專利名稱：空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用加壓空氣使切削用工具旋轉(zhuǎn)的醫(yī)療用、牙科用、或者其他切 削加工用的空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器，更具體地講是涉及一種例如牙科用氣渦輪牙鉆手機。
背景技術(shù)：
本申請人的專利文獻1 4中公開了一種可作為醫(yī)療用、牙科用、或者其他切削加 工用的空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器。這些專利文獻中公開的空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器作為有效地將加 壓空氣的能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)力的部件，均包括兩段式(日文2段式)轉(zhuǎn)子。該兩段式轉(zhuǎn)子由 環(huán)狀的輪轂、形成在該輪轂的外周面上的第1渦輪葉片部及第2渦輪葉片部構(gòu)成。而且，第 1渦輪葉片部和第2渦輪葉片部分別包括自輪轂中心以放射狀延伸的多個第1渦輪葉片和 第2渦輪葉片。專利文獻1 4中公開的空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器均包括由手術(shù)人員把持的把手部、 及設(shè)置在該把手部的前端部的頭部，其構(gòu)成為手持件形狀。在上述頭部形成有中空部，在該 中空部收容有具有與中空部的內(nèi)表面形狀相對應的外形的筒狀的內(nèi)側(cè)殼體，在該內(nèi)側(cè)殼體 的內(nèi)部收容有上述轉(zhuǎn)子及能夠使該轉(zhuǎn)子軸旋轉(zhuǎn)地支承該轉(zhuǎn)子的軸承機構(gòu)部。轉(zhuǎn)子能夠沿著 其軸心部裝卸自由地安裝各種切削工具。在頭部和內(nèi)側(cè)殼體中還形成有用于向轉(zhuǎn)子的第1 渦輪葉片部噴射加壓空氣的供氣通路、及用于將自第2渦輪葉片部輸送來的空氣排出的排 氣通路。而且，在內(nèi)側(cè)殼體中形成有將自第1渦輪葉片部輸送來的加壓空氣引導到第2渦 輪葉片部的中繼通路(導入部)。因而，自供氣通路噴射來的加壓空氣首先遇到第1渦輪葉 片部的第1渦輪葉片，利用其作用使轉(zhuǎn)子繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。接著，加壓空氣從中繼通路被輸送 到第2渦輪葉片部，遇到第2渦輪葉片，進行作用，從而進一步推進上述轉(zhuǎn)子繞旋轉(zhuǎn)軸的旋 轉(zhuǎn)。之后，加壓空氣通過排氣通路被排出到外部。這樣，在采用兩段式轉(zhuǎn)子的牙鉆手機中，加壓空氣的能量能夠在兩個渦輪葉片部 有效地利用，因此，與以往的牙鉆手機相比，具有能夠在更高速旋轉(zhuǎn)的條件下帶有更高轉(zhuǎn)矩 特性地使切削工具旋轉(zhuǎn)這樣的優(yōu)點。專利文獻1 日本專利第3208345號公報專利文獻2 日本專利第3672781號公報專利文獻3 :W02006/101133A1 號公報專利文獻4 日本專利第4160319號公報牙科用的牙鉆手機是向患者的口腔內(nèi)插入牙鉆手機的頭部來對牙進行切削診療 等的牙鉆手機，為了緩和患者的不適感，或者為了盡量不遮擋手術(shù)人員的視場而改良操作 性，優(yōu)選為小型。為了使頭部小型化，一般考慮減小上述轉(zhuǎn)子的直徑，但在減小轉(zhuǎn)子的直徑 之后欲獲得規(guī)定的轉(zhuǎn)矩時，需要加快轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)。但是，安裝于轉(zhuǎn)子的切削工具的耐用轉(zhuǎn)速 受到限制(通常的牙科用切削工具的情況下，轉(zhuǎn)速為45萬rpm以下)，而且，過度提高切削 工具的轉(zhuǎn)速時，有可能導致切削工具折損、自工具保持部飛出等狀況，也會引起切削時的噪 音或者發(fā)熱增大等問題。因而，不提高轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速而使頭部小型化是非常困難的。
在專利文獻2中公開了一種牙鉆手機，該牙鉆手機采用兩段式轉(zhuǎn)子，由單一的構(gòu) 件形成用于向第2渦輪葉片部引導來自第1渦輪葉片部的空氣的第2空氣通路，并且，使形 成有第2空氣通路的區(qū)域大于形成有供氣通路的區(qū)域，從而，消除加壓空氣的泄漏，能夠在 維持高轉(zhuǎn)矩的同時、稍稍降低轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。但是，在此獲得的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速并不足以消除上述 的問題點，尋求在維持著轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下更有效地降低轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。另外，在本專利文獻所示 的牙鉆手機的情況下，在頭部內(nèi)，隔著空氣導環(huán)收容支承轉(zhuǎn)子等，該空氣導環(huán)的存在也是難 以使頭部更小型的原因之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明即是鑒于上述情況而做成的，其目的在于提供一種在維持轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩的同 時降低轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速、此外也能夠謀求使頭部更加小型化的空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器。第1發(fā)明的空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器包括由手術(shù)人員把持的把手部、設(shè)置在上述把手 部的前端部的頭部、及借助軸承能夠繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)地支承在形成于上述頭部的中空部的轉(zhuǎn) 子，上述轉(zhuǎn)子一體地具有沿著上述旋轉(zhuǎn)軸的周圍配置多個第1渦輪葉片的第1渦輪葉片部、 及同樣地沿著上述旋轉(zhuǎn)軸的周圍配置多個第2渦輪葉片的第2渦輪葉片部，在上述頭部的 中空部設(shè)有用于自設(shè)置于上述把手部的供氣通路朝向上述轉(zhuǎn)子的第1渦輪葉片部噴出空 氣的供氣口、將來自上述第1渦輪葉片部的空氣引導到上述第2渦輪葉片部的導入部、及用 于將來自上述第2渦輪葉片部的空氣排出到設(shè)置于上述把手部的排氣通路的排氣口，自上 述供氣口噴出的空氣從實質(zhì)上與上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向作用于上述第1渦輪葉片 部，使上述轉(zhuǎn)子繞上述旋轉(zhuǎn)軸的軸心旋轉(zhuǎn)，該空氣經(jīng)過在上述各第1渦輪葉片之間形成的 第1空氣通路，自上述第1渦輪葉片沿著旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向被排出，并且，經(jīng)過在上述導入 部形成的第2空氣通路被引導到第2渦輪葉片，引導到該第2渦輪葉片的空氣在實質(zhì)上與 上述旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向上作用于上述第2渦輪葉片部而推進上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過在上述 各第2渦輪葉片之間形成的第3空氣通路從上述排氣口被排出，其特征在于，上述第1渦輪 葉片的從朝向上述旋轉(zhuǎn)軸的方向看到的側(cè)面形狀是自上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)朝向下 游側(cè)地凹陷的凹曲形狀，上述第2渦輪葉片的同一側(cè)面形狀是向與該第1渦輪葉片相反的 方向凹陷的凹曲形狀。本發(fā)明優(yōu)選為，上述第2空氣通路由多個凹狀空部位構(gòu)成，該凹狀空部位由設(shè)置 在形成于上述頭部的中空部的內(nèi)周上且與上述旋轉(zhuǎn)軸平行的多個壁部、以及形成在該壁部 之間且橫穿與上述旋轉(zhuǎn)軸平行的面的底壁部形成，上述凹狀空部位由構(gòu)成上述底壁部的表 面的第1面、由自該第1面中的相對于上述旋轉(zhuǎn)軸的離心側(cè)部連續(xù)地上升的曲面構(gòu)成的第2 面、以及位于上述底壁部的兩側(cè)的、構(gòu)成上述壁部的底壁部側(cè)內(nèi)表面的第3及第4面形成。在這種情況下，上述底壁部也可以自上述旋轉(zhuǎn)軸的軸心朝向放射方向、或者相對 于來自上述旋轉(zhuǎn)軸的軸心的放射方向以朝向上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)離心的方式傾斜。 還優(yōu)選為，上述第1及第2面與上述第3及第4面的連接部利用曲面連續(xù)地形成。還優(yōu)選 為，在上述第3及第4面中的、位于上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的第3面上形成有第5面， 該第5面是通過切削上述凹狀空部位的開口側(cè)部分并朝向上述底壁部傾斜而成的。第2發(fā)明的空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器包括由手術(shù)人員把持的把手部、設(shè)置在上述把手 部的前端部的頭部、及借助軸承能夠繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)地支承在形成于上述頭部的中空部的轉(zhuǎn)5子，上述轉(zhuǎn)子一體地具有沿著上述旋轉(zhuǎn)軸的周圍配置多個第1渦輪葉片的第1渦輪葉片部、 及同樣地沿著上述旋轉(zhuǎn)軸的周圍配置多個第2渦輪葉片的第2渦輪葉片部，在上述頭部的 中空部設(shè)有用于自設(shè)置于上述把手部的供氣通路朝向上述轉(zhuǎn)子的第1渦輪葉片部噴出空 氣的供氣口、將來自上述第1渦輪葉片部的空氣引導到上述第2渦輪葉片部的導入部、及用 于將來自上述第2渦輪葉片部的空氣排出到設(shè)置于上述把手部的排氣通路的排氣口，自上 述供氣口噴出的空氣從實質(zhì)上與上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向作用于上述第1渦輪葉片 部而使上述轉(zhuǎn)子繞上述旋轉(zhuǎn)軸的軸心旋轉(zhuǎn)，該空氣經(jīng)過在上述各第1渦輪葉片之間形成的 第1空氣通路，自上述第1渦輪葉片沿著旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向被排出，并且，經(jīng)過在上述導入 部形成的第2空氣通路被引導到第2渦輪葉片，引導到該第2渦輪葉片的空氣在實質(zhì)上與 上述旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向上作用于上述第2渦輪葉片部而推進上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過在上述 各第2渦輪葉片之間形成的第3空氣通路從上述排氣口被排出，其特征在于，上述第2空氣 通路由多個凹狀空部位構(gòu)成，該凹狀空部位由設(shè)置在形成于上述頭部的中空部的內(nèi)周上且 與上述旋轉(zhuǎn)軸平行的多個壁部以及形成在該壁部之間且橫穿與上述旋轉(zhuǎn)軸平行的面的底 壁部形成，上述凹狀空部位由構(gòu)成上述底壁部的表面的第1面、由自該第1面中的相對于上 述旋轉(zhuǎn)軸的離心側(cè)部連續(xù)地上升的曲面構(gòu)成的第2面、以及位于上述底壁部的兩側(cè)的構(gòu)成 上述壁部的底壁部側(cè)內(nèi)表面的第3及第4面形成，在上述第3及第4面中的、位于上述轉(zhuǎn)子 的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的第3面上形成有第5面，該第5面是通過切削上述凹狀空部位的開口 側(cè)部分并朝向上述底壁部傾斜而成。在上述任一項發(fā)明中，也可以在以上述旋轉(zhuǎn)軸為中心的圓周方向上，使形成有上 述第2空氣通路的區(qū)域大于形成有上述供氣口的區(qū)域。在這種情況下，優(yōu)選為形成有上述 第2空氣通路的區(qū)域在以上述旋轉(zhuǎn)軸為中心的圓周方向上遍布在除靠近上述排氣口一側(cè) 之外的整周上。另外，也可以是形成有上述第2空氣通路的區(qū)域由多個區(qū)域構(gòu)成，上述各區(qū)域所 包含的各個第1面相對于上述旋轉(zhuǎn)軸的放射方向具有不同的角度。在這種情況下，優(yōu)選為 對于在使上述第1面自上述第1面的上述旋轉(zhuǎn)軸側(cè)端部向上述旋轉(zhuǎn)軸側(cè)延長的線、與通過 上述第1面的上述旋轉(zhuǎn)軸側(cè)端部且自上述旋轉(zhuǎn)軸側(cè)端部向上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向延伸的切 線之間形成的切線角，上述各區(qū)域所包含的上述第1面的切線角被設(shè)定為朝向上述轉(zhuǎn)子的 旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)變小。在上述任一項發(fā)明中，上述轉(zhuǎn)子具有包含大徑環(huán)部和與該大徑環(huán)部同心的小徑環(huán) 部的環(huán)狀輪轂，上述第1渦輪葉片部形成在上述大徑環(huán)部的外周部，上述第2渦輪葉片部形 成在上述小徑環(huán)部的外周部。采用第1發(fā)明的空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器，手術(shù)人員通過把持把手部，能夠使設(shè)置在 上述把手部的前端部的頭部朝向切削對象部位地進行切削作業(yè)。在形成于上述頭部的中空 部，轉(zhuǎn)子借助軸承能夠繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)地被支承，該轉(zhuǎn)子由兩段式轉(zhuǎn)子構(gòu)成，自供氣口噴出的 空氣作用于構(gòu)成兩段式轉(zhuǎn)子的第ι渦輪葉片部及第2渦輪葉片部，其能量高效地用于轉(zhuǎn)子 的上述旋轉(zhuǎn)。此時，自供氣口噴出到第1渦輪葉片部的空氣作用于第1渦輪葉片部而使上 述轉(zhuǎn)子繞上述旋轉(zhuǎn)軸的軸心旋轉(zhuǎn)之后，利用形成于頭部的中空部的導入部被引導到達第2 渦輪葉片部。到達第2渦輪葉片部的空氣作用于第2渦輪葉片部而進一步推進上述轉(zhuǎn)子的 旋轉(zhuǎn)，之后從上述排氣口被排出。導入到第1渦輪葉片部及第2渦輪葉片部的空氣實質(zhì)上作用于分別形成在其上的第1渦輪葉片及第2渦輪葉片。在這種情況下，由于第1渦輪葉 片的從朝向上述旋轉(zhuǎn)軸的方向看到的側(cè)面形狀是自上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)朝向下游 側(cè)地凹陷的凹曲形狀，因此，自供氣口噴出的空氣所保有的能量通過該第1渦輪葉片被高 效地用作繞上述旋轉(zhuǎn)軸的軸心旋轉(zhuǎn)的動力。而且，從上述導入部到達第2渦輪葉片部的空 氣作用于第2渦輪葉片而進一步推進轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，但由于該第2渦輪葉片的上述側(cè)面形狀 是向與第1渦輪葉片相反的方向凹陷的凹曲形狀，因此，實質(zhì)上以沿著第2渦輪葉片的凸曲 面部流動的方式進行作用。因而，被導入到第2渦輪葉片部的空氣的旋轉(zhuǎn)推進力并沒有那 么大，轉(zhuǎn)子在此的轉(zhuǎn)速提高程度較小，能夠抑制轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。但是，由于自供氣口噴出的空 氣所保有的能量在第1渦輪葉片部被高效地使用，因此，能夠充分確保轉(zhuǎn)子所保有的轉(zhuǎn)矩。只要上述第2空氣通路由多個凹狀空部位構(gòu)成，該凹狀空部位由設(shè)置在形成于上 述頭部的中空部的內(nèi)周上且與上述旋轉(zhuǎn)軸平行的多個壁部、以及形成在該壁部之間且橫穿 與上述旋轉(zhuǎn)軸平行的面的底壁部形成，就不需要構(gòu)成上述專利文獻2所示的空氣引導環(huán)的 構(gòu)件，能夠謀求使頭部小型化。而且，只要該凹狀空部位由第1 第4面形成，就能夠僅通過 對頭部的中空部內(nèi)周進行切削加工而容易且準確地加工為期望的形狀。只要使上述底壁部 形成為自上述旋轉(zhuǎn)軸的軸心朝向放射方向，就容易進行該加工。另外，只要使該底壁部相對 于來自上述旋轉(zhuǎn)軸的軸心的放射方向以朝向上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)離心的方式傾斜， 空氣就會自第1渦輪葉片部的第1空氣通路順暢地流入到第2空氣通路，能夠減小此處的 壓力損失。并且，在上述第1及第2面與上述第3及第4面的連接部利用曲面連續(xù)地形成 的情況下，空氣能夠在第2空氣通路中壓力損失較少地順暢地流通。此外，在位于上述轉(zhuǎn)子 的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的第3面上形成有通過切削上述凹狀空部位的開口側(cè)部分并朝向上述 底壁部傾斜的第5面的情況下，空氣自第1空氣通路更順暢地流入到第2空氣通路，該順暢 性與上述第2渦輪葉片的形狀的特性疊加，維持轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)速抑制效果更加顯著。采用第2發(fā)明的空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器，除了與上述同樣地將供給空氣的能量有效 地用于轉(zhuǎn)子的上述旋轉(zhuǎn)這樣的兩段式轉(zhuǎn)子特有的效果之外，能夠謀求頭部的小型化，而且， 利用具有上述第5面的第2空氣通路的特有構(gòu)造，能夠在維持所需的轉(zhuǎn)矩的同時、獲得降低 了轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子。而且，通用于第1及第2發(fā)明，第2空氣通路由多個凹狀空部位構(gòu)成，該凹 狀空部位由設(shè)置在形成于上述頭部的中空部的內(nèi)周上且與上述旋轉(zhuǎn)軸平行的多個壁部、以 及形成在該壁部之間且橫穿與上述旋轉(zhuǎn)軸平行的面的底壁部形成，因此，導入到第1渦輪 葉片部的空氣隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，在以壓縮的方式被導入到該凹狀空部位內(nèi)的同時、被導入 到第2渦輪葉片部，由此，頭部內(nèi)始終是正壓狀態(tài)。因而，像上述專利文獻3或4中公開的 那樣，也能獲得阻斷供給空氣而使轉(zhuǎn)子停止旋轉(zhuǎn)時的回吸防止功能。在第1及第2發(fā)明中，在以上述旋轉(zhuǎn)軸為中心的圓周方向上，使形成有上述第2空 氣通路的區(qū)域大于形成有上述供氣口的區(qū)域的情況下，自供氣口噴出的空氣能夠可靠地經(jīng) 過第1空氣通路流入到第2空氣通路。在這種情況下，只要形成有上述第2空氣通路的區(qū) 域在以上述旋轉(zhuǎn)軸為中心的圓周方向上遍布在除靠近上述排氣口一側(cè)之外的整周上，流入 到第2空氣通路的空氣就不會立即朝向排氣口而會臨時滯留在第2空氣通路中，因此，上述 回吸防止效果進一步提高，并且，由于能夠?qū)⒆缘?渦輪葉片部導入的空氣從第2空氣通路 順暢地導入到第2渦輪葉片，因此，能夠在維持著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下抑制轉(zhuǎn)速。另外，在第1及第2發(fā)明中，在形成有上述第2空氣通路的區(qū)域由多個區(qū)域構(gòu)成，上述各區(qū)域所包含的各個第1面相對于上述旋轉(zhuǎn)軸的放射方向具有不同的角度的情況下， 在各區(qū)域中流入到第2空氣通路的空氣的作用不同。因而，通過適當?shù)卦O(shè)定各區(qū)域的每個 角度來協(xié)調(diào)空氣向第3空氣通路的導入功能和空氣在第2空氣通路中的臨時滯留功能，能 夠高效地進行轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速降低及回吸防止功能這兩者。特別是，只要對于在使上述第1面 自上述第1面的上述旋轉(zhuǎn)軸側(cè)端部向上述旋轉(zhuǎn)軸側(cè)延長而成的線、與通過上述第1面的上 述旋轉(zhuǎn)軸側(cè)端部且自上述旋轉(zhuǎn)軸側(cè)端部向上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向延伸而成的切線之間形成 的切線角，上述各區(qū)域所包含的上述第1面的切線角被設(shè)定為朝向上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向下 游側(cè)變小，就能夠謀求在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)空氣臨時滯留在第2空氣通路中，謀求在 下游側(cè)能夠迅速地流入到第3空氣通路中。并且，在第1及第2發(fā)明中，只要上述轉(zhuǎn)子具有包含大徑環(huán)部和與該大徑環(huán)部同心 的小徑環(huán)部的環(huán)狀輪轂，上述第1渦輪葉片部形成在上述大徑環(huán)部的外周部，上述第2渦輪 葉片部形成在上述小徑環(huán)部的外周部，就能夠容易地加工兩段式轉(zhuǎn)子。


圖1是作為本發(fā)明的空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器的一個實施方式的牙科用氣渦輪牙鉆 手機的側(cè)視圖。圖2是該牙科用氣渦輪牙鉆手機的主要部分的縱剖視圖。圖3是該牙科用氣渦輪牙鉆手機的主要部分的局部斷裂、局部縱剖及局部立體 圖。圖4是圖2中的IV-IV向視剖視圖。圖5是表示組裝于該牙科用氣渦輪牙鉆手機的轉(zhuǎn)子的一個例子的立體圖。圖6是該牙科用氣渦輪牙鉆手機的頭部的俯視圖。圖7是圖6中的VII-VII向視剖視圖。圖8是圖6中的VIII部的放大圖。圖9是圖7中的IX部的放大圖。圖10是圖6中的X-X向視剖視圖。圖11是將該牙科用氣渦輪牙鉆手機中的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系和比較例一同 表示曲線圖。圖12是表示頭部的另一實施方式的概略俯視圖。
具體實施例方式下面，根據(jù)

本發(fā)明的空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器的實施方式。圖1是表示作為 本發(fā)明的空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器的一個實施方式的牙科用氣渦輪牙鉆手機的整體結(jié)構(gòu)的側(cè) 視圖。在圖1中，牙鉆手機1具有供手術(shù)人員在治療時手持的部分、即把手部2，在該把手部 2的基端部，與以往的牙鉆手機同樣地設(shè)有用于與空氣、水等作用介質(zhì)的供給管3相連接的 連接部2a，在把手部2的前端部，通過頸部2b連結(jié)有頭部4。在該頭部4能夠裝卸自由地 安裝切削工具5。圖2 圖4是將圖1的頭部4及其附近部放大后的圖。如這些附圖所示， 頭部4 一體地包括連結(jié)在把手部2的前端的軸部40、及收容上述切削工具5和驅(qū)動該切削 工具5的驅(qū)動部6的筒狀殼體部41，筒狀殼體部41的中心軸線(相當于后述的切削工具的旋轉(zhuǎn)中心軸線，之后稱作旋轉(zhuǎn)軸線)41a如圖2所示地相對于軸部40的軸心40a垂直或大 致垂直地定向。如圖2 圖4所示，頭部4的軸部40具有被加工為能夠插入固定于筒狀把手部2 的前端的尺寸和形狀的截面縮小部40b。在軸部40還形成有使把手部2側(cè)的后端面40c (圖 3及圖4所示的附圖上右側(cè)的端面)與筒狀殼體部41的內(nèi)壁面流體連通的多個通孔。在這 多個通孔中包含用于向切削工具驅(qū)動部6供給加壓空氣的供氣通路71 73、及用于將來自 切削工具驅(qū)動部6的加壓空氣排出的排氣通路81、82。供氣通路71 73連接于供氣管7，該供氣管7自與圖1所示的作用介質(zhì)供給管3 的連接部加沿著把手部2的長軸方向配設(shè)在該把手部2的內(nèi)部。如圖4所示，各供氣通路 71 73通過將軸部40自其把手部2側(cè)的后端面40c和截面縮小部40b的外周面朝向筒狀 殼體部41的內(nèi)壁面地加工出規(guī)定長度的孔而形成。供氣通路71與打孔加工于上述軸部40 中的供氣管7的連接部70相通，供氣通路72、73通過打孔加工于軸部40中的連結(jié)通路72a、 73a與上述連接部70相通。因而，自供氣管7供給的加壓空氣經(jīng)過各供氣通路71 73被 導入到筒狀殼體部41內(nèi)。上述供氣通路72、73的基部側(cè)在截面縮小部40b的外周面開口， 因此，在該供氣通路72、73的該開口側(cè)的中途壓入密閉有球形密封構(gòu)件(例如鋼球)72b、 73b。在圖示例子中，連結(jié)通路73a形成為橫穿供氣通路72地與供氣通路72相通，并且也與 供氣通路73相通。各供氣通路71 73在其前側(cè)具有小徑的噴嘴部710、720、730，該噴嘴 部710、720、730的前端在上述筒狀殼體部41的內(nèi)壁面開口而成為供氣口 711、721、731 (也 參照圖10)。噴嘴部710、720、730優(yōu)選配置為，利用自噴嘴部710、720、730噴射的加壓空 氣，使配置在筒狀殼體部41的內(nèi)側(cè)的切削工具5受到以旋轉(zhuǎn)軸線41a為中心地向箭頭42方 向(圖4中的順時針方向)旋轉(zhuǎn)的力。具體地講，優(yōu)選將供氣口 711、721、731配置成沿著 圓周方向排列在筒狀殼體部41的圓筒內(nèi)表面上，并且，如圖4所示，將噴嘴部710、720、730 的中心軸線與通過筒狀殼體部41的圓筒內(nèi)表面上的點且與該中心軸線交叉的點的切線的 交角(噴嘴切線角α )設(shè)定為約10 50°。另外，各噴嘴部710、720、730分別通過錐形部連接于供氣通路71 73，該供氣通 路71 73的通過錐形部的連接部分的總橫截面積形成得大于各噴嘴部710、720、730在 上述筒狀殼體部41的內(nèi)壁面開口的部分的總橫截面積。各錐形部的角度(錐角)優(yōu)選約 15 45°。還優(yōu)選為，為了使自各噴嘴部710、720、730噴射的空氣的流速大于自上述連接 部70供給的空氣的流速，總計噴嘴部710、720、730的橫截面積而成的有效截面積小于供氣 管7的有效截面積。如圖10所示，供氣口 711、721、731的形狀通常為橢圓形，但并不限定于此，也可以 是方形(未圖示)。另外，如上所述，上述連接部70與軸部40的軸心40a平行地形成，加壓 空氣的供氣管7通過連接構(gòu)件連接于該連接部70。因此，例如與連接部70相對于軸部40 的軸心40a傾斜地形成的情況相比，能夠有效地利用與軸部后端面40c相鄰的空間。如圖 2所示，排氣通路81、82形成在供氣通路71 73的下方，其由自軸部后端面40c貫穿于筒 狀殼體部41的內(nèi)壁面的孔構(gòu)成。排氣通路81、82的前端部在筒狀殼體部41的內(nèi)壁面開口 而成為排氣口 811、821(參照圖10)，而且，排氣通路81、82的基端部在上述軸部后端面40c 開口，其將把手部2的內(nèi)筒部作為排氣通路，通過圖1所示的上述連接部加和供給管3與 未圖示的排氣部件相通。并且，在上述軸部40配設(shè)有用于照明上述切削工具5的前端部的9導光體9，還設(shè)有用于朝向切削工具5的前側(cè)注水的芯部空氣管路10。另外，與芯部空氣管 路10相通的供水管路及供水管路的圖示省略。如圖2及圖3所示，頭部4的筒狀殼體部41具有與驅(qū)動部6的外側(cè)形狀相對應的 形狀和尺寸的圓筒狀中空部410，該驅(qū)動部6用于將自上述供氣通路71 73噴出的加壓 空氣轉(zhuǎn)換為切削工具5的旋轉(zhuǎn)力。該中空部410在其上部和下部的開口部411、412處開放 (也參照圖10)。而且，上述驅(qū)動部6可從上部開口部411插入到中空部410中，切削工具 5能夠相對于在插入到中空部410的驅(qū)動部6設(shè)置的后述的工具支承部50裝卸自由地通 過下部開口部412安裝在該工具支承部50上。另外，為了將配置在中空部410中的驅(qū)動部 6保持在該中空部410的規(guī)定位置，在上部開口部411裝卸自由地設(shè)有環(huán)狀副殼體413。該 副殼體413在其外周部形成有陽螺紋，與形成在開口部411的內(nèi)周部的陰螺紋部螺紋接合， 利用安裝于頭部4的小螺釘414鎖定該螺紋接合狀態(tài)(也參照圖1)。在該副殼體413的 上表面還設(shè)有蓋支承環(huán)415，蓋11利用該蓋支承環(huán)415裝卸自由地安裝在開口部411。該 蓋支承環(huán)415卡定蓋11的周緣部，從而不容許蓋11在沿著旋轉(zhuǎn)軸線41a的方向上下運動， 能夠阻止蓋11向上方脫出。在本實施方式中，如圖2所示，在蓋11的內(nèi)側(cè)與驅(qū)動部6之間 彈性安裝有彈簧構(gòu)件(圖示例子中是防松墊圈)111，利用該彈簧構(gòu)件111的施力，蓋11穩(wěn) 定地保持在圖示的位置。該彈簧構(gòu)件111在上述彈性安裝狀態(tài)下發(fā)揮功能，從而對以橫跨 (日文跨3 )后述的上部軸承部12的外側(cè)環(huán)122和上述蓋支承環(huán)415的方式設(shè)置的按壓 環(huán)112施力，將驅(qū)動部6保持在規(guī)定位置。通過克服彈簧構(gòu)件111的彈力地按壓上述蓋11， 能夠解除工具支承部(例如卡盤)50對切削工具5的把持來更換切削工具5。如圖2所示，切削工具5驅(qū)動部6具有沿著中空部410的旋轉(zhuǎn)軸線41a支承切削工 具5的工具支承部50。在工具支承部50中形成有距其一端部(圖2及圖3中的下端部) 規(guī)定深度的孔(工具支承孔)51。工具支承部50還包括用于保持插入到工具支承孔51中 的切削工具5的卡盤機構(gòu)(未圖示)。該卡盤機構(gòu)是公知的機構(gòu)，能夠在按壓蓋11時解除 保持來更換切削工具5，在離開開蓋11的狀態(tài)下鎖定切削工具5，解除鎖定而能夠在按壓蓋 11的狀態(tài)下更換切削工具5。工具支承部50并不限定于卡盤方式，也可以包括利用橡膠等 彈性構(gòu)件的摩擦力作用能夠裝卸地保持切削工具5的方式。上述工具支承部50被分別設(shè)置在其上部和下部的上部軸承部12和下部軸承部13 以旋轉(zhuǎn)軸線41a為中心旋轉(zhuǎn)自由地支承。上部軸承部12和下部軸承部13基本上具有相同 的結(jié)構(gòu)，在本實施方式中采用公知的球軸承。但是，軸承的構(gòu)造并不限定于球軸承，也可以 采用其他的軸承構(gòu)造(例如滑動軸承、空氣軸承等)。具體地講，上部軸承部(球軸承)12 具有內(nèi)側(cè)環(huán)121、同心地配置于該內(nèi)側(cè)環(huán)121的外側(cè)環(huán)122、及配置在這些內(nèi)側(cè)環(huán)121與外 側(cè)環(huán)122之間的多個滾珠123。而且，內(nèi)側(cè)環(huán)121外嵌固定于工具支承部50。另一方面，外 側(cè)環(huán)122隔著0型密封圈124以壓入狀態(tài)固定在上述副殼體413上。在副殼體413的內(nèi)周 部形成有收容該0型密封圈IM的周槽413a。利用該0型密封圈IM防止噴射到后述的轉(zhuǎn) 子14上的加壓空氣向上方泄漏。下部軸承部13與上部軸承部12同樣地由球軸承構(gòu)成，該下部軸承部(球軸承)13 與上部軸承部12同樣地由內(nèi)側(cè)環(huán)131、外側(cè)環(huán)132和配置在它們之間的多個滾珠133構(gòu)成。 而且，內(nèi)側(cè)環(huán)131外嵌固定于工具支承部50。另一方面，外側(cè)環(huán)132隔著0型密封圈134以 壓入狀態(tài)固定在筒狀殼體部41的中空部410上。利用該0型密封圈134防止加壓空氣向下方泄漏。筒狀殼體部41的中空部410形成為與配置有上述上部軸承部12、下部軸承部 13和后述的轉(zhuǎn)子14的部位相對應的尺寸形狀，其概略地由內(nèi)徑較大的上部大徑筒部416、 內(nèi)徑較小的下部小徑筒部417、及配置在兩筒部416、417之間的臺階部418構(gòu)成(也參照圖 10)。設(shè)置于上述下部軸承部13的0型密封圈134收容在形成于下部小徑筒部417的內(nèi)周 的周槽417a中。接著，也參照圖5說明轉(zhuǎn)子14的結(jié)構(gòu)。在上述工具支承部50中的位于上述上部 軸承部12與下部軸承部13之間的部分一體設(shè)有兩段式轉(zhuǎn)子14，該兩段式轉(zhuǎn)子14用于利用 自上述供氣通路71 73噴射的加壓空氣使工具支承部50、進而通過該工具支承部50使切 削工具5繞上述旋轉(zhuǎn)軸線41a旋轉(zhuǎn)。如圖5中的轉(zhuǎn)子部的立體圖詳細所示，轉(zhuǎn)子14由環(huán)狀 的輪轂140構(gòu)成，該環(huán)狀輪轂140同心地包括中央的通孔141、上端的大徑環(huán)部142、及下段 的小徑環(huán)部143。通孔141的內(nèi)徑與支承轉(zhuǎn)子14的工具支承部50中的大致中途部分的外 徑大致相等，通過向該通孔141中按壓工具支承部50的該中途部分，使轉(zhuǎn)子14和工具支承 部50 —體化。作為該一體化，也可采用熱裝、鉚接、或者鍵結(jié)合等方法。上述大徑環(huán)部142 及小徑環(huán)部143上下兩段地一體化，在上段的大徑環(huán)部142的外周部設(shè)有第1渦輪葉片部 15，在下段的小徑環(huán)部143的外周部設(shè)有第2渦輪葉片部16。第1渦輪葉片部15由形成在輪轂140的上端部的圓形的上部頂壁144、以及自該 上部頂壁144的底部(下表面)沿著上述大徑環(huán)部142的外周部向下方延伸且向半徑方向 外側(cè)突出的許多個(本實施方式中為18個)突出壁(第1渦輪葉片151)構(gòu)成。第1渦輪 葉片151沿著大徑環(huán)部142的圓周方向等間隔地設(shè)置。在各第1渦輪葉片151中還包括第 1渦輪葉片151的一個面(在轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)方向42上位于上游側(cè)的作用面152)和另一個 面(在轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)方向42上位于下游側(cè)的引導面153)，在相鄰的各第1渦輪葉片151 之間，由該作用面152及引導面153、上部頂壁144的下表面、大徑環(huán)部142的外周部形成第 1空氣通路154。第1空氣通路154的高度位置(沿著上述旋轉(zhuǎn)軸線41a的高度位置)設(shè) 定為在將轉(zhuǎn)子14設(shè)置于上述中空部410的狀態(tài)下，自上述供氣噴嘴部710、720、730噴射來 的加壓空氣可吹入到第1空氣通路154的上部這樣的位置。另外，各第1空氣通路154中 的從上述上部頂壁144的下表面到大徑環(huán)部142的外周部的形狀形成為朝向半徑方向內(nèi)側(cè) 彎曲的曲面(曲面形狀在圖2中表示得最明顯)155，從轉(zhuǎn)子14的半徑方向外側(cè)吹入到第1 空氣通路154中的空氣沿著上述曲面155帶有最小的空氣阻力地順暢地向下方變換方向。 另外，各第1渦輪葉片151的從朝向上述旋轉(zhuǎn)軸線41a的方向看到的側(cè)面形狀為從上述轉(zhuǎn) 子的旋轉(zhuǎn)方向42的上游側(cè)朝向下游側(cè)凹陷的凹曲形狀。第2渦輪葉片部16由利用上述第1空氣通路154的下端和內(nèi)側(cè)的緣部將外周切 邊而成的下部頂壁145、以及自該下部頂壁145的底部沿著小徑環(huán)部143的外周部向下方延 伸且向半徑方向外側(cè)突出的許多個(本實施方式中為18個)突出壁(第2渦輪葉片161) 構(gòu)成。第2渦輪葉片161沿著圓周方向等間隔地設(shè)置。在各第2渦輪葉片161中還包括第 2渦輪葉片161的一個面(在轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)方向42上位于上游側(cè)的作用面162)和另一個 面(在轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)方向42上位于下游側(cè)的引導面163)，在相鄰的各第2渦輪葉片161 之間，由該作用面162及引導面163、下部頂壁145的下表面、小徑環(huán)部143的外周部形成第 3空氣通路164。特別是，各第3空氣通路164中的從上述下部頂壁145的下表面到小徑環(huán) 部143的外周部的形狀形成為朝向半徑方向內(nèi)側(cè)彎曲的曲面(曲面形狀在圖2中表示得最明顯)165，從轉(zhuǎn)子14的半徑方向外側(cè)吹入到第3空氣通路164中的空氣沿著上述曲面165 帶有最小的空氣阻力地順暢地向下方變換方向。另外，第3空氣通路164的高度位置(沿 著上述旋轉(zhuǎn)軸線41a的高度位置)設(shè)定為在將轉(zhuǎn)子14設(shè)置于上述中空部410的狀態(tài)下，第 3空氣通路164的底部處于與上述排氣通路81、82大致相同的位置。而且，各第2渦輪葉片 161的從朝向上述旋轉(zhuǎn)軸線41a的方向看到的側(cè)面形狀為向與上述第1渦輪葉片151相反 的方向凹陷的凹曲形狀。第2渦輪葉片161的下片朝向上述旋轉(zhuǎn)方向42側(cè)地彎曲，相對于 與上述旋轉(zhuǎn)軸線41a平行的方向的彎曲角度β被設(shè)定為大于0°且小于等于70°。如圖2所示，用于將來自上述第1渦輪葉片部15的空氣引導到第2渦輪葉片部16 的空氣的導入部17設(shè)置在上述頭部4中的上述中空部410的內(nèi)周、詳細地講是上述臺階部 418。也參照圖6 圖10說明該導入部17。自上述供氣通路71 73噴出到中空部410 的加壓空氣自第1空氣通路巧4的半徑方向外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)地被引導，而且，從第1空氣通路 154的下端部排出的加壓空氣自第3空氣通路164的半徑方向外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)地被引導。上 述導入部17由用于自第1空氣通路IM的下端部向第3空氣通路164引導空氣的多個(圖 示例子中為7個)的第2空氣通路170構(gòu)成，該多個第2空氣通路170沿著以上述旋轉(zhuǎn)軸 線41a為中心的圓周方向并列設(shè)置，其形成的區(qū)域171在該圓周方向上遍布在除靠近上述 排氣口 811、821—側(cè)之外的整周上(參照圖6)。另外，該多個第2空氣通路170所形成的 區(qū)域171不包含上述供氣通路71 73的供氣口 711、721、731所形成的區(qū)域74，且形成得 大于供氣口 711、721、731所形成的區(qū)域74(參照圖4及圖6)。上述多個第2空氣通路170自上述中空部410中的臺階部418形成到小徑筒部417 的內(nèi)周。形成為在將上述驅(qū)動部6收容于中空部410時，轉(zhuǎn)子14的第1渦輪葉片部15帶 有些許間隙地嵌入到大徑筒部416的內(nèi)周部，第2渦輪葉片部16帶有些許間隙地嵌入到小 徑筒部417的內(nèi)周部。而且，上述供氣口 711、721、731以在大徑筒部416的內(nèi)表面上開口 地與上述第1空氣通路巧4相對的方式定位，排氣口 811、821在小徑筒部417的內(nèi)表面上 開口地定位在上述第3空氣通路164的下端部位。并且，在上述臺階部418的與上述排氣 通路81、82相對應的部位，與該排氣通路81、82相通的輔助排氣口 83以長孔狀開口，導入 到第1空氣通路1 中的空氣的一部分不朝向第2及第3空氣通路170、164，而直接自排氣 通路81、82排氣。上述第2空氣通路170由多個凹狀空部位18構(gòu)成，該凹狀空部位18由設(shè)置在形 成于上述頭部4的中空部410的內(nèi)周上且與上述旋轉(zhuǎn)軸線41a平行的多個壁部181、以及形 成在該壁部181之間且橫穿與上述旋轉(zhuǎn)軸線41a平行的面的底壁部182形成。上述凹狀空 部位18由構(gòu)成上述底壁部182的表面的第1面18a、由自該第1面18a中的相對于上述旋 轉(zhuǎn)軸線41a的離心側(cè)部連續(xù)地上升的曲面構(gòu)成的第2面18b、以及位于上述底壁部182的兩 側(cè)的、構(gòu)成上述壁部181的底壁部側(cè)內(nèi)表面的第3及第4面18c、18d形成。而且，在上述第 3及第4面18c、18d中的、位于上述轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)方向42的上游側(cè)的第3面18c上形成 有第5面18e，該第5面18e是通過切削上述凹狀空部位18的朝上開口側(cè)部分并朝向上述 底壁部182傾斜而形成的。這樣，通過形成第5面18e，自第1空氣通路154向第2空氣通 路170的空氣流入性升高，由此，能夠有效地抑制轉(zhuǎn)子14的轉(zhuǎn)速、并防止回吸(日文寸夂 ”” ”。并且，上述底壁部182、即第1面18a以自上述旋轉(zhuǎn)軸線41a的軸心朝向放射 方向、且相對于該放射方向朝向上述轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)方向42的下游側(cè)離心的方式傾斜。通過這樣地將第1面18a以朝向轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)方向42的下游側(cè)離心的方式傾斜地形成，使 流入的空氣易于暫時滯留在凹狀空部位18中，能夠使上述回吸防止功能更加顯著。如圖8 所示，第1面18a的中心線與該中心線同上述小徑筒部417內(nèi)周交叉的部分的切線所成的 角度(切線角)Y被設(shè)定為45° 60°。另外，上述第1及第2面18a、18b與上述第3及 第4面18c、18d的連接部利用曲面連續(xù)地形成，由此，第2空氣通路170中的空氣流通壓力 損失較少，非常順暢。該連接部的曲面的曲率半徑優(yōu)選為0. Imm以上。在使用如上所述地構(gòu)成的牙鉆手機1切削牙齒的情況下，如圖1所示，選擇適合目 標作業(yè)的切削工具5，將其從下方安裝在工具支承部50上。接著，從未圖示的加壓空氣供給 源供給來的加壓空氣通過供給用管3被輸送到各供氣通路71 73。接著，加壓空氣從各 供氣通路71 73被供給到噴嘴部710、720、730。在噴嘴部710、720、730中通過的加壓空 氣加速，朝向與轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)軸線41a正交的方向(轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)方向42上的下游側(cè)) 自供氣口 711、721、731噴出。于是，通過向上述第1空氣通路154中吹入加壓空氣，對圖5 所示的第1渦輪葉片部15中的第1渦輪葉片151的上述作用面152作用以加壓空氣的能 量，使轉(zhuǎn)子14繞旋轉(zhuǎn)軸線41a的軸心向箭頭42方向旋轉(zhuǎn)。隨著該旋轉(zhuǎn)，向通過供氣口 711、 721,731的對置部的第1空氣通路154中依次吹入加壓空氣，轉(zhuǎn)子14繼續(xù)上述旋轉(zhuǎn)。由于 第1渦輪葉片151的上述側(cè)面形狀做成向旋轉(zhuǎn)方向42凹陷的凹曲形狀，因此，吹入到第1 空氣通路154中的加壓空氣的能量作用于該作用面152，作為轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)動力被高效地 消耗。因而，在該階段中，轉(zhuǎn)子14會在高轉(zhuǎn)速且保有較大轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)。然后，供給到第1空氣通路154的加壓空氣在各第1渦輪葉片151之間的第1空 氣通路154中向下方流動。然后，在轉(zhuǎn)子14旋轉(zhuǎn)的同時第1空氣通路IM移動到形成于頭 部4的筒狀殼體部41的第2空氣通路170的對置位置時，空氣從第1空氣通路154的底部 開口部流入到第2空氣通路170。此時，由于第5面18e形成在凹狀空部位18的上游側(cè)且 朝向第1面18a(底壁部182)傾斜，因此，空氣會順暢地流入到第2空氣通路170。進入到 第2空氣通路170的空氣沿著形成該第2空氣通路170的凹狀空部位18的第1 第5面 18a 18e，朝向轉(zhuǎn)子14的半徑方向內(nèi)側(cè)被輸送到轉(zhuǎn)子14的第3空氣通路164。由于凹狀 空部位18以其第1面18a如圖8所示地以角度、向離心方向傾斜的狀態(tài)形成，因此，流入 到凹狀空部位18的空氣易于臨時滯留，在提高了其內(nèi)壓的狀態(tài)下被輸送到第3空氣通路 164。流入到第3空氣通路164的加壓空氣被在形成該第3空氣通路164的各第2渦輪葉 片161之間以及在這之間夾著的內(nèi)側(cè)的曲面165引導而向下方移動，通過排氣口 811、821 被輸送到排氣通路81、82。輸送到排氣通路81、82的空氣經(jīng)過把手部2的內(nèi)筒部，通過連接 于牙鉆手機1的作用介質(zhì)供給管3被放出到外部。流入到第3空氣通路164的加壓空氣作用于構(gòu)成第2渦輪葉片部16的第2渦輪葉 片161的上述作用面162，進一步推進轉(zhuǎn)子14的上述旋轉(zhuǎn)。但是，由于第2渦輪葉片161的 側(cè)面形狀做成向與第1渦輪葉片151相反的方向凹陷的凹曲形狀，因此，第2渦輪葉片161 的作用面162成為與作用的空氣流相對的凸曲面，流入到第3空氣通路164的空氣以沿著 該凸曲面流動的方式進行作用。因而，導入到第2渦輪葉片部16的空氣的旋轉(zhuǎn)推進力并沒 有那么大，轉(zhuǎn)子14在此的轉(zhuǎn)速提高的程度較小，能夠抑制轉(zhuǎn)子14整體的轉(zhuǎn)速。但是，利用加 壓空氣對第1渦輪葉片部15的作用，轉(zhuǎn)子14充分地保有轉(zhuǎn)矩，因此，能夠維持用于切削牙 齒所要求的切削能力。而且，通過抑制轉(zhuǎn)子14的轉(zhuǎn)速，能夠使其小于等于切削工具5的耐用轉(zhuǎn)速，也不存在切削工具5折損、自工具保持部50飛出等隱患，并且，切削時的噪音或者 發(fā)熱變小，也不會使患者產(chǎn)生不適感。在停止噴出加壓空氣時，轉(zhuǎn)子14停止旋轉(zhuǎn)，但在轉(zhuǎn)子 14的旋轉(zhuǎn)過程中，在上述凹狀空部位18始終充滿空氣，該部分的內(nèi)壓為較高的狀態(tài)，因此， 即使停止噴出加壓空氣，也不會進行回吸，不會將切削屑、治療液從牙齒的切削部位吸引到 頭部4的機械部內(nèi)。參照圖11對上述那樣通過大致維持轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩并降低轉(zhuǎn)速而獲得的牙科用氣渦 輪牙鉆手機的功能特性進行說明。圖11是表示在使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的同時使切削工具作用于牙 齒的情況下的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與此時牙齒所負荷的轉(zhuǎn)矩的關(guān)系的曲線圖。由該曲線圖可知，自 無負荷狀態(tài)使切削工具作用于牙齒，隨著加強該作用力，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速降低，但牙齒所承受的 負荷、即轉(zhuǎn)矩變大。在轉(zhuǎn)速為零時，轉(zhuǎn)矩最大，將此時的轉(zhuǎn)矩稱作鎖定轉(zhuǎn)矩(日文口 7夕卜 ^夂)，是在臨床現(xiàn)場受到重視的轉(zhuǎn)矩。該鎖定轉(zhuǎn)矩越高，越能夠以較強的力切削牙齒，通常 說氣渦輪牙鉆手機的轉(zhuǎn)矩較高。圖11中的曲線a表示以往的氣渦輪牙鉆手機的例示，在這種情況下，在欲使鎖定 轉(zhuǎn)矩為等級A時，需要為轉(zhuǎn)子無負荷時的轉(zhuǎn)速(旋轉(zhuǎn)數(shù)，下同)60萬rpm左右。這樣，由于 遠遠大于切削工具的臨界轉(zhuǎn)速45rpm，因此產(chǎn)生上述隱患。因此，如曲線b所示，降低噴到轉(zhuǎn) 子上的加壓空氣的壓力而使其為轉(zhuǎn)速40萬rpm時，鎖定轉(zhuǎn)矩也降低到等級B左右，牙齒的 切削能力降低，作為氣渦輪牙鉆手機的實用性降低。像上述專利文獻2中提出的那樣，曲線 c通過設(shè)計轉(zhuǎn)子等的構(gòu)造，不降低鎖定轉(zhuǎn)矩而降低轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，不會導致牙齒的切削能力降 低。但是，無法使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為切削工具的臨界轉(zhuǎn)速以下，無法消除切削工具產(chǎn)生不良的隱 患。曲線d表示具有上述結(jié)構(gòu)的氣渦輪牙鉆手機1的情況下的同樣的關(guān)系，表示能夠在將 鎖定轉(zhuǎn)矩維持在對等級A的狀態(tài)下將轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速降低到40萬rpm。在圖11中，將曲線a、c 與曲線d進行比較，例如在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為20萬rpm時，曲線d情況下的轉(zhuǎn)矩值低于曲線a、 c情況下的轉(zhuǎn)矩值。但是，由于鎖定轉(zhuǎn)矩在等級A處相同，因此，實質(zhì)上的切削能力沒有變 化，手術(shù)人員的切削感也不變。這樣，構(gòu)成轉(zhuǎn)子14的第1及第2渦輪葉片151、161與第2空氣通路170各自特有 的結(jié)構(gòu)疊加，能夠在維持著轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下實現(xiàn)降低轉(zhuǎn)子14的轉(zhuǎn)速。由此，能夠使轉(zhuǎn)子14為 小徑，能夠使頭部4小型化，牙科用氣渦輪牙鉆手機1的各種適應性顯著提高。而且，由于 在頭部4的中空部410中直接形成第2空氣通路170，因此，能有效地利用中空部410的空 間，更加有助于小型化。圖12是表示頭部4的另一實施方式的俯視圖，作為與圖6相對應的概略圖來表 示。在本實施方式中，形成有多個(圖示例子中為6個)第2空氣通路170的區(qū)域由多個區(qū) 域構(gòu)成，上述各區(qū)域所包含的各個第1面相對于上述旋轉(zhuǎn)軸的放射方向具有不同的角度。 即，該角度與圖8所示的角度(切線角)Y相對應，在圖12中，6個第2空氣通路170自上 述旋轉(zhuǎn)方向42的上游側(cè)朝向下游側(cè)地每兩個(170-1、170-2、170-；3)成一對，各對構(gòu)成上述 區(qū)域，各個區(qū)域中的上述角度Y像Y-1、Y _2、Y-3那樣被設(shè)定為朝向轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)方向 42的下游側(cè)變小。這樣，通過將角度Y設(shè)定為朝向轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)方向42的下游側(cè)變小， 在轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)，謀求使空氣臨時滯留在第2空氣通路170中，在下游側(cè)，能夠 謀求迅速地流入到第3空氣通路164中。由此，能夠適當?shù)卣{(diào)整轉(zhuǎn)子14的轉(zhuǎn)速抑制與上述 回吸防止功能的平衡。14
在圖12中，將6個第2空氣通路170分為每兩個一組，將其做成多個區(qū)域，使這些 各區(qū)域的上述切線角、朝向下游側(cè)地依次不同，但區(qū)域的構(gòu)成方式并不限定于此。例如， 也能夠由一個第2空氣通路170構(gòu)成各區(qū)域，而且，也能夠使各區(qū)域所包含的第2空氣通路 170的數(shù)量不同。圖12所示的各第2空氣通路170-1、170-2、170-3省略添加附圖標記，但其均由與 上述相同的具有第1 第5面18a 18e的凹狀空部位18構(gòu)成。另外，由于其他結(jié)構(gòu)也與 圖6相同，因此，省略添加各個附圖標記及其說明。另外，在上述實施方式中，舉例說明了牙科用的氣渦輪牙鉆手機，但也能夠?qū)⒈景l(fā) 明應用于由手術(shù)人員使用的其他的空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器。另外，構(gòu)成第1及第2渦輪葉片 部15、16的第1及第2渦輪葉片151、161的數(shù)量、以及構(gòu)成導入部17的第2空氣通路170 的數(shù)量并不限定于例示的數(shù)量。
權(quán)利要求
1.一種空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器，該空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器包括由手術(shù)人員把持的把手部、 設(shè)置在上述把手部的前端部的頭部及借助軸承能夠繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)地支承在形成于上述頭 部的中空部的轉(zhuǎn)子；上述轉(zhuǎn)子一體地具有沿著上述旋轉(zhuǎn)軸的周圍配置多個第1渦輪葉片的第1渦輪葉片部 及同樣地沿著上述旋轉(zhuǎn)軸的周圍配置多個第2渦輪葉片的第2渦輪葉片部；在上述頭部的中空部設(shè)有用于自設(shè)置于上述把手部的供氣通路朝向上述轉(zhuǎn)子的第1 渦輪葉片部噴出空氣的供氣口、將來自上述第1渦輪葉片部的空氣引導到上述第2渦輪葉 片部的導入部、及用于將來自上述第2渦輪葉片部的空氣排出到設(shè)置于上述把手部的排氣 通路的排氣口；自上述供氣口噴出的空氣從實質(zhì)上與上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向作用于上述第1 渦輪葉片部而使上述轉(zhuǎn)子繞上述旋轉(zhuǎn)軸的軸心旋轉(zhuǎn)，該空氣經(jīng)過在上述各第1渦輪葉片之 間形成的第1空氣通路，自上述第1渦輪葉片沿著旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向被排出，并且，經(jīng)過在 上述導入部形成的第2空氣通路被引導到第2渦輪葉片，引導到該第2渦輪葉片的空氣在 實質(zhì)上與上述旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向上作用于上述第2渦輪葉片部而推進上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，經(jīng) 過在上述各第2渦輪葉片之間形成的第3空氣通路從上述排氣口被排出，其特征在于，上述第1渦輪葉片的從朝向上述旋轉(zhuǎn)軸的方向看到的側(cè)面形狀是自上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn) 方向上游側(cè)朝向下游側(cè)地凹陷的凹曲形狀，上述第2渦輪葉片的同一側(cè)面形狀是向與該第 1渦輪葉片相反的方向凹陷的凹曲形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器，其特征在于，上述第2空氣通路由多個凹狀空部位構(gòu)成，該凹狀空部位由設(shè)置在形成于上述頭部的 中空部的內(nèi)周上且與上述旋轉(zhuǎn)軸平行的多個壁部、以及形成在該壁部之間且橫穿與上述旋 轉(zhuǎn)軸平行的面的底壁部形成；上述凹狀空部位由構(gòu)成上述底壁部的表面的第1面、由自該第1面中的相對于上述旋 轉(zhuǎn)軸的離心側(cè)部連續(xù)地上升的曲面構(gòu)成的第2面、以及位于上述底壁部的兩側(cè)的構(gòu)成上述 壁部的底壁部側(cè)內(nèi)表面的第3及第4面形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器，其特征在于，上述底壁部自上述旋轉(zhuǎn)軸的軸心朝向放射方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器，其特征在于，上述底壁部相對于自上述旋轉(zhuǎn)軸的軸心的放射方向以朝向上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向下游 側(cè)離心的方式傾斜。
5.根據(jù)權(quán)利要求2 4中任一項所述的空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器，其特征在于，上述第1及第2面與上述第3及第4面的連接部利用曲面連續(xù)地形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器，其特征在于，在上述第3及第4面中的、位于上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的第3面上形成有第5面， 該第5面是通過切削上述凹狀空部位的開口側(cè)部分并朝向上述底壁部傾斜而成的。
7.一種空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器，該空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器包括由手術(shù)人員把持的把手部、 設(shè)置在上述把手部的前端部的頭部、及借助軸承能夠繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)地支承在形成于上述頭 部的中空部的轉(zhuǎn)子；上述轉(zhuǎn)子一體地具有沿著上述旋轉(zhuǎn)軸的周圍配置多個第1渦輪葉片的第1渦輪葉片部、及同樣地沿著上述旋轉(zhuǎn)軸的周圍配置多個第2渦輪葉片的第2渦輪葉片部；在上述頭部的中空部設(shè)有用于自設(shè)置于上述把手部的供氣通路朝向上述轉(zhuǎn)子的第1 渦輪葉片部噴出空氣的供氣口、將來自上述第1渦輪葉片部的空氣引導到上述第2渦輪葉 片部的導入部、及用于將來自上述第2渦輪葉片部的空氣排出到設(shè)置于上述把手部的排氣 通路的排氣口；自上述供氣口噴出的空氣從實質(zhì)上與上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向作用于上述第1 渦輪葉片部而使上述轉(zhuǎn)子繞上述旋轉(zhuǎn)軸的軸心旋轉(zhuǎn)，該空氣經(jīng)過在上述各第1渦輪葉片之 間形成的第1空氣通路，自上述第1渦輪葉片沿著旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向被排出，并且，經(jīng)過在 上述導入部形成的第2空氣通路被引導到第2渦輪葉片，引導到該第2渦輪葉片的空氣在 實質(zhì)上與上述旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向上作用于上述第2渦輪葉片部而推進上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，經(jīng) 過在上述各第2渦輪葉片之間形成的第3空氣通路從上述排氣口被排出，其特征在于，上述第2空氣通路由多個凹狀空部位構(gòu)成，該凹狀空部位由設(shè)置在形成于上述頭部的 中空部的內(nèi)周上且與上述旋轉(zhuǎn)軸平行的多個壁部、以及形成在該壁部之間且橫穿與上述旋 轉(zhuǎn)軸平行的面的底壁部形成；上述凹狀空部位由構(gòu)成上述底壁部的表面的第1面、由自該第1面中的相對于上述旋 轉(zhuǎn)軸的離心側(cè)部連續(xù)地上升的曲面構(gòu)成的第2面、以及位于上述底壁部的兩側(cè)的構(gòu)成上述 壁部的底壁部側(cè)內(nèi)表面的第3及第4面形成；在上述第3及第4面中的、位于上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的第3面上形成有第5面， 該第5面是通過切削上述凹狀空部位的開口側(cè)部分并朝向上述底壁部傾斜而成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器，其特征在于，在以上述旋轉(zhuǎn)軸為中心的圓周方向上，使形成有上述第2空氣通路的區(qū)域大于形成有 上述供氣口的區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器，其特征在于，形成有上述第2空氣通路的區(qū)域在以上述旋轉(zhuǎn)軸為中心的圓周方向上遍布在除靠近 上述排氣口 一側(cè)之外的整周上。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器，其特征在于，形成有上述第2空氣通路的區(qū)域由多個區(qū)域構(gòu)成；上述各區(qū)域所包含的各個第1面相對于上述旋轉(zhuǎn)軸的放射方向具有不同的角度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器，其特征在于，對于在使上述第1面自上述第1面的上述旋轉(zhuǎn)軸側(cè)端部向上述旋轉(zhuǎn)軸側(cè)延長的線、與 通過上述第1面的上述旋轉(zhuǎn)軸側(cè)端部且自上述旋轉(zhuǎn)軸側(cè)端部向上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向延伸 的切線之間形成的切線角而言，上述各區(qū)域所包含的上述第1面的切線角被設(shè)定為朝向上 述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)變小。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器，其特征在于，上述轉(zhuǎn)子具有包含大徑環(huán)部和與該大徑環(huán)部同心的小徑環(huán)部的環(huán)狀輪轂；上述第1渦輪葉片部形成在上述大徑環(huán)部的外周部，上述第2渦輪葉片部形成在上述 小徑環(huán)部的外周部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器。該空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器在維持轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩的同時、降低轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，此外，也能夠謀求使頭部更加小型化。該空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切削器包括兩段式轉(zhuǎn)子(14)，其特征在于，從朝向轉(zhuǎn)子(14)的旋轉(zhuǎn)軸線(41a)的方向看構(gòu)成轉(zhuǎn)子(14)的第1渦輪葉片部(15)中的第1渦輪葉片(151)的側(cè)面形狀是自上述轉(zhuǎn)子(14)的旋轉(zhuǎn)方向(42)的上游側(cè)朝向下游側(cè)凹陷的凹曲形狀，構(gòu)成轉(zhuǎn)子(14)的第2渦輪葉片部(16)中的第2渦輪葉片(161)的同一側(cè)面形狀是向與該第1渦輪葉片(151)相反的方向凹陷的凹曲形狀。
文檔編號A61C1/05GK102048588SQ20101052623
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者中山照三, 高志哲也 申請人:株式會社莫利嗒制作所