JP2015123143A - 歯科用駆動力発生装置およびハンドピース - Google Patents

Abstract

【課題】被接続部に接続される接続端子を有した歯科用駆動力発生装置やハンドピースの小型化を図る。
【解決手段】回転ロータ２５６の外側には、スリーブ２５８が設けられている。さらに、このスリーブ２５８の外側には、電機子コイル２６２が設けられている。また、コネクタ側に接続されるコネクタピン８０が設けられている。このコネクタピン８０は、スリーブ２５８の外周面に対峙する箇所とは外れた箇所に設けられている。スリーブ２５８の外周面に対峙する箇所には、コネクタピン８０よりも径の小さい電線が配置され、基板８１とコネクタピン８０とはこの電線で接続されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、歯科用駆動力発生装置およびハンドピースに関する。

特許文献１には、選択インピーダンス素子、ホールスイッチから導出された接続ピンを通電回路基板に形成したホールより突出させ、半田付け実装した構造が開示されている。

特開２００１−３４６３９５号公報

歯科用駆動力発生装置やハンドピースに、コネクタなどの被接続部に接続される接続端子が設けられ、この接続端子を介し、歯科用駆動力発生装置やハンドピースへの電力供給や、歯科用駆動力発生装置やハンドピースから外部機器への信号送信などが行われることがある。
本発明の目的は、被接続部に接続される接続端子を有した歯科用駆動力発生装置やハンドピースの小型化を図ることにある。

かかる目的のもと、本発明が適用される歯科用駆動力発生装置は、被接続部に接続され、歯科用工具の駆動に用いられる回転駆動力を発生する歯科用駆動力発生装置であって、一端および他端を有し、前記歯科用駆動力発生装置が前記被接続部に接続される際、当該一端を先頭として当該被接続部に向かう筒状部材と、前記筒状部材が前記被接続部に向かって進行していく際の進行方向において、当該筒状部材の前記一端よりも下流側に配置され、当該被接続部側に接続される棒状の接続端子と、前記筒状部材内に収められ、回転駆動力を生じさせる回転体と、前記回転体の回転に使用される電子部品と、前記筒状部材の外側に且つ当該筒状部材を取り囲むように形成され、前記電子部品が接続される基板と、前記接続端子の径よりも小さい径で形成され、前記基板と当該接続端子とを接続する電線と、を備える歯科用駆動力発生装置である。
ここで、前記被接続部側から供給されてきた供給物が通る管と、前記管の端部が挿入される挿入部が形成された突出部と、を更に備え、前記基板は、前記突出部によって位置決めされていることを特徴とすることができる。この場合、基板の位置決めのための専用の位置決め部を省略でき、歯科用駆動力発生装置をより小型にすることが可能となる。
また、前記基板は、環状に形成され、中心孔を有するとともに、当該中心孔に面する内周縁と当該内周縁よりも外側に位置する外周縁とを備え、さらに、当該内周縁と当該外周縁との間に、空気を通す貫通孔を備えていることを特徴とすることができる。この場合、基板を挟んで相対する二つの領域のうちの一方の領域側から他方の領域側へ空気を流すことできるようになる。
また、前記筒状部材と前記回転体との間に空気を供給する供給手段を更に備えることを特徴とすることができる。この場合、筒状部材と回転体と間に空気を供給しない場合に比べ、回転体をより円滑に回転させることができるようになる。
また、本発明をハンドピースとして捉えた場合、本発明が適用されるハンドピースは、被接続部に接続され、歯科用工具が取り付けられ、操作者により操作されるハンドピースであって、一端および他端を有し、前記ハンドピースが前記被接続部に接続される際、当該一端を先頭として当該被接続部に向かう筒状部材と、前記筒状部材が前記被接続部に向かって進行していく際の進行方向において、当該筒状部材の前記一端よりも下流側に配置され、当該被接続部側に接続される棒状の接続端子と、前記筒状部材内に収められ、回転駆動力を生じさせる回転体と、前記回転体の回転に使用される電子部品と、前記筒状部材の外側に且つ当該筒状部材を取り囲むように形成され、前記電子部品が接続される基板と、前記接続端子の径よりも小さい径で形成され、前記基板と当該接続端子とを接続する電線と、を備えるハンドピースである。

本発明によれば、被接続部に接続される接続端子を有した歯科用駆動力発生装置やハンドピースの小型化を図ることができる。

歯科用切削装置の全体構成図である。 モータユニットおよびコネクタを説明するための図である。 モータユニットの構造を説明する断面図である。 モータユニットの軸方向と直交する面における断面図である。 スリーブ、電機子コイル、ホール素子、基板、円盤状部材等を示した図である。 円盤状部材、基板、水用移送管、空気用移送管を組み付ける前の状態を示した斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、歯科用切削装置の製造段階における円盤状部材等を示した図である。 円盤状部材を上面側から眺めた場合の図である。 基板の上面図である。 基板上に形成された配線を説明するための図である。 基板等の比較例を示した図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、歯科用切削装置の全体構成図である。
本実施形態の歯科用切削装置１には、切削用工具（ドリル）１０１が取り付けられ、歯科医師などの操作者により操作されるハンドピース１００が設けられている。また、ハンドピース１００に回転駆動力を与えるモータユニット２００が設けられている。さらに、電線、信号線、給水用のチューブ、圧縮空気供給用のチューブが内部に収容された収容管３００が設けられている。また、収容管３００とモータユニット２００との接続に用いられるコネクタ４００が設けられている。

図２は、モータユニット２００およびコネクタ４００を説明するための図である。なお、図２（Ａ）は、モータユニット２００とコネクタ４００との接続を解除した状態を示し、図２（Ｂ）は、モータユニット２００とコネクタ４００とを接続した状態を示している。

歯科用駆動力発生装置の一例としてのモータユニット２００には、同図（Ａ）に示すように、回転駆動力を発生するモータユニット本体２１０が設けられている。さらに、モータユニット２００の一方の端部（図中、左端部）には、ハンドピース１００（図１参照）に挿入され、ハンドピース１００とモータユニット本体２１０とを接続する接続部材２２０が設けられている。

さらに、モータユニット２００の他方の端部（図中、右端部）には、円筒状に形成され、被接続部の一例としてのコネクタ４００へ接続される接続部２３０が設けられている。さらに、モータユニット２００には、モータユニット本体２１０の図中左端部を覆う外装カバー２４０が設けられている。

一方、コネクタ４００側には、同図（Ａ）に示すように、円柱状に形成され、円筒状に形成された上記接続部２３０の内部に挿入される挿入部４１０が設けられている。さらに、コネクタ４００には、挿入部４１０よりも外側に配置され、且つ、挿入部４１０の外周面との間に間隙を有した状態で配置された筒状部材４２０が設けられている。なお、この筒状部材４２０は、円筒状に形成されている。また、筒状部材４２０は、図２（Ｂ）に示すように、モータユニット２００に対してコネクタ４００が接続された際に、接続部２３０（図２（Ａ）参照）の外側に配置される。

図３は、モータユニット２００の構造を説明する断面図である。
モータユニット２００には、上記のとおり、回転駆動力を発生するモータユニット本体２１０が設けられている。さらに、モータユニット２００の図中左端部には、ハンドピース１００（図１参照）とモータユニット本体２１０との接続に用いられる接続部材２２０が設けられている。

モータユニット本体２１０には、円筒状に形成された外側ケース２５１が設けられている。さらに、モータユニット本体２１０の図中右端部且つ外側ケース２５１の内部には、円盤状部材２５２が設けられている。なお、この円盤状部材２５２の径方向における中央部には、貫通孔２５２Ａが形成されている。さらに、円盤状部材２５２の外周面と外側ケース２５１の内周面との間には、Ｏリング２５３が設けられている。

ここで、円盤状部材２５２の図中右側面には、棒状に形成され接続端子として機能する複数のコネクタピン８０が設けられている。なお、図３では、図を見やすくするため、コネクタピン８０を１本のみ図示している。また、図２（Ａ）にて示したコネクタ４００の挿入部４１０の図中左端面には、このコネクタピン８０が挿入されるピン受け入れ孔（不図示）が形成されている。

本実施形態では、コネクタピン８０およびピン受け入れ孔が用いられることで、収容管３００（図１参照）により送られてきた電力、制御信号、水、圧縮空気が、モータユニット２００に供給される。また、モータユニット２００からの出力信号が、外部の制御装置（不図示）に送られる。

また、図３に示すように、外側ケース２５１には、図中左端部に、外側ケース２５１の内周面から外側ケース２５１の径方向における中央部側に向かって突出し、さらに、環状に形成され、外側ケース２５１の周方向に沿うように設けられた環状突出部２５４が設けられている。そして、本実施形態では、この環状突出部２５４と円盤状部材２５２との間に、モータ室２５５が形成された構成となっている。

モータ室２５５内には、外側ケース２５１の軸方向に沿って配置された回転軸２５６Ａが設けられている。この回転軸２５６Ａは、接続部材２２０から円盤状部材２５２にかけて設けられ、一端が、接続部材２２０に形成された貫通孔２２０Ａに挿入されている。また、他端が、円盤状部材２５２に形成された貫通孔２５２Ａに挿入されている。

なお、接続部材２２０に形成された貫通孔２２０Ａの内周面と回転軸２５６Ａの外周面との間、および、円盤状部材２５２に形成された貫通孔２５２Ａの内周面と回転軸２５６Ａの外周面との間には、間隙が形成されており、本実施形態では、接続部材２２０および円盤状部材２５２に対して回転軸２５６Ａが接触しない状態で、回転軸２５６Ａが回転するようになっている。

また、回転軸２５６Ａに対しては、回転軸２５６Ａの図中左端部側に第１ブッシュ２５６Ｂが取り付けられ、回転軸２５６Ａの図中右端部側に第２ブッシュ２５６Ｃが取り付けられている。第１ブッシュ２５６Ｂおよび第２ブッシュ２５６Ｃの各々は、貫通孔を有し且つ円盤状に形成され、さらに、この貫通孔に回転軸２５６Ａが通された状態となっている。なお、第１ブッシュ２５６Ｂおよび第２ブッシュ２５６Ｃの各々は、界磁マグネット２５６Ｄの軸方向への磁束の漏洩を防止するために、磁性体によって形成されている。

界磁マグネット２５６Ｄは、回転軸２５６Ａの周囲に設けられている。また、界磁マグネット２５６Ｄは、図４（モータユニット２００の軸方向と直交する面における断面図）に示すように、４個の永久磁石片１４によって構成されている。ここで、この４個の永久磁石片１４は、隣接する磁極が互いに異極同士となるに交互に配置された状態となっている。

さらに、本実施形態では、図３に示すように、界磁マグネット２５６Ｄの外側に、円筒状に形成され、炭化珪素焼結体等のセラミックス材料によって形成された筒状カバー２５６Ｅが設けられている。ここで、この筒状カバー２５６Ｅは、その一端が、第１ブッシュ２５６Ｂにより内側から支持され、また、他端が、第２ブッシュ２５６Ｃにより内側から支持された状態となっている。

また、本実施形態では、第１ブッシュ２５６Ｂの左側面に、環状（リング状）に形成された第１ロータ側マグネット２５６Ｆが取り付けられている。さらに、この第１ロータ側マグネット２５６Ｆの対向位置には、第１本体側マグネット２５７Ａが取り付けられている。この第１本体側マグネット２５７Ａは、接続部材２２０の根元の部分に固定されている。なお、第１ロータ側マグネット２５６Ｆおよび第１本体側マグネット２５７Ａは、同じ磁極が互いに向き合うように配置されている。この結果、本実施形態では、磁気的な反発力によって、第１ロータ側マグネット２５６Ｆと第１本体側マグネット２５７Ａとが離間した状態となる。

さらに、第２ブッシュ２５６Ｃの右側面にも、環状（リング状）に形成された第２ロータ側マグネット２５６Ｇが取り付けられ、また、この第２ロータ側マグネット２５６Ｇの対向位置には、第２本体側マグネット２５７Ｂが取り付けられている。この第２本体側マグネット２５７Ｂは、円盤状部材２５２に固定されている。ここで、第２ロータ側マグネット２５６Ｇおよび第２本体側マグネット２５７Ｂにおいても、同じ磁極が互いに向き合うように配置されている。この結果、この場合も、第２ロータ側マグネット２５６Ｇと第２本体側マグネット２５７Ｂとが、磁気的な反発力によって、離間した状態となる。

ここで、本実施形態では、上記にて説明した回転軸２５６Ａ、第１ブッシュ２５６Ｂ、第２ブッシュ２５６Ｃ、界磁マグネット２５６Ｄ、筒状カバー２５６Ｅ、第１ロータ側マグネット２５６Ｆ、および、第２ロータ側マグネット２５６Ｇによって、回転体として機能する回転ロータ２５６が構成され、この回転ロータ２５６が回転することで、図１にて示したハンドピース１００へ供給される回転駆動力が発生する。

モータユニット本体２１０についてさらに説明する。
筒状カバー２５６Ｅの外側（回転ロータ２５６の外側）には、筒状部材の一例としてのスリーブ２５８が設けられている。このスリーブ２５８は、円筒状に形成されている。また、スリーブ２５８は、炭化珪素焼結体等のセラミックス材料により形成されている。なお、炭化珪素焼結体以外にも、例えばアルミナ、窒化珪素、サイアロン等のようなセラミック焼結体を材料として用いてもよい。

ここで、本実施形態では、円盤状部材２５２に形成された円形の凹部に対してスリーブ２５８の図中右端部が嵌め込まれ、さらに、外側ケース２５１の内側に形成された環状突出部２５４の内側に対してスリーブ２５８の図中左端部が嵌め込まれた構成となっている。

さらに、本実施形態では、外側ケース２５１の内側にヨーク２５９が設けられるとともに、ヨーク２５９とスリーブ２５８との間には、空間２６０が形成されている。
さらに、スリーブ２５８には、空間２６０側と回転ロータ２５６側とをつなぐ複数のスリーブ通気孔２５８Ａが形成されている。

なお、このスリーブ通気孔２５８Ａは、回転ロータ２５６の回転方向（周方向）において１２０°おきに配置されている。また、スリーブ通気孔２５８Ａは、合計で６個設けられており、図中左側に、３個のスリーブ通気孔２５８Ａが１２０°おきにずらされた状態で設けられ、図中右側に、同じく３個のスリーブ通気孔２５８Ａが１２０°おきにずらされた状態で設けられている。

また、円盤状部材２５２には、収容管３００（図１参照）によって送られてきた圧縮空気を、空間２６０へ導く空気導入路２６１が形成されている。
ここで、空気導入路２６１により空間２６０に供給された空気は、スリーブ通気孔２５８Ａを通り、回転ロータ２５６とスリーブ２５８との間の隙間に入る。これにより、本実施形態では、回転ロータ２５６の外周面とスリーブ２５８の内周面との接触が抑制され、回転ロータ２５６の回転がより円滑になされるようになる。

また、スリーブ２５８の外周面には、３個の電機子コイル２６２が取り付けられている。電子部品の一例としてのこの電機子コイル２６２は、スリーブ２５８の周方向において等間隔で配置（１２０°おきに配置）されている。さらに、スリーブ２５８の外周面には、電子部品の他の一例としてのホール素子（図３では不図示）が設けられている。さらに、本実施形態では、円盤状部材２５２の図中左側に、電機子コイル２６２、ホール素子に対して電気的に接続された基板８１が設けられている。

ホール素子は、電機子コイル２６２と同様に、３個設けられている。また、この３個のホール素子は、スリーブ２５８の周方向において１２０°おきに配置されている。各ホール素子は、回転ロータ２５６を構成している各永久磁石片１４が回転するときの磁極の変化を検出する。

本実施形態では、この検出結果に基づいて、不図示の制御装置（歯科用切削装置１とは別に設けられた制御装置）が、電機子コイル２６２への通電量を制御する。これにより、各電機子コイル２６２によって順次発生される磁界と、回転ロータ２５６の界磁マグネット２５６Ｄ（永久磁石片１４）との相互作用によって、回転ロータ２５６が回転する。

次に、図１を参照し、ハンドピース１００の構成を説明する。ハンドピース１００は、図３にて示した接続部材２２０の先端部側がハンドピース１００の内部に挿入されることで、モータユニット２００側に固定される。ハンドピース１００は、断面の形状が円形となるように形成され、さらに、図１に示すように、先端に向かうに従い径が小さくなる先細り形状で形成されている。さらに、図示は省略するが、ハンドピース１００の内部には、ハンドピース１００の軸方向に沿って配置された駆動力伝達シャフトが設けられている。

ここで、この駆動力伝達シャフトは、ハンドピース１００に対してモータユニット２００が取り付けられた際に、接続部材２２０（図３参照）に形成された貫通孔２２０Ａの内部に入り込み、貫通孔２２０Ａ内に位置する回転軸２５６Ａに連結される。なお、駆動力伝達シャフトおよび回転軸２５６Ａの各々には、カップリング（継手）が取り付けられており、駆動力伝達シャフトと回転軸２５６Ａとの連結は、このカップリングにより行われる。

さらに、駆動力伝達シャフトは、ハンドピース１００の先端に取り付けられた切削用工具（ドリル）１０１（図１参照）にも接続されている。これにより、本実施形態では、モータユニット２００にて発生した回転駆動力が切削用工具１０１に伝達されるようになり、切削用工具１０１の回転駆動が行われるようになる。なお、ハンドピース１００には、その先端部に、水を噴出する水噴出口、圧縮空気が噴出する空気噴出口、光を出射する光出射部が設けられている。

ここで、上記では説明を省略したが、モータユニット２００の空間２６０（図３参照）には、コネクタ４００側から送られてきた電力を、後述するＬＥＤ２６３に供給する電線が配置されている。さらに、この空間２６０には、コネクタ４００側から送られてきた水、圧縮空気を、ハンドピース１００へ移送するための移送管（詳細は後述）が設けられている。

なお、本実施形態では、接続部材２２０のうちのハンドピース１００に挿入される部分に、二つの開口（不図示）が形成されており、移送管により送られてきた水、圧縮空気は、この二つの開口を通じて、ハンドピース１００側に供給される。そして、ハンドピース１００側に供給された水、圧縮空気は、ハンドピース１００内を通り、上記水噴出口、空気噴出口まで移動する。

また、本実施形態では、図３に示すように、モータユニット２００に光源としてのＬＥＤ２６３が設けられているとともに、ハンドピース１００内には、光ファイバ（不図示）が設けられている。ＬＥＤ２６３から出射された光は、この光ファイバを経由し上記光出射部に到達する。

歯科用切削装置１の動作を説明する。
歯科用切削装置１が使用される際には、各電機子コイル２６２（図３参照）に通電が行われ、回転ロータ２５６が回転を開始する。なお、このとき、回転ロータ２５６は、第１本体側マグネット２５７Ａおよび第２本体側マグネット２５７Ｂから浮いた状態にある。また、供給手段の一部として機能するスリーブ通気孔２５８Ａなどによって、回転ロータ２５６とスリーブ２５８との間には圧縮空気が供給され、回転ロータ２５６とスリーブ２５８とは非接触の状態となる。そして、回転ロータ２５６が回転すると、回転軸２５６Ａ、駆動力伝達シャフトを介して切削用工具１０１（図１参照）に回転駆動力が伝達され、切削用工具１０１が周方向に回転する。

ここで、本実施形態の歯科用切削装置１では、上記のとおり、回転ロータ２５６の支持を、磁力（第１ロータ側マグネット２５６Ｆ（図３参照）等にて発生する磁力）および空気（回転ロータ２５６とスリーブ２５８との間に供給される空気）により行っている。これにより、本実施形態の歯科用切削装置１は、機械的なベアリング構造を用いずにすみ、高温、高湿度下で滅菌を行うオートクレーブ滅菌を行えるようになっている。

次に、スリーブ２５８の外周面側の構造について詳細に説明する。
図５は、スリーブ２５８、電機子コイル２６２、ホール素子９０、基板８１、円盤状部材２５２等を示した図である。付言すると、図５は、図３にて示したモータユニット２００における外側ケース２５１、接続部材２２０等を取り外した状態を示している。

本実施形態では、図５に示すように、また、上記にて説明したように、スリーブ２５８の外周面に電機子コイル２６２が取り付けられている。なお、この取り付けは、接着により行われている。さらに、本実施形態では、円盤状部材２５２の図中上方に、基板８１が設けられている。ここで、この基板８１は、円環状に形成され、スリーブ２５８の外側に且つスリーブ２５８を取り囲むように配置されている。

さらに、本実施形態では、基板８１に対しホール素子９０が取り付けられている。具体的に説明すると、ホール素子９０には、電源接続端子３１ａ、アース端子３１ｂ、信号端子３１ｃの３つの端子が設けられており、この３つの端子が、基板８１に形成された端子挿入孔８１Ｅに挿入されることで、基板８１へのホール素子９０の取り付けが行われている。なお、ホール素子９０の各々は、電機子コイル２６２と基板８１との間に配置される。

さらに、本実施形態では、コネクタ４００（図１参照）側から供給されてきた水を、ハンドピース１００側へ移送するための水用移送管８２、コネクタ４００側から供給されてきた空気を、ハンドピース１００側へ移送するための空気用移送管８３が設けられている。

図６は、円盤状部材２５２、基板８１、水用移送管８２、空気用移送管８３を組み付ける前の状態を示した斜視図である。
同図に示すように、円盤状部材２５２の上面９１には、円柱状に形成されこの上面９１から上方に向かって突出した第１突出部９２が設けられている。第１突出部９２には、図中上下方向に沿って形成された貫通孔９２Ａが形成されており、本実施形態では、この貫通孔９２Ａ内に、水用移送管８２が挿入される。ここで、この貫通孔９２Ａは、水用移送管８２が挿入される挿入部として機能している。本実施形態では、貫通孔９２Ａを介し、コネクタ４００側から水用移送管８２へ水が供給される。

一方、基板８１には、第１突出部９２の外径よりも大きい内径を有して形成された第１貫通孔８１Ａが形成されており、基板８１が円盤状部材２５２の上に載せられる際に、この第１貫通孔８１Ａ内に、第１突出部９２が挿入される。これにより、本実施形態では、円盤状部材２５２に対する基板８１の移動が規制されるようになる。付言すると、スリーブ２５８の周方向における基板８１の回転が規制されるようになる。

なお、空気用移送管８３が円盤状部材２５２に取り付けられる部分にも、突出部９３（以下、「第２突出部９３」と称する）が形成され、本実施形態では、第２突出部９３に形成された貫通孔９３Ａに対して空気用移送管８３が挿入される。また、第２突出部９３が、基板８１に形成された第２貫通孔８１Ｂに挿入され、この挿入によっても、円盤状部材２５２に対する基板８１の移動が規制される。

図７（Ａ）、（Ｂ）は、歯科用切削装置１の製造段階（組み立て段階）における円盤状部材２５２等を示した図である。
歯科用切削装置１の製造段階では、図７（Ａ）に示す状態を経る。この図７（Ａ）に示す状態では、同図に示すように、複数のコネクタピン８０が円盤状部材２５２の下面９８から突出した状態で配置される。また、円盤状部材２５２の上面９１からは複数本の電線８８が突出した状態で配置される。ここで、下面９８側に位置するコネクタピン８０と、上面９１側に位置する電線８８とは接続されている。

なお、本実施形態では、円盤状部材２５２の上面９１から突出した電線８８が、基板８１（図７では不図示）上に形成された金属端子（不図示）に対して半田により固定される。さらに、基板８１には、配線（後述）が形成されており、この配線を介し、この金属端子とホール素子９０とが接続されている。また、配線を介し、金属端子と電機子コイル２６２とが接続されている。

これにより、本実施形態では、ホール素子９０および電機子コイル２６２への通電（給電）が可能になっている。また、ホール素子９０からの出力信号を、外部の制御装置へ送信可能となっている。なお、本実施形態では、金属端子への電線８８の固定後、電線８８の余った部分をカットする。

さらに、本実施形態では、図７（Ｂ）に示すように、コネクタピン８０の周囲に樹脂製の絶縁ブッシュ８４が取り付けられている。また、円盤状部材２５２には、円盤状部材２５２の厚み方向に沿う貫通孔２５２Ｄが複数形成されている。本実施形態では、この貫通孔２５２Ｄに対して絶縁ブッシュ８４が圧入されることで、円盤状部材２５２に対しコネクタピン８０が固定される。

図８は、円盤状部材２５２を上面９１側から眺めた場合の図である。なお、図８では、図６にて示した第１突出部９２および第２突出部９３の図示を省略し、また、図７にて示した電線８８の図示も省略している。

図８に示すとおり、また、上記にて説明したとおり、円盤状部材２５２には、円盤状部材２５２の厚み方向に沿う貫通孔２５２Ｄが複数形成されている。ここで、複数設けられているこの貫通孔２５２Ｄは、同図に示すように、円盤状部材２５２の周縁に沿って並んだ状態で配置されている。

さらに、本実施形態では、円盤状部材２５２の径方向における中心部に、スリーブ２５８（図３参照）が挿入される円形の凹部２５２Ｅ（図３も参照）が形成されている。そして、本実施形態では、円盤状部材２５２の上面９１であって、この円形の凹部２５２Ｅの周囲に位置する部分に、貫通孔２５２Ｄが形成されている。なお、図３にも示すとおり、凹部２５２Ｅの底には、第２本体側マグネット２５７Ｂが配置されている。

図９は、基板８１の上面図である。
図９に示すとおり、また、上記にて説明したとおり、基板８１には、第１突出部９２（図６参照）が挿入される第１貫通孔８１Ａが形成されている。また、第２突出部９３（図６参照）が挿入される第２貫通孔８１Ｂが形成されている。さらに、本実施形態では、空気導入路２６１（図３参照）を通って供給されてきた空気を、モータ室２５５（図３参照）側へ移動させる第３貫通孔８１Ｃが形成されている。

ここで、基板８１は、環状に形成され、中心孔８１Ｇを有するとともに、この中心孔８１Ｇに面する内周縁８１Ｈと、内周縁８１Ｈよりも外側に位置する外周縁８１Ｊとを備えている。そして、本実施形態では、この内周縁８１Ｈと外周縁８１Ｊとの間に、第１貫通孔８１Ａ〜第３貫通孔８１Ｃが形成されている。
さらに、本実施形態では、ホール素子９０の取り付けが行われる被取り付け部６１が３箇所設けられ、被取り付け部６１の各々には、ホール素子９０が有する上記３本の端子（電源接続端子３１ａ、アース端子３１ｂ、信号端子３１ｃ（図５参照））が挿入される端子挿入孔８１Ｅが形成されている。

また、基板８１には、上記にて説明した電線８８（図７参照）を通すための第１電線用貫通孔４１〜第１０電線用貫通孔５０が形成されている。
ここで、第１電線用貫通孔４１〜第３電線用貫通孔４３は、３個のホール素子９０の各々に対応するように設けられ、第１電線用貫通孔４１〜第３電線用貫通孔４３の各々には、各ホール素子９０からの出力信号を外部へ出力するための電線８８が通される。

また、基板８１上には、ホール素子９０への電力の供給に用いられる電線８８が通される第４電線用貫通孔４４および第５電線用貫通孔４５が形成されている。
ここで、第４電線用貫通孔４４を通った電線８８は、基板８１上に形成された接続配線（図９では不図示）を介し、各ホール素子９０が有する電源接続端子３１ａ（図５参照）に接続される。また、第５電線用貫通孔４５を通った電線８８は、基板８１上に形成された接続配線を介し、各ホール素子９０が有するアース端子３１ｂに接続される。これにより、本実施形態では、３つのホール素子９０の各々へ電力が供給されるようになる。

また、基板８１上には、３個の電機子コイル２６２の各々に対応するように設けられ、電機子コイル２６２への通電（給電）に用いられる電線８８が通される第６電線用貫通孔４６〜第８電線用貫通孔４８が形成されている。
ここで、第６電線用貫通孔４６〜第８電線用貫通孔４８の各々を通り基板８１の上面側へ達した電線８８は、電機子コイル２６２の一端部に接続される。

また、図９では図示を省略するが、基板８１上には、３個設けられた電機子コイル２６２の各々が有する他端部（中性点）が接続される接続配線が設けられている。
さらに、本実施形態では、ＬＥＤ２６３（図３参照）への給電に用いられる電線が通される第９電線用貫通孔４９および第１０電線用貫通孔５０が、基板８１上に形成されている。

図１０は、基板８１上に形成された配線を説明するための図である。
同図に示すように、基板８１上には、各ホール素子９０が有する電源接続端子３１ａが接続される第１接続配線２１が形成されている。第１接続配線２１には、第４電線用貫通孔４４を通された電線８８が接続され、各ホール素子９０が有する電源接続端子３１ａは、不図示の電源の陽極に接続される。
また、基板８１上には、各ホール素子９０が有するアース端子３１ｂが接続される第２接続配線２２が形成されている。第２接続配線２２には、第５電線用貫通孔４５を通された電線８８が接続され、各ホール素子９０が有するアース端子３１ｂは、不図示の電源の陰極に接続される。

さらに、基板８１上には、各ホール素子９０が有する信号端子３１ｃが接続される第３接続配線２３〜第５接続配線２５が設けられている。ここで、第３接続配線２３は、第３電線用貫通孔４３を通された電線８８に接続され、第４接続配線２４は、第２電線用貫通孔４２を通された電線８８に接続され、第５接続配線２５は、第１電線用貫通孔４１を通された電線８８に接続されている。これにより、各ホール素子９０からの出力信号が外部の制御装置へ送られるようになる。

また、基板８１上には、３個の電機子コイル２６２の各々に対応するように第６接続配線２６〜第８接続配線２８が設けられている。
第６接続配線２６は、第６電線用貫通孔４６を通された電線８８に接続され、第７接続配線２７は、第７電線用貫通孔４７を通された電線８８に接続され、第８接続配線２８は、第８電線用貫通孔４８を通された電線８８に接続されている。
さらに、本実施形態の基板８１には、電機子コイル２６２の他端部（中性点）を互いに接続する第９接続配線２９が設けられている。

ところで、上記にて説明した、第１接続配線２１〜第９接続配線２９は、スリーブ２５８の外周面に対し、且つ、金属膜を直接形成するいわゆるメタライズを用いて形成することもできる。なお、この場合、各電機子コイル２６２の一端部および他端部、および、各ホール素子９０が有する上記３つの端子は、スリーブ２５８の外周面上に形成した接続配線に接続される。

ここで、メタライズの具体的な手法としては次の手法を挙げることができる。
まず、白金粒子に熱硬化性樹脂及び分散剤を配合・混練してなる導電性金属ペーストを作製する。次いで、導電性金属ペーストを、スリーブ２５８の外周面上にスクリーン印刷する。その後、焼成炉内において加熱することにより外周面上の導電性金属ペーストを焼き付ける。これにより、第１接続配線２１〜第９接続配線２９が、スリーブ２５８の外周面上に形成される。

ところで、メタライズによって第１接続配線２１〜第９接続配線２９を形成する場合、工程の数が多く、製造コストが増加しやすい。特に上記では、白金を使用するために、製造コストが高くなる。一方で、本実施形態のように、第１接続配線２１〜第９接続配線２９を基板８１上に形成する場合は、メタライズに比べ製造コストが低下する。

また、メタライズによって、第１接続配線２１〜第９接続配線２９をスリーブ２５８の外周面上に形成する場合、第１接続配線２１〜第９接続配線２９の各々は、露出した状態となる。この場合、例えば、電機子コイル２６２が第１接続配線２１〜第９接続配線２９の何れかの接続配線に接したりし、電気的な絶縁を確保しにくくなる。一方で、本実施形態では、スリーブ２５８上に接続配線が形成されていないため、電機子コイル２６２と接続配線との接触を避けられるようになり、絶縁を確保しやすくなる。

図１１は、基板８１等の比較例を示した図である。
図１１に示す比較例では、コネクタピン８０を基板８１に対して直接取り付けた構成となっている。また、この比較例では、円盤状部材２５２に形成した貫通孔２５２Ｄに、コネクタピン８０を通し、円盤状部材２５２の下面９８側にコネクタピン８０を突出させる。

ところで、一般的に基板８１の寸法精度はそれほど高くなく、基板８１に対してコネクタピン８０を直接取り付けてしまうと、コネクタピン８０の配置精度が低いものとなる。そして、この場合、コネクタピン８０が貫通孔２５２Ｄに入らなくなるなどの不具合が起こりうる。特にコネクタピン８０の数が多い場合には、この不具合が起こりやすくなる。

なお、貫通孔２５２Ｄの径を大きくすれば、この不具合は起こりにくくなり、コネクタピン８０が貫通孔２５２Ｄ内に入るようになる。しかしながら、今度は、コネクタ４００の挿入部４１０（図２（Ａ）参照）に形成されたピン受け入れ孔に、コネクタピン８０が入らないという事態が起こりうる。また、本実施形態のように、圧縮空気をモータユニット２００内に供給する構成である場合、貫通孔２５２Ｄの径を大きくしてしまうと、貫通孔２５２Ｄを通じて外部へ空気が漏れ出しやすくなる。

一方で、本実施形態では、コネクタピン８０を基板８１ではなく、金属製の円盤状部材２５２に固定する。この場合、円盤状部材２５２を精度よく作製したうえで、この円盤状部材２５２に対してコネクタピン８０を固定するようにすれば、コネクタピン８０の配置精度が高まるようになる。
さらに、本実施形態では、コネクタピン８０と基板８１の間に、柔軟性を有する電線８８を配置し、この電線８８で、コネクタピン８０と基板８１との接続を行っている。これにより、精度が出にくい基板８１と、精度良く配置したコネクタピン８０との接続を可能にしている。

また、コネクタピン８０を基板８１に対して直接取り付ける構成では、基板８１の外径が大きくなり、これに伴いモータユニット２００の外径が大きくなる。ここで、コネクタピン８０は、上記にて説明した電線８８よりも外径が大きく、電線８８に替えてコネクタピン８０を設置する場合、コネクタピン８０の外径が大きい分だけ、基板８１も大型化する。そしてこの場合、モータユニット２００の外径も大きくなる。

特に本実施形態では、通常の歯科用切削装置１（空気軸受けではなく機械的な軸受けを用いた歯科用切削装置１）には設けられていないスリーブ２５８が設けられており、スリーブ２５８の分だけ、モータユニット２００の径は大きくなっている。このような状況下において、コネクタピン８０を基板８１に取り付けてしまうと、スリーブ２５８の外側に、径が拡大化された基板８１がさらに配置される形となり、モータユニット２００の径が大きくなってしまう。

一方で、本実施形態の構成では、電線８８を基板８１に取り付ける構成となっており、基板８１にコネクタピン８０を取り付ける場合に比べ、基板８１の径を小さくできるようになる。そして、この場合は、モータユニット２００の径も小さくできるようになる。

なお、本実施形態のように円盤状部材２５２の下面９８にコネクタピン８０を取り付けた場合（図７（Ａ）参照）、この下面９８の部分の径が拡大する懸念があるが、円盤状部材２５２の下面９８側には、スリーブ２５８のような部材が設けられておらず（図７（Ｂ）参照）、コネクタピン８０は、円盤状部材２５２の径方向における中央部側に寄せることができる。そして、この場合、円盤状部材２５２の下面９８の径の拡大化を抑制できるようになる。

さらに説明すると、本実施形態では、図３等にて示すように、スリーブ２５８の外周面に対峙する箇所とは外れた箇所に、コネクタピン８０を設けた構成としている。付言すると、本実施形態では、スリーブ２５８の軸方向と直交する方向に向けて且つこの軸方向に沿う投影面に向けて、スリーブ２５８およびコネクタピン８０を投影した場合に、スリーブ２５８とコネクタピン８０とが重ならないようになっている。

さらに説明すると、本実施形態では、コネクタ４００へモータユニット２００を接続する際、スリーブ２５８が図３における矢印３Ａ方向に向かって進行していくが、この進行方向において、スリーブ２５８の位置とコネクタピン８０の位置とがずれている。

詳細には、この進行方向において、コネクタピン８０の方がスリーブ２５８よりも下流側に配置されている。さらに説明すると、スリーブ２５８は、図３に示すように、一端２５８Ｅおよび他端２５８Ｆを有し、コネクタ４００へモータユニット２００が接続される際、この一端２５８Ｅが先頭となってコネクタ４００側へ向かうが、この際、コネクタピン８０は、スリーブ２５８のこの一端２５８Ｅよりも下流側に位置している。

ここで、基板８１にコネクタピン８０を直接取り付けた場合（図１１の比較例の場合）、スリーブ２５８の外周面に対峙する箇所に、コネクタピン８０が配置されるようになる。かかる場合、コネクタピン８０が太いために、コネクタピン８０が設けられている箇所において、モータユニット２００の径が拡大化する。付言すると、上記では、基板８１の部分において径が拡大化する点を説明したが、基板８１以外の部分でも径の拡大化が起こる。

一方で、本実施形態では、上記のように、スリーブ２５８の外周面に対峙する箇所とは外れた箇所に、コネクタピン８０を設けた構成としている。そして、本実施形態では、スリーブ２５８の外周面に対峙する箇所には、コネクタピン８０よりも径の小さい電線８８を配置している。これにより、モータユニット２００の径の拡大化が抑制される。付言すると、本実施形態では、径の拡大化を招くコネクタピン８０を、スリーブ２５８の外周面に対峙する箇所とは外れた箇所に配置し、その代わりに、径の小さい電線８８を設け、モータユニット２００の径の拡大化を抑制している。

（その他）
上記では、ハンドピース１００とモータユニット２００とが別体となった構成例を説明したが、モータユニット２００に相当する部分を省略し、ハンドピース１００内に、モータ（モータユニット２００が有している上記構成）を設けるようにしてもよい。
また、上記では、オートクレーブ滅菌に対応できる歯科用切削装置１について説明したが、オートクレーブ滅菌に対応していない歯科用切削装置１（機械的な軸受けによって回転ロータを支持している歯科用切削装置１）に対しても、上記にて説明した各実施形態を適用することができる。

８０…コネクタピン、８１…基板、８１Ｃ…第３貫通孔、８１Ｇ…中心孔、８１Ｈ…内周縁、８１Ｊ…外周縁、８２…水用移送管、８３…空気用移送管、８８…電線、９０…ホール素子、９２…第１突出部、９２Ａ…貫通孔、１００…ハンドピース、１０１…切削用工具（ドリル）、２００…モータユニット、２５６…回転ロータ、２５８…スリーブ、２５８Ａ…スリーブ通気孔、２５８Ｅ…一端、２５８Ｆ…他端、２６２…電機子コイル、４００…コネクタ

Claims (5)

1. 被接続部に接続され、歯科用工具の駆動に用いられる回転駆動力を発生する歯科用駆動力発生装置であって、
   一端および他端を有し、前記歯科用駆動力発生装置が前記被接続部に接続される際、当該一端を先頭として当該被接続部に向かう筒状部材と、
   前記筒状部材が前記被接続部に向かって進行していく際の進行方向において、当該筒状部材の前記一端よりも下流側に配置され、当該被接続部側に接続される棒状の接続端子と、
   前記筒状部材内に収められ、回転駆動力を生じさせる回転体と、
   前記回転体の回転に使用される電子部品と、
   前記筒状部材の外側に且つ当該筒状部材を取り囲むように形成され、前記電子部品が接続される基板と、
   前記接続端子の径よりも小さい径で形成され、前記基板と当該接続端子とを接続する電線と、
   を備える歯科用駆動力発生装置。
2. 前記被接続部側から供給されてきた供給物が通る管と、
   前記管の端部が挿入される挿入部が形成された突出部と、
   を更に備え、
   前記基板は、前記突出部によって位置決めされていることを特徴とする請求項１に記載の歯科用駆動力発生装置。
3. 前記基板は、環状に形成され、中心孔を有するとともに、当該中心孔に面する内周縁と当該内周縁よりも外側に位置する外周縁とを備え、さらに、当該内周縁と当該外周縁との間に、空気を通す貫通孔を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の歯科用駆動力発生装置。
4. 前記筒状部材と前記回転体との間に空気を供給する供給手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の歯科用駆動力発生装置。
5. 被接続部に接続され、歯科用工具が取り付けられ、操作者により操作されるハンドピースであって、
   一端および他端を有し、前記ハンドピースが前記被接続部に接続される際、当該一端を先頭として当該被接続部に向かう筒状部材と、
   前記筒状部材が前記被接続部に向かって進行していく際の進行方向において、当該筒状部材の前記一端よりも下流側に配置され、当該被接続部側に接続される棒状の接続端子と、
   前記筒状部材内に収められ、回転駆動力を生じさせる回転体と、
   前記回転体の回転に使用される電子部品と、
   前記筒状部材の外側に且つ当該筒状部材を取り囲むように形成され、前記電子部品が接続される基板と、
   前記接続端子の径よりも小さい径で形成され、前記基板と当該接続端子とを接続する電線と、
   を備えるハンドピース。

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