキャリア・エレメント、特に基板に配置されている、或いは、記憶装置の一部品または複数部品、特に、ハンドピースに配置されるコイルとメモリ・エレメントが、電気配線により互いに接続されている、異なるキャリア・エレメントに配置されていることを特徴とする、上記(1)または(2)に記載の医療用、特に歯科医療用のハンドピース。
(4)外スリーブの少なくとも一部分、特に、外スリーブのハンドピース内に配置される第1コイルを取り巻く部分は、磁力を伝えない、並びに、電気を伝えない材料、特に、プラスチック、ガラス、または、セラミックス製であることを特徴とする、上記(1)〜(3)のいずれかに記載の医療用、特に歯科医療用のハンドピース。
(5)前記ハンドピースが、処置工具が取付けられるヘッド部分用の接続手段、ヘッド部分を接続するネック部分及びネック部分を接続する、好ましくは角度をつけて配置されるグリップ部分から構成されており、該ハンドピースに設けられる該第1コイルが、該ヘッド部分、または、該ネック部分に配置されることを特徴とする、上記(1)〜(4)のいずれかに記載の医療用、特に歯科医療用のハンドピース。
(6)ハンドピースに設けられる該第1コイルが、エネルギー及び/またはデータ転送の目的で処置工具の記憶装置のコイルと誘導的にカップリングできるように、処置工具の接続手段に対して配置されていることを特徴とする、上記(1)〜(5)のいずれかに記載の医療用、特に歯科医療用のハンドピース。
(7)ハンドピースに設けられる該第2コイルが、エネルギー及び/またはデータ転送の目的で処置工具の記憶装置のコイルと誘導的にカップリングできるように、処置工具の接続手段に対して配置されていることを特徴とする、上記(1)〜(5)のいずれかに記載の医療用、特に歯科医療用のハンドピース。
(8)ハンドピースに設けられる該第1コイルまたはハンドピースに設けられる該第2コイルが、処置工具用の接続手段を少なくとも一部覆っている、または、それは、接続手段の工具取外し用開口とは反対側に配置されていることを特徴とする、上記(6)または(7)に記載の医療用、特に歯科医療用のハンドピース。
(9)接続手段が、中心軸にそって伸び、該中心軸に対して軸線方向範囲とラジアル方向範囲を有しているが、該ハンドピースに設けられている該第1コイルまたは該ハンドピースに設けられている該第2コイルが、該接続手段の軸線方向範囲の内側または外側、且、該接続手段のラジアル方向範囲の内側に配置されていることを特徴とする、上記(6)〜(8)に記載の医療用、特に歯科医療用のハンドピース。
(10)第1コイルまたは第2コイルが、工具取外し用開口とは反対側の接続手段の末端と工具脱着手段の操作要素、特に、押しカバーとの間に配置されていることを特徴とする、上記(6)〜(9)のいずれかに記載の医療用、特に歯科医療用のハンドピース。
(11)前記ハンドピースに設けられている第1コイルまたは該ハンドピースに設けられている第2コイルが、特に、少なくとも第1または第2コイルの周りの空気層、非導電材料を包含する工具脱着手段の操作要素、または、非導電材料を包含するキャリア・エレメントである電気的な絶縁層に覆われていることを特徴とする、上記(1)〜(10)のいずれかに記載の医療用、特に歯科医療用のハンドピース。
(12)上記(1)〜(11)のいずれかに記載の医療用、特に歯科医療用のハンドピースと、エネルギー及び/またはデータ転送のためにハンドピースに設けられている第1コイル及び/またはハンドピースに設けられている第2コイル及び/または処置工具の記憶装置のコイルとカップリング自在な読取及び/または送信装置に設けられているコイルを装備した読取及び/または送信装置を包含していることを特徴とする医療用、特に歯科医療用処置装置。
(13)前記読取及び/または送信装置が、制御及び/または供給ユニットと機能的に接続されている、或いは、該制御及び/または供給ユニットの内蔵部品として構成されていることを特徴とする上記(12)に記載の医療用、特に歯科医療用処置装置。
(14)エネルギー及び/または作動データ及び/または識別データの伝達が、ハンドピースに設けられている第1コイルを介しての誘導的な伝達、或いは、少なくとも一つの記憶装置に接続された光学的ないし電気配線による有線的な伝達から選択できることを特徴とする医療用、特に歯科医療用ハンドピースにおける、または、前記医療用、特に歯科医療用処置装置におけるエネルギー及び/または作動データ及び/または識別データの伝達方法。
(15)ハンドピースに設けられた第1コイル、または、ハンドピースに設けられた第2コイルは、接続手段に、エネルギー及び/またはデータ転送が、処置工具の記憶装置のコイルと誘導的に可能なように配置されることを特徴とする上記(14)に記載のエネルギー及び/または作動データ及び/または識別データの伝達方法
下記の、既に先に説明された特徴、即ち、該ハンドピースが、これを介して工具の記憶装置と制御及び/または供給ユニット間のエネルギー及び/またはデータ転送、並びに、ハンドピースの記憶装置と制御及び/または供給ユニット間のエネルギー及び/またはデータ転送するコイルを、一つだけ包含していることも、独立した発明的アスペクトである。よって、該特徴を有するハンドピースは、本明細書に記載されている他のハンドピースの実施例と組み合わせ可能であるだけでなく、本明細書に記載されていない更なる実施例をも包含することができる。
医療用、特に歯科医療用ハンドピースは、特に、以下の特徴を有している:
(1)外スリーブ、外スリーブに配置され、処置工具の接続用である駆動運動自在な接続手段、ハンドピースと制御及び/または共有ユニットとハンドピースを接続するカップリング手段、誘導的カップリング、特に、エネルギー及び/またはデータの処置工具の第2コイルを有し、該工具に関するデータが保存されている記憶装置との誘導的転送用である接続手段に配置されている第1コイル、を包含している医療用、特に歯科医療用ハンドピースであって、
前記第1コイルが、電気配線を介して、ハンドピースの設けられているハンドピースに関するデータが保存されているメモリ・エレメントと電気的に接続されており、第1コイルと該第1コイルと誘導的にカップリング可能な読取及び/または送信装置の間で、工具に関するデータとハンドピースに関するデータが転送自在に実施されていることを特徴とする医療用、特に歯科医療用ハンドピース。
(2)ハンドピースに設けられているメモリ・エレメントが、書き込み可能なメモリを包含しており、工具に関するデータが保存できるように実施されていることを特徴とする上記(1)に記載の医療用、特に歯科医療用のハンドピース。
(3)第1コイルとハンドピース内に設けられているメモリ・エレメントが、隣接または互いに間隔を置いて、唯一共通のキャリア・エレメント、特に基盤、或いは、異なるキャリア・エレメントに配置されていることを特徴とする、上記(1)または(2)に記載の医療用、特に歯科医療用のハンドピース。
(4)ハンドピース内に設けられているメモリ・エレメントと、第1コイルへの有線のエネルギー供給が、特に、共通のカップリング手段から延びる電気配線によって実施されることを特徴とする、上記(1)〜(3)のいずれかに記載の医療用、特に歯科医療用のハンドピース。
(5)前記第1コイルが、処置工具用の接続手段を少なくとも一部取り囲んでいる、または、それが接続手段の工具取外し用開口とは反対側に配置されていることを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかに記載の医療用、特に歯科医療用のハンドピース。
(6)接続手段が、中心軸にそって伸び、該中心軸に対して軸線方向範囲とラジアル方向範囲を有しているが、該ハンドピースに設けられている該第1コイルが、該接続手段の軸線方向範囲の内側または外側、且、該接続手段のラジアル方向範囲の内側に配置されていることを特徴とする上記(1)〜(5)のいずれかに記載の医療用、特に歯科医療用のハンドピース。
(7)第1コイルが、工具取外し用開口とは反対側の接続手段の末端と工具脱着手段の操作要素、特に、押しカバーとの間に配置されていることを特徴とする上記(1)〜(6)のいずれかに記載の医療用、特に歯科医療用のハンドピース。
(8)第1コイルが、特に、少なくとも第1コイルの周りの空気層、非導電材料を包含する工具脱着手段の操作要素、または、非導電材料を包含するキャリア・エレメントである電気的な絶縁層に覆われていることを特徴とする、上記(1)〜(7)のいずれかに記載の医療用、特に歯科医療用のハンドピース。
(9)上記(1)〜(8)のいずれかに記載の医療用、特に歯科医療用のハンドピースと、エネルギー及び/またはデータ転送のためにハンドピースに設けられている第1コイルとカップリング自在な読取及び/または送信装置に設けられているコイルを装備した読取及び/または送信装置を包含していることを特徴とする医療用、特に歯科医療用処置装置。
(10)前記処置工具が、第2コイルを包含する工具に関するデータを保存するための記憶装置を備えたものであることを特徴とする上記(9)に記載の医療用、特に歯科医療用のハンドピース。
(11)前記読取及び/または送信装置が、制御及び/または供給ユニットと機能的に接続されている、或いは、該制御及び/または供給ユニットの内蔵部品として構成されていることを特徴とする上記(9)または(10)に記載の医療用、特に歯科医療用処置装置。
(12)選択的ないしシーケンシャルな工具に関するデータ及びハンドピースに関するデータの転送を実施する制御装置を包含することを特徴とする上記(9)〜(11)のいずれかに記載の医療用、特に歯科医療用のハンドピース。
(13)第1コイルと該第1コイルと誘導的にカップリング可能な読取及び/または送信装置の間で、工具に関するデータとハンドピースに関するデータが伝達されることを特徴とする医療用、特に歯科医療用ハンドピースを用いる、または、医療用、特に歯科医療用処置装置を用いるデータの伝達方法。
(14)ハンドピースに設けられているメモリ・エレメントが、書き込み自在な、工具に関するデータが保存されるメモリを包含していることを特徴とする上記(13)に記載の誘導的データの伝達方法。
(15)制御装置が、工具に関するデータ及びハンドピースに関するデータの転送を選択的ないしシーケンシャルに実施することを特徴とする上記(13)に記載の誘導的データの伝達方法。
工具に関するデータとハンドピースに関するデータの転送に一つのハンドピースに設けられているコイルによって実施することの長所は、ハンドピースに第2コイルが必要なくなり、第2コイルに関連する全てのエネルギー及び/またはデータ転送用部品も必要なくなることである。
ある実施例によれば、ハンドピースに設けられているメモリ・エレメントは、書き込み可能なメモリを包含しており、工具に関するデータが保存できるように実施されている。これにより、工具に関するデータ及びハンドピースに関するデータを転送するに当たり、ユーザーが一度だけ読取及び/または送信装置の近くにハンドピースを持っていけばよい、データ転送の特に効率よい方法が実施可能となる。
前記方法は、例えば、工具に関するデータを処置工具の記憶装置から読みとる際に、該方法で好ましい以下のステップからなる読取工程を包含している:まずハンドピースに設けられている、書き込み自在なメモリを備えたメモリ・エレメントと第1コイルに、特に好ましくは、ハンドピースのカップリング手段を介した有線的エネルギー供給によってエネルギーが供給される。第1コイルの処置工具の記憶装置の第2コイルとの誘導的なカップリングにより、該記憶装置にもエネルギーが供給される。次のステップにおいて、工具に関する作動データ及び/または識別データが、記憶装置のマイクロプロセッサーにより、メモリから読まれ、誘導的にハンドピースの第1コイルに伝達される。該第1コイルからデータは、有線的にハンドピースのメモリ・エレメントの書き込み自在なメモリに送られ、保存される。続いて、ハンドピースと読取及び/または送信装置が、ハンドピースの該第1コイルと読取及び/または送信装置の更なるコイル間に誘導的カップリングが生ずるように接近される。誘導的カップリングが形成されると直ぐに、工具に関するデータが、有線的に、ハンドピース第1コイルへ、続いて、該第1コイルから誘導的に読取及び/または送信装置へ送られる。ハンドピースの第1コイルと読取及び/または送信装置の更なるコイルの間に誘導的カップリングが形成されている間に、好ましくは、ハンドピースに関するデータもハンドピースのメモリ・エレメントから読み出され、同様に第1コイルから読取及び/または送信装置に誘導的に伝達されるが、特に好ましくは、ハンドピースに関するデータと工具に関するデータの伝達は、シーケンシャルに実施される。尚、当然ながらハンドピースのメモリ・エレメントに保存されている工具に関するデータ、或いは、ハンドピースに関するデータを選択的に読取及び/または送信装置に転送することも可能であることは言うまでもない。読取及び/または送信装置により受信されたデータは、該装置により保存及び/または処理及び/または、特に好ましくはハンドピースの制御及び/または供給ユニットである評価ユニットに転送される。
データが、処置工具の記憶装置に書き込まれる場合は、逆の手順、即ち、ハンドピースに設けられている、書き込み自在なメモリと第1コイルを備えたメモリ・エレメントにエネルギーが供給された後、工具に関するデータは先ず、ハンドピースの第1コイルに誘導的に転送され、ハンドピースのメモリ・エレメントに中間(一時)保存され、その後に、該第1コイルを介して工具のメモリ・エレメントに転送、保存される。
ある実施例では、ハンドピース内に設けられているメモリ・エレメントと、第1コイルへの有線のエネルギー供給は、特に、共通のカップリング手段から延びる電気配線によって実施されている。これにより、処置工具の記憶装置とハンドピースのメモリ・エレメント間におけるデータ転送を、誘導的にエネルギーを得るために読取及び/または送信装置にハンドピースを近づける必要なく、有利に実施できる。
工具脱着手段と、ハンドピース内の第1コイルと一つのデータ・メモリと該データ・メモリと接続されている第2コイルを備えた処置工具に取付けられている記憶装置を包含する誘導的データ・エネルギー転送ユニットを備えた医療用、特に歯科医療用のハンドピースの第1実施例の断面図である。 誘導的データ・エネルギー転送ユニットと、ハンドピースに処置工具を取り付けるまたはこれを取り外すための工具脱着手段を包含するハンドピースの図1において「D」とマークした部分の断面図である。 誘導的データ・エネルギー転送ユニットと工具脱着手段を包含する図1のハンドピースのヘッド部分の断面図であるが、該断面は、図1の断面に合っている。 内蔵された第1コイル及び誘導的データ・エネルギー転送ユニットの第1コイル用キャリアを含むカートリッジ状に構成された工具脱着手段の実施例を斜視図として表している。 図4のカートリッジ状ユニットの解体図である。 誘導的データ・エネルギー転送ユニットと工具脱着手段を備えた医療用、特に歯科医療用ハンドピースの第2実施例を示している。 選択的に誘導的ないし有線的にエネルギー及び/またはデータを転送するメモリ・エレメントを備えたハンドピース・ヘッドの実施例の部分的断面図である。 読取及び/または送信装置の実施例の概念図と、工具に関するデータとハンドピースに関するデータが該読取及び/または送信装置にこれを介して送ることができる唯一のコイルを備えたハンドピース・ヘッドの実施例の部分的断面図である ハンドピースに処置工具を取り付けるまたはこれを取り外すための工具脱着手段と、工具を工具脱着手段に異なる深さでこれを取付けるために、その工具軸に二本の溝を有する処置工具の代案的実施例を示している。 10Aは、ハンドピースに処置工具を取り付けるまたはこれを取り外すための互いに独立した工具脱着手段と、工具を工具脱着手段に異なる深さで取付けるための処置工具の代案的実施例を示している。 10Bは、ハンドピースに処置工具を取り付けるまたはこれを取り外すための互いに独立した工具脱着手段と、工具を工具脱着手段に異なる深さで取付けるための処置工具の代案的実施例を示している。 10Cは、ハンドピースに処置工具を取り付けるまたはこれを取り外すための互いに独立した工具脱着手段と、工具を工具脱着手段に異なる深さで取付けるための処置工具の代案的実施例を示している。 図10Aから10Cに示した工具脱着手段のロック・スリーブの実施例を示している。
以下本発明を、添付された図面を参照しながら好ましい実施例を用いて説明する。
図1は、外スリーブ2を有する医療用、特に歯科医療用ハンドピース1である。ハンドピース1は、グリップ部分29とヘッド部分30から構成されている。ヘッド部分30には、工具4が、グリップ部29の長軸31に対して角度を持って配置されるように、横方向に処置工具4を取付けるための工具取外し用開口16が設けられている。工具4は、回転自在な歯科用ドリルとして形成されている。
中空で縦長のグリップ部分29の内部には、特に一つの或いは複数の、モーターと接続可能な、または、接続されている駆動シャフト33であることが好ましい駆動手段32が設けられている。駆動シャフト33は、そのヘッド部分30側の末端に、ヘッド部分30内の更なる歯車ないしピニオン35とかみ合う歯車34を有している。該歯車35は、中空シャフト3と接続されている、または、該中空シャフト3の一部として形成されている。該中空シャフト3は、処置工具4の取付部として機能する、即ち、モーターの駆動運動は、シャフト33、歯車34、35及び中空シャフト3を包含する駆動手段32を介して、処置工具4に伝達される。
前記中空シャフト3は、特に、ボール・ベアリング22、36であることが好ましい、二つのころがり軸受により、ハンドピース1のヘッド30内に回転自在の支持されている。これは、回転軸ないし中心軸8、軸線方向範囲及びラジアル範囲R(図2と3参照)を有している。該中空シャフト3は、例えば、特にステンレスであることが好ましい金属製、或いは、ある実施例によれば、誘導的エネルギーやデータ転送に影響を与えないように、特にセラミックスであることが好ましい非導電材料製であってもよい。
グリップ部分29内には、更に、1本ないし複数本のメディア・ライン、例えば、光源からの光線を光照射窓38へ導く、特にガラスファイバーロッドであることが好ましい光学ライン37、並びに、圧搾空気及び/または水など処置用流体用の配管であることが特に好ましい、1本ないし複数本の流体ライン39なども設けられている。少なくとも1本の流体ライン39は、一つないし複数の流体源ならびに、例えば、一つのないし複数の流体用開口部、混合チャンバーやスプレー・プレートなどを包含する流体供給手段40に接続されている。尚、該流体供給手段は、工具取外し用開口16付近に配置されている。
ハンドピース1のヘッド部分30内には、これらに加え、工具4を中空シャフト3に取付け、工具4を中空シャフト3から取外すための工具脱着手段9、並びに、第1コイル5が設けられている。該工具脱着手段9全体は、工具取外し用開口16とは反対側の中空シャフト3の末端に配置されている。これも工具取外し用開口16とは反対側のシャフト3の末端に配置される第1コイル5は、工具脱着手段9内の取付部ないし空間11(図2と3参照)、或いは、工具脱着手段9によって形成される空間11に収められる。該空間11、特に該空間11の、空気が入り、電気的絶縁層となる部分が、第1コイル5を取り囲むことができる程度に、該空間11の容積は、第1コイル5の体積ないし外径よりも大きめになっていることが好ましい。
前記第1コイル5は、工具4に取付けられている記憶装置7を包含するデータ・エネルギー転送ユニット41の一部でもある。記憶装置7は、第2コイル6とメモリ42を有しているが、該メモリ42は、読み取り専用のメモリ(ROM)、或いは、読み書き自在なメモリ(RAM)として実施されている。双方のコイル5,6は、エネルギー及び/またはデータが、該コイル5,6間で転送できるように、互いに誘導的にカップリングされている。第1コイル5は、1本ないし複数本の、例えば二本の電気配線15によって、ハンドピース1内或いは外に配置されているエネルギー源と接続可能、ないし、接続されている。外エネルギー源から提供される電気エネルギーは、誘導的に第1コイル5から第2コイル6へ、更には、メモリ42へ送られる。このエネルギー供給によりメモリ42が活性化し、例えば、工具4の識別データや作動データ等、保存されているデータが、外メモリ42から読み取られる、または、例えば、運転時間や清潔度ないし無菌状態、工具4の磨耗などのデータが、メモリ42に書き込まれる。メモリに保存されているデータの転送も、該双方の、この際、アンテナとしても機能し、好ましくは、高周波におけるデータ転送、特に好ましくは、ラジオ周波数でのデータ転送を可能にしているコイル5,6間で誘導的に実施される。よって、メモリ42は、RFIDチップまたはRFIDラベルであることが好ましい。メモリ42への、または、メモリ42からの保存データ用配線も、少なくとも二本の電気配線15によって実施される。
二本の電気配線15は、ハンドピース1の内部を通り、例えば、プラスチック・スリーブ等の絶縁手段によって、ハンドピース1の金属性部品、特に、外スリーブ2から電気的に絶縁されている。また、配線15は、外部干渉、例えば、特に工具4を駆動する電気モーターから発生する磁場や電場などから配線15をシールドするプラスチック製ないし金属製パイプ43に取り囲まれている。
メモリ42から受け取ったデータの処理及び/またはメモリ42へのデータの転送は、ハンドピース1内部ないし外部の、少なくとも二本の電気配線15によってメモリ42と接続されている制御ユニット、特にマイクロ・コンピューターが実施する。該制御ユニットは、メモリ42から、ハンドピース1の中空シャフト3に取付けられ、メモリ42と接続されている工具4を識別し、ハンドピース1のモーターや冷媒供給の制御に用いられる識別データを受け取ることが好ましい。これにより例えば、モーターのトルクや回転数、工具4に送られる冷媒量の最大量が、工具の特徴や工具4によって実施される医療行為の要求に対応するように制限される。このように制御ユニットは、特に好ましい実施例において、電気配線15とデータ・エネルギー転送ユニット41と共に工具識別装置を形成している。
前記データ・エネルギー転送ユニット41の詳しい構造は、特に、図2と3に記載されている。好ましくは、外せないように工具4と接続されている記憶装置7は、第2コイル6、メモリ42、並びに、特にロッド状であることが好ましいフェライト核44を包含している。記憶装置7は、処置領域4A(図1参照)の、及び/または、該領域上の工具4の末端とは反対側に配置されるが、記憶装置7の部品、特に、フェライト核44は、工具シャフトまたは工具シャフトの取付部内にはめ込まれている。代案として、記憶装置7全体を工具シャフトの末端に、記憶装置7の一部が工具シャフトとは重ならないように取付けることも可能である。例えば電導性のない、好ましくは、流し込み樹脂、特に好ましくは、エポキシ樹脂である絶縁材料製の固定手段45により、記憶装置7は、工具4に固定される。尚、電子メモリ42は、データをメモリ42から読み出す手段、メモリ42へのエネルギー供給手段、または、場合によっては、メモリ42にデータを書き込む手段である電子チップ、更なるマイクロ・コンピューターや電子回路の一部であることが好ましい。
前記データ・エネルギー転送ユニット41は、更に、ハンドピース1内の中空シャフト3に対して相対的に動かないように配置されている第1コイル5を包含している。該第1コイル5は、面状、特にプレート状、または、ディスク状でありハンドピース1内、または、中空シャフト3に対して相対的に動かないように配置されたキャリア13に取付けられている。キャリア13は、第1コイル5を取り巻き、該開口部14(図5参照)が、処置工具4の記憶装置7に対して少なくとも一部貫通し、第1コイルと処置工具4の記憶装置7が、特にその第2コイル6が、双方のコイル5,6間で誘導的にエネルギー及び/またはデータ転送できるように、重なり合うように、または、隣り合うように配置できる寸法の開口部を有していることが好ましい。キャリア13の一つのまたは複数のオフセットや溝46A,46Bは、第1コイル5や第1コイル5と接続されている電気配線15の取り付け、または、支えとして機能している。第1コイル5を覆っている絶縁層の一部であるキャリア13は、伝導性のない材料、特にプラスチック、ガラスまたはセラミックであることが好ましい。
第1コイル5は、ハンドピース1の工具脱着手段9側の中空シャフト3の末端10において、中空シャフト3の軸線方向範囲(A)の外側、且、ラジアル方向範囲の内側(R)に配置される。キャリア13の開口部14と第1コイル5は、中空シャフト3の中心軸8に対して特に同心に配置されることが好ましい。
前記工具脱着手段9のさらに詳しい構造は、特に、図2と3に記載されている。該工具脱着手段9は、工具取外し用開口16とは反対側の中空シャフト3の末端10に配置されている、または、該末端10を取り囲んでいる。該工具脱着手段9は、一つの中空シャフト3の穿孔17を貫通し、該穿孔17を突き抜けて中空シャフト3内部に張り出している形状エレメント18、可動に配置され形状エレメント18と相互に作用するロック・スリーブ19、並びに、ロック・スリーブ19を動かす操作要素20などを包含している。該形状エレメント18は、例えば、球、半球、楕円体やシリンダー状である。中空シャフト3内における均一、且、確実な工具4の固定を実現するため、複数の形状エレメント18、例えば、三つの形状エレメント18が、好ましくは等間隔に、中空シャフトの周囲に配置されている。
ロック・スリーブ19は、中空シャフト3を取り巻き、中空シャフト3の中心軸8に沿ってアクシアル方向に摺動自在である。該ロック・スリーブ19は、第1内径の第1領域19Aと大き目の第2内径の第2領域19Bを有しているが、第2領域19Bは、中空シャフト3の外側カバーとは間隔を有している。またこれら両領域19A,19Bは、短いテーパ状の領域でつながっている。該ロック・スリーブ19が、ある位置にずらされると、図2に示すごとく、第1領域19Aが、形状エレメント18と穿孔17に押し込まれるように接触し、形状エレメント18の一部が、中空シャフト3の内部に入り込み、該形状エレメント18は、中空シャフト3に取付けられている工具4と、特に好ましくは、工具シャフトに設けられている一つの、或いは、複数の溝と接触し、これにより工具4は、中空シャフト3内において、アクシアル方向に、工具4に対してトルク伝達可能に固定される。また、該ロック・スリーブ19が、ロック・スリーブ19の第2領域19Bが、形状エレメント18を取り巻く位置に来るようにずらされると、形状エレメント18は、中心軸8に対してラジアル方向外側によけ、工具シャフトの溝、或いは、中空シャフト3の内側に入り込まなくなり、工具4を中空シャフト3から取外せる状態となる。
前記ロック・スリーブ19の少なくとも一部は、該ロック・スリーブ19が、中空シャフト3と一緒に回転する様に、中空シャフト3の外カバーを取り巻き、ボール・ベアリング22の内側回転リング23に接触している。ボール・ベアリング22の下側には、リング状のベアリング・プレート47とスプリング・エレメント25が設けられている。特にリーフ・スプリングとして実施されていることが好ましい該スプリング・エレメント25は、図2に示されている、工具4が中空シャフト3内で固定されるロック・ポジションにロック・スリーブ19を押し付ける。工具4を中空シャフトから取外す際は、該ロック・スリーブ19を工具取外し用開口16の方向にずらすには、該スプリング・エレメント25のばねの力を超える力をかける必要がある。該ロック・スリーブ19は、ボール・ベアリング22と接続されているため、ボール・ベアリング22とベアリング・プレート47も、ハンドピース1内に摺動自在に配置されている。
前記ロック・スリーブ19、ボール・ベアリング22、スプリング・エレメント25及びベアリング・プレート47は、中空シャフト3を取り囲み、特に回転しない様にハンドピース1内に固定されているかご24に設けられる。該かご24は、例えば、中空シャフト3をテーパ状に取り巻いているシリンダー状の外壁26と中空シャフト3が貫通しているボトム・プレート24Aを有している。好ましくは、ころがり軸受22と外壁26の内側の間、または、外壁の一体部品として、ころがり軸受22の外側回転リング49の回転を抑える固定エレメント48が設けられる。特に、固定エレメント48は、かご24の内部に張り出している外壁26の凸部や突起として形成されていることが好ましい。代案として、固定エレメント48は、ころがり軸受22と外壁26の内側の間に、独立した球、または、独立したピンとして形成されている。
特に図1と4から明らかなように、かご24は、スリーブ50の一体部品である、或いは、スリーブ50と接続されている。カートリッジ、または、スリーブ50は、双方のころがり軸受22,36及び工具脱着手段9と中空シャフト3を取り巻き、これらのエレメントと共に、工具取外し用開口16とは反対側にあるハンドピース1のヘッド部分30内の開口部に挿入自在、或いは取外自在なカートリッジ状のユニットを形成している。スリーブ50内の穿孔52を通じて、歯車34は、歯車35と噛合うようにヘッド部分30に出ている。ヘッド部分30の内部におけるカートリッジ50の支持のため外スリーブ2の内側には、二つのショルダー53(図1参照)と54(図3参照)が設けられている。ショルダー54は、外スリーブ2と取外し自在に接続可能なメネジ付きの、カートリッジ50をハンドピース1内に固定し、更に、ハンドピース1にカートリッジ50を取付ける、或いは、これからカートリッジ50を取外すために他の外スリーブ2から分離されるブッシュ55の一部である。
磁力及び電気を伝導しない材料、特にプラスチックやセラミックス製の工具脱着手段9の操作要素20は、図1から3によれば、押しボタン、或いは、押しカバー12を包含している。押しカバー12は、少なくとも部分的に、または、全体がハンドピース1の外スリーブ2内に収められており、一つのまたは複数のガイド・エレメント5,6により中空シャフト3の中心軸8に沿って摺動自在となっている。ガイド・エレメント5,6は、例えば、かごの壁26の切り欠き部57内に入っているガイド・ストリップを包含している(図4参照)。操作要素20または押しカバー12は、開口部51を閉じる、特に湾曲したキャップ58と二つのコンタクト・エレメント21を包含している。二つの弓状のコンタクト・エレメント21は、キャップ58の外淵付近、即ち、ロック・スリーブ19、または、中空シャフト3からラジアル方向に間隔を置いて配置されている。またこれら両コンタクト・エレメント21は、二つの切り欠き部59により互いに分離されている。他の場所でも説明したごとく、これら二つのコンタクト・エレメント21は、ロック・スリーブ19と作用し、工具4を中空シャフトから取外す、及び/または中空シャフト3に固定する。コンタクト・エレメント21は、ハンドピース1のヘッド部分30内で押しカバー12のガイドとしても機能する。
特に図3と5から見て取れるごとく、第1コイル5のキャリア13は、長方形であるが、該キャリア13の双方の向かい合っている短い辺は、切り欠き部59に入るように寸法が決められている。双方のコンタクト・エレメント21は、第1コイル5とキャリア13を、その双方の長い側の辺で取り巻き、その自由な側の末端においてころがり軸受22、特に、外側回転リング49に接触している。既に説明したごとく、ユーザーが、操作要素20のキャップ58を押すと、操作要素20が、工具取外し用開口16の方向にずれ、ロック・スリーブ19が、コンタクト・エレメント21ところがり軸受22が、ロック・ポジションから動くように、ころがり軸受22は、ロック・スリーブ19と接続されており、リーフ・スプリング25によって押さえつけられている。ユーザーが、キャップ58から手を離すと、スプリング・エレメント25がロック・スリーブ19、ころがり軸受22と操作要素20を、図3に示すロック位置に戻す。
ハンドピース1のヘッド部分30内において横方向ないしラジアル方向外側にずらされているコンタクト・エレメント21の配置及び/または操作要素20のキャップ58の外淵にあるコンタクト・エレメント21に配置により、そして、好ましくは、キャップ58の突出により、ヘッド30内、または、工具脱着手段9の内部に、第1コイル5と、好ましくはキャリア13と工具4の記憶装置7も収納可能な取付部ないし空間11が形成される。特に空間11は、ハンドピース1の工具脱着手段9側の中空シャフト3の末端10と工具脱着手段9の押しカバー12の間に配置される。該キャリア13と第1コイル5は、これにより工具脱着手段9の内部に収納、または、キャリア13の両面に、工具脱着手段9の部品が配置され、既に述べたごとく、特に、第1コイル5が保護され、更には、非常にコンパクトなヘッド部品30の構造が実現できる。
操作要素20を動かす、特に図3に示す基本位置にずらすために、ハンドピース1は、スプリング・エレメント25だけでなく、操作要素20を直接押さえるスプリング・エレメントも層なえていることが特に好ましい。該スプリング・エレメントは、独立したスプリング、または、特に好ましくは、操作要素20の下に配置されるコイル・スプリングのいずれかを包含している、或いは、該スプリング・エレメントは、好ましい実施例のごとく、かご24の一体部品、特にかごの壁26として形成されている(図4参照)。該スプリング・エレメント27は、一つのないし複数の、かごの壁26より形成されたスプリング・ストラップないしスプリング・アーム28を包含しているが、該スプリング・アーム28は、少なくとも、かごの壁26の他の部分とは、少なくともスリット60によって分離されている。各スプリング・アーム28には、操作要素20の突起62が入り込んでいる切り欠き部61が割り当てられている。各突起62は、各スプリング・アーム28に接触しており、該スプリング・アーム28に支えられている。
図4からも明らかなように、かご24の切り欠き部57には、操作要素20の摺動を制限し、第1コイル5のキャリア13を支持するショルダーないしストッパー63が設けられている。ショルダー63に接する穿孔52側では、切り欠き部57は、狭くなっている。尚、この狭くなっている部分64が、電気配線15のかご24からの出口である。
図6のハンドピース1′は、構造上図1のハンドピース1と同様である。これも同様に、中心軸8′を有する、記憶装置7′を備えた処置工具4′を取付ける中空シャフト3′、キャリア13′に取付けられた第1コイル5′、これに接続される電気配線15′、ロック・スリーブ19′を備えた工具脱着手段9′、並びに、該ロック・スリーブ19′に接続され、摺動自在な22′とスプリング・エレメント25′を包含している。該ロック・スリーブ19′、ベアリング22′及びスプリング・エレメント25′は、ここでも、ハンドピース1′の外スリーブ2′に回転・摺動しないように固定されているかご24′内に設けられている。該かご24′は、図6の実施例では、中空シャフト3′を取り巻く、しかしながら、図1のハンドピース1のカートリッジの一部とは異なる独立した部品である。
図7は、ハンドピースの一部、または、ハンドピース・ヘッド70を示している。該ハンドピースの、または、ハンドピース・ヘッド70の構造、及び、ハンドピース・ヘッド70の部品の配置と機能、特に工具脱着手段、誘導的エネルギー及び/またはデータ転送用のコイル、コイルを支持するキャリア・エレメント及び処置工具を取付けるための中空シャフトは、図1から5に示され、明細書において説明されたハンドピースと同様であるため、説明の反復は省略する。
図1から5に示されているハンドピースとは異なり、ハンドピース70は、ハンドピース70の作動データ及び/または識別データが保存されているメモリ・エレメント72、該メモリ・エレメント72とつながれハンドピース70に設けられる第1コイル73、並びに、該メモリ・エレメント72とつながれ、作動データ及び/または識別データをメモリ・エレメント72から読み出す及び/または書き込むための読取手段及び/または書込手段74を包含する記憶装置71を装備している。記憶装置71は、二本の電気配線75を介して、これを介してハンドピース70の制御及び/または供給ユニットとの接続を可能にするハンドピース70のカップリング手段と接続されている。二本の電気配線75Aは、メモリ・エレメント72と第1コイル73を備えた読取手段及び/または書込手段74を接続している。該記憶装置71及び配線75,75Aは、唯一のキャリア・エレメント76に配置されている。
メモリ・エレメント72からデータを読み出す、或いは、該メモリ・エレメント72へデータを書き込む、並びに、供給エネルギーを送る方法としてユーザーは、二つの選択肢を有している:先ず該エネルギー及び/またはデータ転送は、特にエネルギーを、電気エネルギーとして制御及び/または供給ユニットを介して、または、エネルギー源から直接、或いは、制御及び/または供給ユニットの制御手段、特にマイクロ・コンピューターと接続されている、或いは、接続自在なエネルギー源から送ると共に、該制御手段にデータを送る、または、該制御手段からデータを得るための電気配線75,75Aを介して有線的に実施できる。
また、メモリ・エレメント72から、または、これへのエネルギー及び/またはデータ転送は、第1コイル73を介して誘導的に実施することもできる。この場合、ハンドピース70は、読取及び/または送信装置100に、第1コイル73と読取及び/または送信装置100の更なるコイル101間に誘導的カップリングが生ずるように接近される(図8参照)。
自明のことではあるが、エネルギー及び/またはデータ転送は、双方の転送経路を同時に使用して実施することもできる:例えば、記憶装置71に、電気配線75,75Aを介してエネルギーを供給しながら、読取及び/または送信装置100とハンドピース70の間で誘導的にデータ転送をすることも可能である。また、読取及び/または送信装置100とハンドピース70の間で誘導的エネルギー転送をしながら、本実施例において光学的ラインとしても実施可能な配線75を介して有線的にデータ転送することも可能である。
第1コイル73と読取及び/または送信装置100の間の誘導的データ転送の質を向上させるために、ハンドピース70は、少なくとも下記の特徴のいずれかを有する、即ち、
‐ハンドピース70の外スリーブ77の少なくとも一部分、特に、外スリーブ77のハンドピース70内に配置される第1コイル73を取り巻く部分は、磁力、並びに、電気を伝えない材料、特に、プラスチック、ガラス、または、セラミックス製である。工具脱着手段の該操作要素78は、特に非導電材料製の押しカバー79を包含していることが好ましい。
‐該第1コイル73は、外スリーブ77に、または、外スリーブ77に隣接するように、または、少なくとも一部が外スリーブ内入るように配置される。
‐ハンドピース70で用いられる第1コイル73は、特に、少なくとも第1コイル73の周りの空気層80である電気的な絶縁層に覆われ、非導電材料を包含する工具脱着手段の操作要素78を、または、非導電材料を包含するキャリア・エレメント76を有している。
図8に示されるハンドピースの一部分、または、ハンドピース・ヘッド85は、図1から5のハンドピース1と図7のハンドピース70の組み合わせである。よってハンドピース85は、誘導的カップリング用、特に、誘導的エネルギー及び/またはデータ転送用の第1コイル86、第2コイル87を包含し工具に関するデータを保存するための処置工具89に設けられる記憶装置88、ハンドピースに関するデータを保存するためのハンドピース85内に設けられる記憶装置90を包含していることが特に好ましい。該コイル86は、電気配線91Aを介して記憶装置90と電気的に接続されている。
読取及び/または送信装置100は、ハンドピース85のコイル86との誘導的カップリング用のコイル101の他、双方向性であることが好ましい、誘導的に転送可能なデータ用のシグナル・アンプ102、シグナル処理ユニット103、並びに、エネルギー源104またはエネルギー源への端子を包含している。図8では、ハンドピース85と読取及び/または送信装置100は、ハンドピース85の第1コイル86と読取及び/または送信装置100のコイル101間に誘導的カップリングが生ずるように接近して配置されている。処置工具のコイル87をハンドピース85のコイル86に挿入することで、双方のコイル86,87も、エネルギー及び/またはデータ転送のために誘導的に互いにカップリングされている。
ハンドピース85の該メモリ・エレメント90は、書き込み可能なメモリとして実施され、特に、工具に関するデータを、読取及び/または送信装置100と処置工具89の記憶装置88との間で転送する間に、一時保存している。電気配線91は、メモリ・エレメント90、コイル86と工具89の記憶装置88に電流を有線的に供給している。処置工具89用の接続手段92に合うように、更に、ハンドピース85の外スリーブ、特に、工具脱着手段の操作要素93の下部に、ハンドピース85のコイル86が配置されていること、並びに、コイル86とメモリ・エレメント90が電気的に接続されていることから、工具に関するデータとハンドピースに関するデータの双方を誘導的に第1コイル86を介して転送できる。特に、シーケンシャルなまたは選択的な工具に関するデータとハンドピースに関するデータの転送は、読取及び/または送信装置100の一部、ハンドピース85の一部、及び/または、ハンドピース85の制御及び/または供給ユニットの一部である制御ユニットによって制御されることが好ましい。
図9に示されている医療用、特に歯科医療用ハンドピース110の工具脱着手段117の構造は、多くの特徴において図2及び3の工具脱着手段9と同様であるため、以下では、工具脱着手段9と比較して付加的な、或いは、異なる特徴、並びに、工具脱着手段117の特性について記述する。
前記工具脱着手段117は、一つの中空シャフト112の一つの、または、複数の、好ましくは三つの穿孔111を貫通し、該穿孔111を突き抜けて中空シャフト112内部に張り出している形状エレメント113、可動に配置され形状エレメント113と相互に作用するロック・スリーブ114、並びに、ロック・スリーブ114を動かすためのロック・スリーブ114と相互に作用する操作要素115などを包含している。該形状エレメント113は、例えば、球、半球、楕円体やシリンダー状である。
ロック・スリーブ114は、中空シャフト112を取り巻き、中空シャフト112の中心軸に沿ってアクシアル方向に摺動自在である。該ロック・スリーブ114は、第1内径の第1領域114Aと大き目の第2内径の第2領域114Bを有しているが、第2領域114Bは、中空シャフト3の外側カバーとは、第1領域114Aよりも大きな間隔を有している。またこれら両領域114A,114Bは、短いテーパ状領域114Cでつながっている。領域114Bには、テーパ状領域114Eとこれに続く114Dが続くが、これの内径は、領域114Bの内径よりも小さい。図9に示されているごとく、領域114Dは、工具を中空シャフト112内でアクシアル方向に固定し、工具116への回転トルクの伝達のためにするために、形状エレメント113を、穿孔111に押し込んでおり、これにより、形状エレメント113の一部が、中空シャフト112の内部に張り出し、該形状エレメントは、工具116と、特に工具シャフトの一つのまたは複数の溝120A,120Bと、接触している。また、該ロック・スリーブ114が、第2領域114Bが、形状エレメント113を取り巻く位置に来るようにずらされると、形状エレメント113は、中心軸に対してラジアル方向外側によけ、工具シャフトの溝120A,120B、或いは、中空シャフト112の内側に入り込まなくなり、工具116を中空シャフト112から取外せる状態となる。
前記縦長の管状のロック・スリーブ114の少なくとも一部は、該ロック・スリーブ114が、中空シャフト112と一緒に回転する様に、中空シャフト112の外カバーを取り巻き、ころがり軸受118の内側回転リングに、ショルダー部分で接触している。双方の領域114Bと114Dは、該中空シャフト112を、その両端112A,112Bの間、例えば、中空シャフト112に縦方向の中間あたりで覆っている。この際、穿孔111と形状エレメント113も、中空シャフト112の両端112A,112Bから距離を持っている。特に、中空シャフト112の外カバーと中空シャフト112の間の領域114B,114Dには、ハンドピース110の可動部分である駆動エレメント119、例えば、駆動エレメント119の歯車等が、配置されている。
処置工具116は、処置領域と隣接して、少なくとも二つ、アクシアル方向に互いに間隔を持って、例えば、取付部、差込、オフセットまたは、少なくとも形状エレメント113が作用できるようになっている溝として実施される接触面120A,120Bが設けられるシャフト領域116Aを有している。該溝120A,120Bは、例えば、シャフト領域116Aにリング状ないし半円状に取り巻いている及び/または球面を有している。これにより処置工具116は、工具脱着手段117と共に、ユーザーが、処置工具116を異なる深さで中空シャフト112に差し込み、ハンドピース110、または、ハンドピース・ヘッドから出ている処置工具116の領域を変更できる医療用、特に歯科医療用処置ユニットを形成している。処置工具116は、選択的に、形状エレメント113が取り付け部120Bに作用する第1差し込み位置、或いは、形状エレメント113が取り付け部120Aに作用する第2差し込み位置においてハンドピース・ヘッド110内で固定できる。処置工具116を、特に処置工具116の長い領域がハンドピース110より出ている状態において、確実にハンドピース・ヘッド内で固定するために、中空シャフト112は、一体構造の、操作要素115、または、駆動エレメント119から工具取外し用開口121に至る工具座122を形成している。
図10Aから10Cには、ハンドピース125の代案的実施例が示されており、ここでも該工具脱着手段127は、処置工具126を該工具脱着手段127に異なる深さで差し込むことができるように構成されている。図10Aは、工具脱着手段127の中空シャフト128に深く差し込む第1位置の工具126を示している。図10Bは、工具脱着手段127の中空シャフト128に、処置工具126のより長い部分がハンドピース125またはハンドピース・ヘッドから出る様に、図10Aの場合よりも浅く差し込まれた第2位置の工具126を示している。図10Cは、処置工具126が、例えば、中空シャフト128から取外せる、または、図10Bの第2位置にずらせるように、工具脱着手段127が、アンロックされている状態を示している。
図10Aから10Cに示されている医療用、特に歯科医療用ハンドピース125の工具脱着手段127の基本的な構造は、多くの特徴において図2及び3の工具脱着手段9ないし図9の工具脱着手段117と同様であるため、以下では、工具脱着手段9と比較して付加的な、或いは、異なる特徴、並びに、工具脱着手段127の特性について記述する。
前記工具脱着手段127は、中空シャフト128内部に張り出している複数の形状エレメント129,130、可動に配置され形状エレメント129,130と相互に作用するロック・スリーブ131、並びに、ロック・スリーブ131を動かすためのロック・スリーブ131と相互に作用する操作要素132などを包含している。該形状エレメント129,130は、例えば、球、半球、楕円体やシリンダー状である。尚、球状に形成された形状エレメント129,130、または、その球状の末端は、同じ半径を有していることが好ましい。
工具脱着手段9や117同様本実施例でも、ユーザーは、ロック・スリーブ131を、その少なくとも一つの突起、または、少なくとも一つのコンタクト・エレメント133により、ころがり軸受134に、特に外側回転リングに接触することで、それを、スプリング・エレメント、または、スプリング・パッケージ135の力に対抗して、工具取外し用開口136の方向にスライドさせる操作要素132を押すことによって動かす。ころがり軸受134と接続されたロック・スリーブ131も、この際、工具取外し用開口136の方向にスライドされる(図10C参照)。好ましくは押しカバーまたは押しボタンとして実施されている該操作要素132から指を離すと、スプリング・パッケージ135が、ころがり軸受134とロック・スリーブ131を自動的に操作要素132の方向に再びスライドさせる(図10Aまたは10B参照)。操作要素132も、更なるスプリング・エレメント137により初期位置に戻される。
前記スプリング・エレメント137は、スプリング・パッケージ135ところがり軸受134が取付けられているかご138、特に、スプリング・パッケージ135のリング壁140ところがり軸受134によって分離されているかご138のショルダー139に支持されている。スプリング・エレメント137は、操作要素132と、その外周、特に、そこに設けられているショルダー149で接触している。該ショルダー149は、ハンドピース125のハウジングの内壁に沿うガイド・エレメントとしても機能する。該突起133は、本実施例によれば、操作要素132の外周部に、または、リング壁140から間隔を有して、または、工具脱着手段127の中心軸に対してロック・スリーブ131からラジアル方向に、或いは、スプリング・エレメント137とロック・スリーブ131との間に配置される。
異なるポジションまたは中空シャフト128への差込深さにおける処置工具126の位置決めのため、ハンドピース125は、少なくとも二つの独立したアクシアル方向に互いに間隔を有するホールド・ユニット141,142を有している。各ホールド・ユニット141,142は、一つないし複数の、好ましくは三つの、例えば、球状、半球状、楕円体状、シリンダー状やピン状に形成される形状エレメント129,130、及び、一つのないし複数の中空シャフト128の穿孔145,146を包含しているが、穿孔145,146の数は、特に、形状エレメント129,130の数に相当している。該形状エレメント129,130は、穿孔145,146をつき抜け、穿孔145,146から中空シャフト128内に突出し、処置工具126の例えば、取付部、差込部、オフセット部、凹部などとして形成されている接触面147に接触し、処置工具126をアクシアル方向に中空シャフト128内で固定し、処置工具126に回転トルクを伝達できるようにしている。特に、双方141,142のうち一つのホールド・ユニットが、中空シャフト128の外カバーと中空シャフト128ハンドピース125の可動部分である駆動エレメント148、例えば、駆動エレメント148の歯車等の間の領域に、配置されていることが好ましい。
処置工具126は、作業、または、処置領域と唯一の接触面147が設けられているシャフト領域126Aを有している。接触面147は、例えば、シャフト領域126Aにリング状ないし半円状に取り巻いている及び/または球面を有している。接触面147は、処置工具126の末端付近に設けられていることが好ましい。第1ホールド手段141まで、または、第2ホールド手段142まで、該接触面147を中空シャフト128に選択的に差し込むことにより、処置工具126の差込位置、または、差込深さ、または、ハンドピース125から出ている処置工具126の領域の長さをユーザーが決定できる。
処置工具126の固定と取り外しを実施するロック・スリーブ131の構造は、図11より明らかである:ロック・スリーブ131は、長い、中空体ないしパイプ状である。ロック・スリーブ131は、一つの中央部150と二つの該中央部150の両端に設けられた各々一つの形状エレメント129,130を受ける領域151,152を包含している。ロック・スリーブ131ないし該領域150,151,152には、中央領域150と双方の領域151,152の内径が異なるために異なる直径を有する穿孔153が貫通している。該穿孔153は、中空シャフト128の取付部として機能し、該ロック・スリーブ131は、中空シャフト128を取り巻き、中空シャフト128の中心軸に沿ってアクシアル方向に摺動自在である。
中央部150には、少なくとも一つの、ロック・スリーブ131と中空シャフト128間の潤滑剤の出口用の穿孔ないし開口154が設けられている。
領域151は、中央領域150へのテーパ状の移行部151A、中央領域150よりも大きな内径を有する領域151B、テーパ状の領域151C、領域151Bよりも更に大きな内径の領域151D、テーパ状の領域151E、151Dよりも更に大きな内径の151F、並びに、ロック・スリーブ131の末端領域156へのテーパ状の移行部151Gを有している。接続領域156は、ロック・スリーブ131をころがり軸受134とを接続し、ロック・スリーブ131からラジアル方向に張り出しているリング・フランジ156Aを有していることが特に好ましい。領域151、特に、テーパ状の移行部151Gには、更に、形状エレメント129を穿孔145に取付しやすくするための、一つのまたは複数の取付開口部157が設けられている。
領域152は、中央領域150へのテーパ状の移行部152A、中央領域150と比較して大きな内径を有する領域152B、狭いテーパ状の領域152Cと領域152Bよりも小さな内径の領域152Dを有している。領域152Dには、一つのないし複数の差込部ないしオフセット部155が、設けられているが、差込部の数は、特に、形状エレメント130の数に相当している。
以下に記載するごとく、テーパ状の領域151A,151C,151E,151G,152A及び152Cは、穿孔153内に、形状エレメント129,130を支持する支持部やリング状ショルダーを形成している:処置工具126が、図10Aに示されるごとく、その深い差込位置に差し込まれると、形状エレメント129は、テーパ状領域151Cに支えられ、該領域151Cとシリンダー状の領域151Dにより、処置工具126の取付部147内に穿孔145を貫通して押し付けられる。これと同時に形状エレメント130は、支えられているテーパ状領域152Cとシリンダー状領域152Bにより、穿孔146に押し込まれ、少なくともその内部に固定、場合によっては、シャフト領域126Aに接触する。処置工具126の固定用である形状エレメント129が、この深い差込位置において、形状エレメント130よりも中空シャフト128に突き出ている、或いは、形状エレメント129が、形状エレメント130よりも中空シャフト128のより中心軸近くに配置されているため、領域151Dの内径は、領域152Bの内径よりも小さい。
処置工具126のより長い部分がハンドピース125から出ている図10Bに示されている差込位置の場合、形状エレメント130は、シリンダー状領域152Dにより、穿孔146を貫通して、処置工具126の取付部147に押し付けられる。形状エレメント129は、該領域151Aに支えられると共に、該テーパ状領域151Aとシリンダー状領域151Bによって穿孔145に固定される。形状エレメント129の一部は、この際、中空シャフト128の内部に、処置工具126に触れることなく突き出している。領域152Dと領域151Bの内径は、略同じである。アクシアル方向への(ロック・スリーブ131の中心軸158を基準としての)、差し込む深さによって形状エレメント129,130を処置工具126の取付部147に押し付ける、シリンダー状領域152Dとシリンダー状領域151Dの間隔は、双方の形状エレメント129,130の中点、または、縦軸のアクシアルな間隔よりも大きい。
処置工具126を差し込み位置から取外す際は、形状エレメント129,130と処置工具126の取付部147の嵌合を解く(図10C)。その際、形状エレメント129は、領域151Eと151F、形状エレメント130は、領域152Bにある。よって、シリンダー状の領域151Fと152Bは、それぞれ略同じ内径、双方の形状エレメント129,130の中点ないし縦軸とアクシアル方向に同じ間隔を有している。
シリンダー状領域152Dの差込部155は、それぞれ一つの形状エレメント130の取付部として機能する。差込部155と形状エレメント130は、特に、ハンドピース125が作動し、中空シャフト128が回転する際に、工具126が中空シャフト128に取り付けられていない場合でも、ロック・スリーブ131が中空シャフト128と共に回転することを確実にするキャッチを形成している。尚、シリンダー状の領域151Dとロック・スリーブ131の中心軸158の間隔は、差込部155の底と中心軸158との間隔と略同じである。よって、シリンダー状の領域151Dの内径は、三つの差込部155を有するシリンダー状の領域152Dの内径よりも大きい。
当然ながらある実施例においては、図9及び図10Aから10Cのハンドピース・ヘッド110と125は、ハンドピースの第2コイルを包含する記憶装置との誘導的カップリングを実施するコイルを備えることができる。該コイルは、ハンドピース110,125の各々の中空シャフト112,128に、または、これの周りに設けられることが好ましく、特に好ましくは、該コイルは、中空シャフト112,128の軸線方向範囲の外側、且、中空シャフト112,128のラジアル方向範囲の内側に配置される。
本発明は、説明された実施例に限定されるものではなく、本発明の根本的な機能原理を応用、ないし、含む全ての実施形態を包含している。また、記述されている及び図示されている実施例の全ての特徴は、互いに組み合わせ自在である。

Claims (19)

  1. 外スリーブ(2,2′)、該外スリーブ(2,2′)内に配置されて処置工具(4,4′)の調製動作の駆動を誘導可能な中空シャフト(3,3′)及び、第2コイル(6)を有する処置工具(4,4′)の記憶装置(7,7′)に誘導結合する第1コイル(5,5′)を包含し、該中空シャフト(3,3′)が、中心軸(8,8′)に沿って伸張するとともに、該中心軸を基準とした軸線方向範囲(A)及びラジアル方向範囲(R)を有する、医療用、又は歯科医療用ハンドピースであって、
    前記第1コイル(5,5′)が、前記中空シャフト(3,3′)の軸線方向範囲(A)の内側または外側であって、該中空シャフト(3,3′)のラジアル方向範囲(R)の内側に配置されていて、
    前記ハンドピースは更に、前記中空シャフト(3,3′)の穿孔(17)を貫通し、該穿孔(17)を突き抜けて該中空シャフト(3,3′)内部に張り出している少なくとも一つの形状エレメント(18)、可動に配置され前記少なくとも一つの形状エレメント(18)と相互に作用するロック・スリーブ(19,19′)、並びに、該ロック・スリーブ(19,19′)を動かす操作要素(20)を包含している工具脱着手段(9,9′)を備えることを特徴とする医療用、又は歯科医療用ハンドピース(1,1′)。
  2. 外スリーブ(2,2′)、処置工具(4,4′)が挿入される該外スリーブ(2,2′)内の工具取外し用開口(16)、該外スリーブ(2,2′)内に配置されて該処置工具(4,4′)の調製動作の駆動を誘導可能であって、該工具取外し用開口(16)に近接して配置される第一端及び該工具取外し用開口(16)とは反対側の第二端を有する中空シャフト(3,3′)及び、第2コイル(6)を有する処置工具(4,4′)の記憶装置(7,7′)に誘導結合する第1コイル(5,5′)を包含し、該中空シャフト(3,3′)が、中心軸(8,8′)に沿って伸張するとともに、該中心軸を基準とした軸線方向範囲(A)及びラジアル方向範囲(R)を有する、医療用、又は歯科医療用ハンドピースであって、
    前記第1コイル(5,5′)が、前記中空シャフト(3,3′)の軸線方向範囲(A)の内側または外側であって、該中空シャフト(3,3′)のラジアル方向範囲(R)の内側に配置されていて、該第1コイル(5,5′)が、該工具取外し用開口(16)とは反対側の該中空シャフト(3,3′)の第二端に配置されていることと特徴とする医療用、又は歯科医療用ハンドピース(1,1′)。
  3. 前記第1コイル(5,5′)が、当該ハンドピース(1,1′)の工具脱着手段(9,9′)側の、前記中空シャフト(3,3′)の末端(10)に、接触または隣接して配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の医療用、又は歯科医療用ハンドピース(1,1′)。
  4. 前記第1コイル(5,5′)が、当該ハンドピース(1,1′)の工具脱着手段(9,9′)側の、前記中空シャフト(3,3′)の末端(10)と、該工具脱着手段(9,9′)の操作要素(12,20)との間の空間(11)内に配置されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の医療用、又は歯科医療用ハンドピース(1,1′)。
  5. 前記第1コイル(5,5′)が、前記中空シャフト(3,3′)に対して相対的に不可動に当該ハンドピース(1,1′)内に配置されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の医療用、又は歯科医療用ハンドピース(1,1′)。
  6. 前記第1コイル(5,5′)が、前記中空シャフト(3,3′)に対して相対的に不可動にキャリア(13,13′)上に配置されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の医療用、又は歯科医療用ハンドピース(1,1′)。
  7. 前記キャリア(13,13′)が、周囲に前記第1コイル(5,5′)が配置され、前記処置工具(4,4′)の記憶装置(7,7′)の少なくとも一部が貫通できる寸法の開口部(14)を有し、前記第1コイル(5,5′)及び処置工具の記憶装置(7,7′)を入子構造的に、または、相互に隣接して配置可能としたことを特徴とする請求項6に記載の医療用、又は歯科医療用ハンドピース(1,1′)。
  8. 前記キャリア(13,13′)の開口部(14)と前記第1コイル(5,5′)とが、前記中空シャフト(3,3′)の中心軸(8,8′)に対して同心に配置されていることを特徴とする請求項7に記載の医療用、又は歯科医療用ハンドピース(1,1′)。
  9. 前記第1コイル(5,5′)が、エネルギー及び/またはデータ供給用の少なくとも1本の配線(15,15′)と接続されており、前記キャリア(13,13′)が、前記少なくとも1本の配線を支持していることを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載の医療用、又は歯科医療用ハンドピース(1,1′)。
  10. 前記キャリア(13,13′)が、当該ハンドピース(1,1′)の工具取外し用開口(16)を向く面と、該工具取外し用開口(16)の反対側を向く面とを有し、該キャリア(13,13′)の両面に、前記工具脱着手段(9,9′)の部品が配置されていることを特徴とする請求項6〜9のいずれかに記載の医療用、又は歯科医療用ハンドピース(1,1′)。
  11. 前記第1コイル(5,5′)及び/または前記キャリア(13,13′)が、工具脱着手段(9,9′)の少なくとも一部によって、取り囲まれ、または取り囲まれることが可能に配置され、或いは、貫通され、または貫通可能に配置されていることを特徴とする請求項1、又は3〜10のいずれかに記載の医療用、又は歯科医療用ハンドピース(1,1′)。
  12. 前記第1コイル(5,5′)が、少なくとも第1コイル(5,5′)を取り囲む空気層と、非導電材料を含む操作要素(20)または非道電材料を含むキャリア(13)とを有する、電気的な絶縁層に覆われていることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の医療用、又は歯科医療用ハンドピース(1,1′)。
  13. 前記工具脱着手段(9,9′)が、前記中空シャフト(3,3′)の穿孔(17)を貫通し、該穿孔(17)を突き抜けて該中空シャフト(3,3′)内部に張り出している少なくとも一つの形状エレメント(18)、可動に配置され前記少なくとも一つの形状エレメント(18)と相互に作用するロック・スリーブ(19,19′)、並びに、該ロック・スリーブ(19,19′)を動かす操作要素(20)を包含していることを特徴とする請求項2に記載の医療用、又は歯科医療用ハンドピース(1,1′)。
  14. 前記操作要素(20)の外周に直接、または、該操作要素(20)の周縁部領域内に配置されたコンタクト・エレメント(21)は、処置工具(4,4′)の取外し、及び/または、取付のために、ロック・スリーブ(19,19′)と互いに作用することを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の医療用、又は歯科医療用ハンドピース(1,1′)。
  15. 当該ハンドピース(1,1′)が、前記中空シャフト(3,3′)の支持用のころがり軸受(22,22′)を有し、前記工具脱着手段(9,9′)のロック・スリーブ(19,19′)が、該ころがり軸受(22,22′)と接続されている、または、該ころがり軸受(22,22′)の内側回転リング(23)の一部分として形成されており、前記ロック・スリーブ(19,19′)を動かせるように、前記ころがり軸受(22,22′)がハンドピース(1,1′)に摺動自在に設けられていることを特徴とする請求項1、13、または14に記載の医療用、又は歯科医療用ハンドピース(1,1′)。
  16. 前記工具脱着手段(9,9′)が、かご(24,24′)を有し、該かご(24,24′)の内部に、ころがり軸受(22,22′)が摺動自在に内蔵されていることを特徴とする請求項15に記載の医療用、又は歯科医療用ハンドピース(1,1′)。
  17. 前記工具脱着手段(9,9′)の操作要素(12,20)が、押しカバーを有することを特徴とする請求項4〜12に記載の医療用、又は歯科医療用ハンドピース(1,1′)。
  18. 工具領域(4A)と、該工具領域(4A)と前記ハンドピース(1,1′)とを接続するためのシャフト領域とを有する処置工具(4,4′)を有し、前記記憶装置(7,7′)が、該シャフト領域の内部及び/または該シャフト領域の自由端において該シャフト領域の少なくとも一部に配置されていることを特徴とする請求項1〜17に記載の医療用、又は歯科医療用ハンドピース(1,1′)。
  19. 前記医療用、又は歯科医療用ハンドピース(1,1′)は、グリップ部分(29)とヘッド部分(30)とを有し、前記処置工具(4,4′)を取付けるための工具取外し用開口16が、ヘッド部分30の横方向に設けられていて、該処置工具(4,4′)が、グリップ部29の長軸31に対して角度を持って配置されることを特徴とする請求項1〜18に記載の医療用、又は歯科医療用ハンドピース(1,1′)。
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