JPH0416656Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、歯牙切削に用いられる歯科治療用の
エアータービンハンドピース及びその作動機構の
汚染防止に最適なハンドピースにおける内部汚染
防止装置に関する。

〔従来の技術〕

歯科治療用としてのエアータービンハンドピー
スは、その一例を第５図に示す如く、ピース先端
１に設けたエアータービンの空気受け羽根２に外
部の圧気供給源からの高圧（約２乃至３Kg／cm²）
の送気流を給気パイプ３を通して当て排気パイプ
４から排出させることによつて、これを高速回転
（約毎分40万回転程度）させ、該タービンに直結
せしめた切削具５を駆動するようになしてある。

更に、ハンドピースの使用時に切削具５の帯熱
を防止し、かつ、歯牙屑の洗い流しを行うため
に、外部の給水源から水パイプ６を通して冷却水
が刃先に向けて放水されると共に、その放水口に
並設してチツプエアーパツク７を開口させて、前
記冷却水を噴霧化する手段が講じられている。

ところで、口腔内治療時に切削具５が高速回転
しているハンドピースでは、治療終了時などに、
これを口外に取り出す際における切削具５の皮膜
接触などの危険防止上、作業位置でエアータービ
ンへの送気を中止して切削具５の回転が停止した
ことを確認した後に、該ピースを口外に取り出す
ことが習慣となつている。

しかし、高速回転中のエアータービンに対して
そのドライブエアーの送気を中止しても、前記受
け羽根２はその慣性によつて暫くの間回転し続け
るために、この間の羽根作用でタービン配置構造
部のハンドピース先端内空気が排気パイプ４を通
して送り出されることになり、これによつて、該
構造部内が負圧となる現象が生じる。

その結果、作業位置に保持したハンドピース先
端では、切削具チヤツク部及びその他の構造上の
隙間部などに付着した冷却水が歯牙屑、唾液、血
液あるいは雑菌などを含んだ汚水として第５図上
矢標で示すように吸引されて、内部汚染が生じる
惧れがある。

従つて、使用後のハンドピースはその都度消毒
することが必要であるが、ハンドピースの精密な
内部構造を損ねる薬液や熱処理による消毒を避け
るガスによる消毒の場合では、これによる充分な
殺菌効果を上げるために略２乃至３時間程度の消
毒時間を要するので、作業性が極めて悪くなり、
そのために開業医等におけるこの種ハンドピース
の消毒は事実上不可能な状況にある。

従つて、Ｂ型肝炎、エイズなどの血液感染症の
予防上問題があつた。

かかるハンドピースにおける消毒手段の改善策
として、ハンドピースによる作業終了後も給気パ
イプ３等を介して少量の高圧エアーをピース先端
構造部に送り込み、該部を大気に対して正圧に保
つことにより、前記隙間等からの汚水の侵入を防
止して、内部汚染を防ぎ、ピース外部の洗浄消毒
により済ませる手段が提案されてはいる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、上記の内圧維持手段によると、給気
パイプあるいはチツプエアーパイプの分岐管によ
り維持圧を供給する場合には、このときの送気が
依然排気パイプを通つて逃げ出るので、このロス
分を補つた上で有効最少限の内部圧を得るには、
作業終了後も相当量のエアーを送り込まなければ
ならず、その結果、エアータービン即ち切削具の
回転を完全に停止させることが出来ないことに加
えて、この内部圧維持のためのエアーの空費が多
く、そのために、一般に空気源を共用して構成さ
れる二連装型のハンドピースユニツトにおける他
方のハンドピースの使用に支障を来さない程度に
強力な空気源を必要とする。

又、他の構成として排気パイプより内部圧維持
のための送気を行う場合には、前述の当該排気パ
イプからの流出ロスを防ぐことが出来る反面、排
気パイプに作動時とは逆向きの送気制御を行わな
ければならず、そのために、排気パイプ回路中に
流路変換のための三方弁を設け、該弁を外部から
の制御可能な電磁弁などで構成する関係上、装置
構成が大嵩となる傾向にあり、さらに、機能面で
は、該排気パイプを通して送気し続けるので、作
業終了直後のエアータービンの慣性空転を阻止し
て一旦停止させることは出来るが、次に該タービ
ンが逆回転し始めるため、切削具の回転を安定に
停止させることが出来ない。

又、この場合には、チエツクエアーパイプ内へ
の汚水侵入を阻止することが出来ないので、これ
に対する処置を別途考慮しなければならない。

これ等のことから、この種ハンドピースにおけ
る作動停止後の内部加圧による汚染防止手段とし
ては、チツプエアーパイプを含む給排パイプの全
てに内部圧維持に必要な最低限の低圧空気を同時
に送り込むことが有効である。

しかるに、このような各パイプへの送気を可能
にする装置構成は、各パイプ回路中に配置する弁
構造体が多くなり、特に、送気方向を可逆反転さ
せる排気パイプ回路における弁体が三方弁を必要
とし、しかも、これを電磁弁で構成する従来の構
成では、装置が大嵩化すると共に重くならざるを
得なかつた。

一方、歯科治療機器は多くの用途に適応するた
めにすでに各種構造部が機能的にコンパクトに纏
められているので、新たに上述の構成のような汚
染防止機構部を組付けるには、組込みスペース並
びに重量上の制限が多く、そのために、このよう
な附加構造部はその構成を極力小嵩かつ軽量にす
ることが強く要求される。

そこで、本考案は、従来装置の欠点を解消し、
加えてこの種装置に要求される諸機能を充分に達
成することが出来、しかも、装置の小嵩軽量化を
計り得るハンドピースにおける内部汚染防止装置
の開発を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕 しかして、この目的の達成のために、本考案で
は、エアータービン用給気回路とその排気回路と
冷却用注水回路及びその噴霧用チツプエアー回路
とを備えたハンドピース作動機構において、第３
の低圧エアー回路を設け、一端に高圧のドライブ
エアー回路を接続し他端に前記低圧エアー回路を
接続した給気用シヤトル弁を介して前記給気回路
への送気回路を切換可能に構成し、前記ドライブ
エアー回路と低圧エアー回路とを両端のパイロツ
ト圧受け口に接続したフリーピストン構造からな
る排気用三方弁を介して前記排気回路の送排切換
を可能に構成すると共に、一端に前記チツプエア
ー回路を接続し他端に前記低圧エアー回路を接続
したチツプエアー用シヤトル弁を介して該チツプ
エアー回路への送気回路を切換可能に構成し、か
つ、これ等弁構造部及びその切換回路の主要部を
単一ユニツト内に一体的に構成してなるハンドピ
ースにおける内部汚染防止装置を提案する。

〔作用〕

大量の高圧エアーを送気するドライブエアー回
路と同じく小量の高圧エアーを送気するチツプエ
アー回路が共に送気状態にあるとき、これ等回路
中の給気用シヤトル弁及びチツプエアー用シヤト
ル弁は、低圧エアー回路による圧気作用力に抗し
て、ドライブエアー回路をエアータービン用給気
回路に接続し、チツプエアー回路をその給気回路
に接続する状態にあり、他方、排気用三方弁はド
ライブエアー回路の高い送気圧を受けて低圧エア
ー回路の圧気作用力に抗する切り換り位置にあつ
て、前記タービンを駆動したエアーを大気中に放
出する排気回路を構成する状態にある。

従つて、かかるドライブエアー回路及びチツプ
エアー回路の送気下で、ハンドピースは従来装置
と同様に正常作動する。

次に、前記ドライブエアー回路及びチツプエア
ー回路における送気を中止すると、それまでこれ
等回路の送気圧を受けていた給気用シヤトル弁及
びチツプエアー用シヤトル弁が夫々低圧エアー回
路の送気圧を受けて切り換り、該回路とエアータ
ービン用給気回路及びチツプエアー用給気回路と
を接続するようになると共に、排気用三方弁が低
圧エアー回路を排気回路に接続する状態に切り換
わる。

これによつて、ハンドピース先端のエアーター
ビン用給気回路、チツプエアー用給気回路、並び
に排出回路に低圧エアーが同時に供給される。

そして、エアータービン用給気回路と排気回路
とに送気される低圧エアーは、タービンに対する
制動作用を発揮すると共に、ハンドピース先端の
タービン構造部の作動終了後の内部圧力を維持す
るように作用する。

また、前記排気用三方弁がドライブエアー回路
の送気圧と低圧エアー回路の送気圧とをパイロツ
ト圧として作動するので、上記手段からなる切換
回路の全てを気圧回路によつて構成することが出
来、これによつて、当該回路装置即ち内部汚染防
止装置を単一のユニツト内で形成することが可能
となる。

〔実施例〕

以下、本考案の好ましい実施例を添附図面を参
照して説明する。

第１図は本考案の一実施例を示す回路図で、ド
ライブエアー回路１０及びチツプエアー回路１１
に加えて、0.1Kg／cm²程度の送気圧を送り込む低
圧エアー回路１２がエアースイツチ１３の配在下
に設けてある。

そして、ドライブエアー回路１０には、これを
一方端に接続し他方端に流量調整用絞り１４の介
在下に前記低圧エアー回路１２を接続した給気用
シヤトル弁１５を設け、該弁１５の出口に給気コ
ネクタ１６を設けてある。

同様にチツプエアー回路１１は、これを一方端
に接続し他方端に低圧エアー回路１２を接続した
チツプエアー用シヤトル弁１７を介してチツプエ
アーコネクタ１８に至る回路から成る。

これ等給気側の各回路構成に対して、排気側回
路は、排気用三方弁１９によつて構成されてい
る。

即ち、該三方弁１９は前記ドライブエアー回路
１０の送気圧と低圧エアー回路１２の送気圧とを
パイロツト圧として差動する感圧動作弁で、排気
コネクタ２０を接続した一方口に対して他の切換
二方口に大気への放出路２１と低圧エアー回路１
２とを夫々接続してある。

そして、前記給気コネクタ１６、チツプエアー
コネクタ１８及び排気コネクタ２０には、ハンド
ピース２２における前述の給気パイプ３、チツプ
エアーパイプ７及び排気パイプ４（第５図参照）
に夫々接続した給気チユーブ２３、チツプエアー
チユーブ２４及び排気チユーブ２５が夫々連結さ
れると共に、該ピース２２の水パイプ６に加圧水
源２７から延びる給水チユーブ２６が接続してあ
る。

その他、２８は前記放出路２１に取付けた消音
マフラー、１０ａは給気口、１１ａはチツプエア
ー口及び１２ａは低圧エアー口を夫々示す。

かかる構成からなる切換回路を単位構造部U₁
とする装置は、前記低圧エアー回路１２を共有す
る今一つの単位構造部U₂をこれに並置した二連
装構造体を単一ユニツトとして構成され、これ等
両構造部U₁及びU₂間を結ぶ回路２９をシヤトル
弁３０の介在下に構成し、該弁３０の出口に監視
用圧力計３１を取付けてある。

この単一ユニツト構造体の一実施例を第２図乃
至第４図に示す。

第２図は該ユニツト構造体における前記第１図
示回路構成部分を透視して示す平面図で、該ユニ
ツト構造体中で該回路は、第３図示の下側面図お
よび第４図示の右側面図に示す如く、基本的に上
下二層の配設構造からなり、図上上層構造を鎖線
で示し、下層構造を点線で示し、前記回路の各機
能部と共通の構造部分に夫々同一記号を符してあ
る。

即ち、単位構造部U₁及びU₂は窄削加工上夫々
三個の金属ブロツクＡ，Ｂ，Ｃからなり、中央の
ブロツクＡを共通にその両側にブロツクＢ及びＣ
が締め捻子３２，３２…によつて一体に組付けら
れる。

そして、中央のブロツクＡには、右側面の上下
位置に開口せしめたチツプエアー口１１ａとドラ
イブエアー口１０ａとからそれぞれ横向きに伸び
た小径の通路３３及び大径の通路３４を開窄して
ある。

一方、外側のブロツクＣには、その上層に横向
きに差し通す通路３５を設け、左側端を低圧エア
ー回路１２の接続口３６に加工し、右側端に外部
から開度微調整可能なニードル弁１４ａからなる
前述の流量調整用絞り１４を附設してある。

この絞り１４は、使用されるハンドピースの機
種に応じて、その都度内圧（流量）を調整するも
のである。

これ等横向きの通路を有する中央ブロツクＡ及
び外側ブロツクＣとの間に挟み込まれる中間ブロ
ツクＢには、前記通路３３又は３４と他方の通路
３５とを連通する縦向きに数本の孔を開穿し、こ
れ等孔を前述の各シヤトル弁１５，１７及び三方
弁１９に加工してある。

即ち、中間ブロツクＢにおける第２図上左方上
層に開穿した筒孔に球体弁１７ａを摺嵌せしめ
て、チツプエアー用シヤトル弁１７を構成し、右
方下層に開穿した筒孔に球体弁１５ａを摺嵌せし
めて給気用シヤトル弁１５を構成し、更に、該シ
ヤトル弁１５に平行して同じく下層に開穿したシ
リンダ孔に、両端のピストン３７ａ，３７ｂを支
杆３８で連結したフリーピストン弁１９ａを摺嵌
せしめて、排気用三方弁を構成してある。

該三方弁１９には前記フリーピストン弁１９ａ
のストローク移動でピストン３７ａが通過する位
置のシリンダ孔壁に排気コネクタ２０に接続する
一方口３９を設け、かつ、該ストローク移動の略
中間位置に大気への排出口４０を設けて、該ピス
トン弁１９ａが一方の切換え位置にあるときにこ
れ等一方口３９と排出口４０とがピストン３７ａ
と３７ｂとの間にあつて、支杆３８の隙間によつ
て互いに連通するように構成してある。

そして、該ブロツクＢには、前記上層のチツプ
エアー用シヤトル弁１７と右側壁に設けたチツプ
エアーコネクタ１８とを連通する横向き通路４１
と、前記排気用シヤトル弁１９の一方口３９と右
側壁に設けた排気コネクタ２０とを連通する横向
き通路４２とを、上層に設けると共に、下層に前
記給気用シヤトル弁１５と右側壁に開口せしめた
給気コネクタ１６とを連通する通路４３と該通路
４３から中間ブロツクＡに向けて伸びる縦孔通路
４４とを開穿し、これを前記他方の単位構造部
U₁又はU₂に向かう回路３０となしてある。

その他、中央のブロツクＡには前記構造部U₁
及びU₂の各通路４４間を連通する縦向きの筒孔
に球体弁２９ａを摺嵌せしめて構成したシヤトル
弁２９が設けられている。

また、４５は前記圧力計３１の取付け口で、前
記シヤトル弁２９の中間位置に開穿してある。

一方、この中央ブロツクＡの左側端には、減圧
弁４６を一体に組付けて、前述のドライブエアー
及びチツプエアー供給源としての外部コンプレツ
サーから供給される元圧を受け口４７に受けて、
該減圧弁４５を通して減圧された低圧エアーをエ
アースイツチ１３の介在下にその回路１２を通じ
て前記外側ブロツクＣの接続口３６に供給するよ
うに構成してある。

而して、かかる実施例によれば、ハンドピース
作動時にドライブエアー口１０ａ及びチツプエア
ー口１１ａ並びに通常回路状態におかれるエアー
スイツチ１３を通して低圧エアー回路１２に送り
込まれる圧気によつて、各弁構造体におけるこれ
等送気圧の差の下に、チツプエアー用シヤトル弁
１７はその球体弁１７ａが低圧エアー回路１２側
に押し上がり、排気用三方弁１９はそのピストン
弁１９ａが低圧側の上方に押し上げられ、給気用
シヤトル弁１５もその球体弁１５ａが同じく低圧
側弁座に押し付けられた第１図示回路状態並びに
第２図上単位構造体U₁で示す状態にある。

この状態で、ドライブエアー口１０ａから送り
込まれる圧気が、ドライブエアー回路１０（通路
３４）からシヤトル弁１５を通つて給気コネクタ
１６（通路４３経由）に至り、該コネクタ１６に
接続された給気チユーブ２３を経てハンドピース
２２の給気パイプ３の先端から噴出して、空気受
け羽根２に当り、これを押し回して排気パイプ
４、排気チユーブ２５及び排気コネクタ２０を経
て通路４２から排気用三方弁１９の一方口３９に
至り、該弁１９のピストン弁１９ａの中間隙間を
通つて排出口４０からマフラー２８を経て大気中
に放出される。

一方、チツプエアー口１１ａから送り込まれた
圧気が、チツプエアー回路１１（通路３３）、シ
ヤトル弁１７、チツプエアーコネクタ１８（通路
４１経由）、同チユーブ２４及び同パイプ７の先
端から噴出して、水圧源２７から注水チユーブ２
６及び水パイプ６を通して送り込まれた冷却水の
先端噴水を噴霧化する。

そして、前記受け羽根２の回動によるタービン
動作で切削具５より歯牙処置作業の終了した後
に、ドライブエアー、チツプエアー並びに冷却水
の注水を中止すると、前記シヤトル弁１５，１７
及び三方弁１９が低圧エアー回路１２（通路３
５）による送気圧によつて単位構造体U₂図示の
状態に切り換る。

即ち、チツプエアーコネクタ１８には該弁１７
から通路４１を経て低圧エアーが送り込まれ、排
気コネクタ２０には該三方弁１９から通路４２を
経て同じく低圧エアーが送り込まれると共に、給
気コネクタ１６には前記低圧エアーの通路３５の
先端に設定した流量調整用絞り１４（ニードル弁
１４ａ）で前記排気コネクタ２０に送り込まれる
送気量（送気圧）よりも稍少量（低圧）の圧気が
送り込まれる。

これによつて、ハンドピース２２におけるチツ
プエアーパイプ７の先端からは低圧エアーが弱く
噴き出し該パイプ７内を正圧に保つと共に、ター
ビン構造部には給気パイプ３側をより低い気圧と
する低圧エアーが該パイプ３及び排気パイプ４の
両側から送り込まれるので、慣性により回動し続
けようとする受け羽根２に制動を与えて、これを
急速に停止させ、かつ、これ等両パイプ３及び４
から該構造部に送り込まれる低圧エアーがその組
付け隙間から外部に漏れ出るので、排気パイプ４
側から給気パイプ３に向かう送気の流れはなく、
従つて、停止後の受け羽根２を逆回転させること
もない。

なお、低圧エアー回路１２中のエアースイツチ
１３は、通常開路状態に保たれ、前述ハンドピー
ス作業終了後のピース内正圧確保時は勿論のこ
と、爾後のピース外部を消毒液等に浸して消毒洗
浄を行う際にも、スイツチ回路下の内圧保持によ
つて、薬液のピース内侵入を防止して、内部機構
を薬液から守る一方、前記消毒処置後に長期放置
するような際に、該スイツチ１３を閉じて圧気の
無用な浪費を防ぐものである。

〔考案の効果〕

このように、本考案装置によれば、エアーター
ビンハンドピース作動機構において、タービン駆
動のためのドライブエアー回路及び冷却水噴霧用
のチツプエアー回路に加えて、これ等エアー回路
の供給エアー回路の供給エアーに比して、空気圧
並びに送気量が充分に少ない低圧エアー回路を設
けて、該低圧エアー回路の送気流でもつて、ハン
ドピース先端の給気パイプ、チツプエアーパイプ
と共に排気パイプに対しても送気するようになし
たので、作業終了後のタービンに給排両パイプか
らの圧気で制動制御することが出来て、該タービ
ンの急停止が可能であると共に、チツプエアーパ
イプを含むハンドピース先端機構部の内圧を正圧
に保つて隙間等からの汚染液の内部侵入を防止す
ることが出来得て、内部汚染延いてはこれを接続
する器械全体の汚染を防ぐことが出来ると共に、
該ピースの消毒においてもその外部のみの消毒で
良いことから、該ピースの内部消毒が技術的に困
難であつたことや、長時間に亙るガス消毒による
制約を受ける等の不都合を解消して、ピース先端
を消毒液中に浸漬するなどの短時間の作業でハン
ドピースの消毒を行うことが出来る効果を有す
る。

しかも、前記低圧エアーのハンドピース内部へ
の送気のための各回路切換用弁機構をシヤトル弁
からなる二方向弁並びにフリーピストン型の三方
弁で構成したので、これ等弁体をドライブエアー
及び低圧エアーをパイロツト圧とする感圧弁とし
て、単一ユニツト内に送気通路と合せてブロツク
化構成することが出来、これによつて、装置全体
の軽量小嵩化が可能となり、既存のこの種歯科器
械への組付けを容易に行うことが出来、更に、二
本のハンドピースを備えた二連装型に構成するこ
とによつて、作業終了後の一方のハンドピース消
毒液に浸漬しておきながら、他方のハンドピース
で治療を続けることが出来るので、これ等ハンド
ピースの消毒作業に要する時間的ロス並びに労力
を省くことが出来る等、本考案装置はハンドピー
スの内部汚染防止装置として極めて有効なるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の一実施例を示すエアー切
換回路図、第２図は本考案装置における前記回路
構成部分を透視して示す平面図、第３図は同じく
下側面図、第４図は右側面図を示し、第５図は本
考案装置を適用するハンドピースの先端構造部を
示す縦断面図である。 符号の説明、１……ハンドピース先端、２……
空気受け羽根、３……給気パイプ、４……排気パ
イプ、５……切削具、６……水パイプ、７……チ
ツプエアーパイプ、１０……ドライブエアー回
路、１１……チツプエアー回路、１２……低圧エ
アー回路、１３……エアースイツチ、１４……流
量調整用絞り、１５……給気用シヤトル弁、１７
……チツプエアー用シヤトル弁、１９……排気用
三方弁、２２……ハンドピース、U₁，U₂……単
位構造体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) エアータービン用給気回路とその排気回路と
   冷却用注水回路及びその噴霧用チツプエアー回
   路とを備えたハンドピース作動機構において、
   第３の低圧エアー回路を設け、一端に高圧のド
   ライブエアー回路を接続し他端に前記低圧エア
   ー回路を接続した給気用シヤトル弁を介して前
   記給気回路への送気回路を切換可能に構成し、
   前記ドライブエアー回路と低圧エアー回路とを
   両端のパイロツト圧受け口に接続したフリーピ
   ストン構造からなる排気用三方弁を介して前記
   排気回路の送排切換を可能に構成すると共に、
   一端に前記チツプエアー回路を接続し他端に前
   記低圧エアー回路を接続したチツプエアー用シ
   ヤトル弁を介して該チツプエアー回路への送気
   回路を切換可能に構成し、かつ、これ等弁構造
   部及びその切換回路の主要部を単一ユニツ内に
   一体的に構成してなることを特徴とするハンド
   ピースにおける内部汚染防止装置。 (2) 前記給気用シヤトル弁に向う低圧エアー回路
   中に送気量調整用絞りを配在せしめてなる実用
   新案登録請求の範囲第１項記載のハンドピース
   における内部汚染防止装置。 (3) 前記低圧エアー回路がエアー開閉スイツチを
   有してなる実用新案登録請求の範囲第１項記載
   のハンドピースにおける内部汚染防止装置。 (4) 前記単一ユニツトを二連装構成してなる実用
   新案登録請求の範囲第１項記載のハンドピース
   における内部汚染防止装置。