JPH0679609B2 - 歯科用エアタ−ビンハンドピ−スの急停止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、歯科用エアタービンハンドピースの急停止装
置に係り、特に歯科用ユニット本体と歯科用エアタービ
ンハンドピースとの間に１本の駆動用圧縮空気管路を設
けた歯科用エアタービンハンドピースの改善された急停
止装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の歯科用エアタービンハンドピースの急停止装置に
おいては、エアタービンに圧縮空気を供給する供給管路
とエアタービンに噴射された圧縮空気を排気する長い排
気管路の２本の空気管路を設け、また前記給気管路に設
けられた給気弁を閉塞すると、前記排気管路に設けられ
た排気弁を導通状態にして圧縮空気を逆送するように回
路を形成し、さらに圧縮空気を前記排気管路に逆送する
時間をタイムスイッチもしくは絞り弁、逆止弁及び空気
圧タンクからなる空気タイマを手動設定するかして、圧
縮空気を一定時間エアタービンに逆噴射せしめることに
より慣性回転しているエアタービンを急停止させてい
た。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来のように２本の給気排気管路の給気
排気弁を切り換えて圧縮空気を逆噴射せしめるようにし
たエアタービンの急停止方法によると、排気管路の長さ
分に相当する圧力損失が非常に大きく、エアタービンの
回転を高速化することが困難であるといった問題を有す
る。

また、歯科用ユニット本体とエアタービンハンドピース
を結ぶ可撓性ホースの直径が太く、重量が大であり、屈
曲性も悪いなどのために歯科用エアタービンハンドピー
スの操作性を損なうという問題を有する。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明は前記の問題点に鑑みてなされたもので、歯科用
エアタービンハンドピースと歯科用ユニット本体とを１
本の駆動用圧縮空気管路によって結ぶことにより圧力損
失を小さくしてエアタービンの高速回転を可能にすると
共に可撓性ホースの直径を細く、重量を小さく、屈曲性
を良好にすることにより歯科用エアタービンハンドピー
スの操作性を改善する装置を提供するものである。すな
わち（１）歯科用ユニット本体内に設けたシャトル弁の
出力側と、歯科用エアタービンハンドピース基端部に直
接又は継ぎ手部内に設けられた、エアタービンへの空気
供給を正逆反転するための設定圧力応動式切換弁とを時
限装置付開閉弁を介して１本の圧縮空気管路によって接
続し、また前記歯科用ユニット本体内の圧縮空気源と前
記シャトル弁とを開閉弁を有する駆動用圧縮空気管路と
減圧弁を有する停止用圧縮空気管路との２本の圧縮空気
管路によって接続して構成した歯科用エアタービンハン
ドピースの急停止装置及び（２）歯科用ユニット本体内
に設けたシャトル弁の出力側と、歯科用エアタービンハ
ンドピース基端部に直接又は継ぎ手部内に設けられた、
エアタービンへの空気供給を正逆反転するための設定圧
力応動式切換弁とを時限装置付開閉弁を介して１本の圧
縮空気管路によって接続し、また前記歯科用ユニット本
体内の圧縮空気源と前記シャトル弁とを流量調整付開閉
弁を有する駆動用圧縮空気管路と減圧弁を有する停止用
圧縮空気管路との２本の圧縮空気管路によって接続し、
前記時限装置に流量調整付開閉弁からの情報を検知して
制限する制御回路を設けたことを特徴とする歯科用エア
タービンハンドピースの急停止装置である。

（実施例） 本発明の歯科用エアタービンハンドピースの急停止装置
の実施例を以下図面に基づき具体的に説明する。

第１図及び第２図は本発明の実施例１装置の歯科用エア
タービンハンドピースの使用時及び急停止時における圧
縮空気の作動状態を表す回路図、第３図及び第４図は実
施例２装置の歯科用エアタービンハンドピースの使用時
及び急停止時における圧縮空気の作動状態を表す回路
図、第５図及び第６図は実施例３の歯科用エアタービン
ハンドピースの使用時及び急停止時における圧縮空気の
作動状態を表す回路図、第７図及び第８図は実施例４の
歯科用エアタービンハンドピースの使用時及び急停止時
における圧縮空気の作動状態を表す回路図を示す。

実施例:1 第１図及び第２図において、歯科用エアタービンハンド
ピース１内には切削バー回転用エアタービン11が内装さ
れ、またその基端部には設定圧力応動式切換弁８を内設
した継ぎ手部８′と大気開放口28が設けられている。

圧縮空気源２と歯科用エアタービンハンドピース１とを
接続する駆動用圧縮空気管路16、17、20、23、23a、2
4、25、25aには、まず停止用分岐管路18が分岐され、次
にフートコントローラ４に接続され、さらに管路20に連
続する前記管路17は、善意駆動用メイン弁6aの駆動用ポ
ート、管路23、23a及び論理和回路を形成する前記シャ
トル弁10の他方の入力側、管路24、遅延弁７、管路25、
継ぎ手部８′に内設された圧力応動式切換弁８の駆動用
ポート及び歯科用エアタービンハンドピースに内設され
た供給管路26に順次接続されている。

そして、前記停止用分岐管路18には、ハンガ弁３が接続
され、その先の管路29は２本の管路29aと29bに分岐され
ている。一方の前記管路29aは前記駆動用メイン弁6aの
制御用ポートに、他方の前記管路29bは、減圧弁９及び
論理和回路を形成する前記シャトル弁10の他方の入力側
に順次接続されている。

また、前記時限装置用分岐管路23bは、逆止弁12aと絞り
弁12bを並設して構成された限時復帰の空気式時限装置1
2を介して前記遅延弁７の制御用ポートに接続されてい
る。

さらに、前記管路25より分岐した管路25bは、逆止弁8a
を有する前記圧力応動式切換弁８の制御用ポート及び大
気開放口に連続する絞り弁8bにそれぞれ接続されてい
る。

なお、シャトル弁10は、前記減圧弁９により減圧された
停止用圧縮空気圧（駆動用圧縮空気圧＞停止用圧縮空気
圧＞常圧）と前記フートコントローラ４の導通状態（駆
動用圧縮空気圧）もしくは閉塞状態（常圧）における駆
動用圧縮空気圧を比較することによって、どちらか高い
空気圧の管路側（管路23aと管路24もしくは管路30と管
路24）を導通状態にするものである。

すなわち、作動状態においては、駆動用圧縮空気圧が減
圧弁９により減圧された停止用圧縮空気圧より高くなる
ため、前記シャトル弁10は管路23aと管路24を導通状態
にする。他方急停止状態においては、第２図のごとく、
停止用圧縮空気圧が前記フートコントローラ４の大気開
放口より放出されて常圧された駆動用圧縮空気圧（常
圧）より高くなり、前記シャトル弁10は管路30と管路24
を導通状態にする。

また、前記空気式制御装置12は、前記フートコントロー
ラ４を閉塞した後も前記遅延弁７の副弁を押圧状態にす
るように制御用圧縮空気の排出速度を絞り弁12bによっ
て調整し、前記遅延弁７を一定時間導通状態に保持した
後閉塞させるようにしたものである。

なお、前記圧力応動式切換弁８は、設定圧以上になると
切り換え操作を行うように圧力設定した逆止弁8aと絞り
弁8bを設けて、設定圧以上の圧縮空気が印加されると管
路の切り換え操作を行なうようにしたものである。すな
わち前記圧力応動式切換弁８は、駆動用圧縮空気（＞設
定圧）が印加されると管路25aと供給管路26を導通状態
にし、また停止用圧縮空気（＜設定圧）が印加されると
管路25と排気管路27を導通状態にする。

しかして、治療目的のためにハンガ弁３より前記歯科用
エアタービンハンドピース１を取り外して、前記ハンガ
弁３の掛け止め状態を解除すると、前記ハンガ弁３が導
通状態になり、停止用圧縮空気は、前記ハンガ弁３及び
管路29bを経て、減圧弁９により減圧された後論理和回
路を形成するシャトル弁10の停止用管路側に入力する。
このとき前記シャトル弁10は、停止用管路側の停止用圧
縮空気と駆動用管路側の空気圧（常圧）とを比較するこ
とによって、停止用管路側（＞常圧）の管路30と管路24
を導通状態にする。そして停止用圧縮空気は遅延弁７ま
で到達する。

次に、歯牙切削作業を開始するために、フートコントロ
ーラ４を踏圧して導通状態にすると、駆動用圧縮空気
は、管路16、17、前記フートコントローラ４、管路20、
前記ハンガ弁３の掛け止め状態の解除により導通状態と
なった駆動用メイン弁6a及び管路23を経て、空気式時限
装置12の逆止弁12a及び絞り弁12bより前記遅延弁７の制
御用ポート及び前記シャトル弁10に印加して、前記遅延
弁７及び管路23aと管路24を導通状態にする。このとき
前記シャトル弁10は、駆動用圧縮空気圧（＞停止用圧縮
空気圧）と停止用圧縮空気圧を比較して、空気圧の高い
駆動用管路側の管路23aと管路24を導通状態にする。

さらに、駆動用圧縮空気（＞設定圧）は、前記遅延弁７
と管路25を経て、設定圧以上の圧縮空気圧の入力により
切り換え操作を行なう前記圧力応動式切換弁８の副弁を
押圧して、管路25と供給管路26を導通状態にする。

この結果、駆動用圧縮空気は、管路16、17、前記フート
コントローラ４、管路20、駆動用メイン弁6a、管路23、
23a、シャトル弁10、管路24、遅延弁７、管路25、25a、
前記圧力応動式切換弁８、給気管路26を経て、エアター
ビン11に噴射して、前記エアタービン11を高速回転させ
る。噴射後の空気は、排気管路27を経て、前記圧力応動
式切換弁８の大気開放口及び歯科用エアタービンハンド
ピース１の大気開放口28より放出される。

次に、歯牙切削作業を終えて、前記フートコントローラ
４の踏圧を解除して、駆動用圧縮空気管路を閉塞状態に
すると、第２図のごとく、駆動用圧縮空気管路20、23、
23a、25及び25aの圧縮空気は、前記フートコントローラ
４の大気開放口、前記歯科用エアタービンハンドピース
の大気開放口28及び圧力応動式切換弁８の大気開放口よ
り放出されて常圧になる。すると停止用圧縮空気（＞常
圧）が前記シャトル弁10に印加して管路30と管路24は導
通状態になる。

また、限時復帰の空気式時限装置12が作動して、前記遅
延弁７は一定時間導通状態を保持した後閉塞状態にな
る。

さらに、前記圧力応動式切換弁８は、前記圧力応動式切
換弁８の副弁を押圧していた制御用圧縮空気（＞設定
圧）が絞り弁8bより大気開放されて常圧となることによ
り復帰して、管路25aと排気管路27及び供給管路26と前
記圧力応動式切換弁８の大気開放口を導通状態にする。

この結果、停止用圧縮空気は、管路18、ハンガ弁３、管
路29、減圧弁９、管路30、シャトル弁10、管路24、遅延
弁７、管路25、圧力応動式切換弁８及び排気管路27を経
て、慣性回転しているエアタービン11に逆噴射して、前
記エアタービン11を急停止せしめる。噴射後の空気は、
供給管路26経て、前記圧力応動式切換弁８の大気開放口
より放出させる。

実施例:2 本例は、第３図及び第４図に示す回路図によりなるもの
であり、実施例１の空気式時限装置12を電気式時限装置
13に変更し、また遅延弁７を電磁遅延弁７′に変更し、
さらに減圧弁９の入力側に停止用メイン弁6bを追加する
と共に、駆動用メイン弁6aと前記停止用メイン弁6bの開
閉動作をハンガ弁３で行う別途管路19を設けて変更した
ものである。

すなわち、駆動用圧縮空気管路16より分岐した前記管路
19は、前記ハンガ弁３の駆動用ポートに接続し、さらに
その先の管路を前記駆動用メイン弁6aと前記停止用メイ
ン弁6bの制御用ポートに接続したものである。

また、管路23bにスイッチ13a及びタイムスイッチ13bか
ら構成された電気式時限装置13と電磁遅延弁７′を接続
したものである。

なお、前記電気式時限装置13は、駆動用管路内の圧縮空
気の圧力をスイッチ13aが検知することにより前記タイ
ムスイツチ13bを始動させ、前記電磁遅延弁７′を一定
時間導通状態にした後閉塞状態にするものである。

実施例:3 本例は、第５図及び第６図に示す回路図よりなるもので
あり、実施例２のフートコントローラ４と電気式時限装
置13をそれぞれ流量調整付フートコントローラ４′と圧
力検知式時限装置14に変更し、さらに駆動用管路に補助
弁５を追加して変更したものである。

すなわち、管路17と管路20の間に流量調整付フートコン
トローラ４′を設けると共に、前記管路20より分岐した
管路20b及び20cをそれぞれ前記補助弁５の制御用ポート
及び圧力検知式時限装置14の圧力検知器14aに接続し、
さらにその先の管路20aを前記補助弁５の駆動用ポート
に接続したものである。

なお、圧力検知式時限装置14は、駆動用管路内の圧力を
管路20cより検知する圧力検知器14a、前記圧力検知器14
aの検知値に応じて制御する増幅・演算・比較・遅延機
能を有する制御回路14b及び前記制御回路14bからの操作
量によって絞り弁の開度を制御するモータ（サーボモー
タ）から構成されたものである。

そして、前記圧力検知式時限装置14は、前記フートコン
トローラ４′の踏圧によりエアタービン11の回転数を変
動させる場合においても、前記エアタービン11を急停止
させるに必要な停止用圧縮空気の逆送時間を前記流量調
整付フートコントローラ４′の出力側の空気圧を検知す
ることによって自動的に制御するようにしたものであ
る。

すなわち、前記エアタービン11が高速回転しているとき
には、前記圧力検知式時限装置は、高い空気圧の駆動用
圧縮空気を圧力検知器14aで検知すると、この検知値を
制御回路14bにより増幅・演算・比較・一定時間遅延さ
せた後モータで絞り弁の開度を小さくするように制御し
て、停止用圧縮空気の逆送時間を長くすることにより慣
性回転している前記エアタービン11を有効に急停止せし
めるものである。また前記エアタービン11が低速回転し
ているときには、前記高速回転しているときとは反対
に、前記制御回路によって絞り弁の開度を大きくするよ
うに制御して、停止用圧縮空気の逆送時間を短くするこ
とにより前記慣性回転しているエアタービン11を有効に
急停止せしめるものである。

実施例:4 本例は、第７図及び第８図に示す回路図よりなるもので
あり、実施例３の流量調整付フートコントローラ４′と
圧力検知式時限装置14をそれぞれ踏込角度（踏込量）検
知器付フートコントローラ４″と踏込角度（踏込量）検
知式時限装置15とに変更したものである。

なお、踏込角度（踏込量）検知式時限装置15は、踏込角
度（踏込量）検知器付フートコントローラ４″のペタル
踏込角度（踏込量）を回転式摺動抵抗によって検知する
踏込角度（踏込量）検知器15aと前記踏込角度（踏込
量）検知器15aの検知値に応じて制御する増幅・演算・
比較・遅延機能を有する制御回路15b及び前記制御回路1
5bからの操作量によって絞り弁の開度を制御するモータ
（サーボモータ）から構成されたものである。

そして、前記踏込角度（踏込量）検知式時限装置15は、
前記踏込角度（踏込量）検知器付フートコントローラ
４″の踏込によりエアタービン11の回転数を変動させる
場合においても、前記エアタービン11を急停止させるに
必要な停止用圧縮空気の逆送時間を前記踏込角度（踏込
量）検知器付フートコントローラ４″の踏込角度（踏込
量）を検知することによって自動的に制御するようにし
たものである。

すなわち、前記エアタービン11が高速回転しているとき
には、前記踏込角度（踏込量）検知式時限装置15は、大
きな踏込角度（踏込量）を踏込角度（踏込量）検知器15
aで検知し、この検知値を制御回路15bにより増幅・演算
・比較・一定時間遅延させた後モータで絞り弁の開度を
小さくするように制御して、停止用圧縮空気の逆送時間
を長くすることにより慣性回転している前記エアタービ
ン11を有効に急停止せしめるものである。また前記エア
タービン11が低速回転しているときには、前記高速回転
しているときとは反対に、前記制御回路15bによって絞
り弁の開度を大きくするように制御して、停止用圧縮空
気の逆送時間を短くすることにより前記慣性回転してい
るエアタービン11を有効に急停止せしめるものである。

（発明の効果） 以上実施例等で詳述したごとく、本発明の歯科用エアタ
ービンハンドピースの急停止装置は、従来のような長い
排気管路を必要とせず１本の駆動用圧縮空気管路を用い
るために、前記排気管路におけるように空気抵抗による
圧力損失が生じなく、歯牙切削作業時にエアタービンの
高速回転が可能となる。

また、歯科用ユニット本体内と歯科用エアタービンハン
ドピースを結ぶ可撓性ホースには１本の駆動用圧縮空気
管路を用いるために、可撓性ホースの直径が細く、重量
が軽く、屈曲性が良好になり歯牙切削作業時における操
作性が改善される。

さらに、流量調整付フートコントローラを用いる急停止
装置においても、駆動用空気の圧力もしくは前記流量調
整付フートコントローラの踏込角度（踏込量）を自動的
に検知・制御する時限装置を用いることによって、駆動
用圧縮空気圧の変動に対応して、効果的にエアタービン
を急停止せしめることができる。

このように本発明は新規で優れた作用効果を奏するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例１装置の歯科用エア
タービンハンドピースの使用時及び急停止時における圧
縮空気の作動状態を示す回路図、第３図及び第４図は実
施例２装置の歯科用エアタービンハンドピースの使用時
及び急停止時における圧縮空気の作動状態を示す回路
図、第５図及び第６図は実施例３装置の歯科用エアター
ビンハンドピースの使用時及び急停止時における圧縮空
気の作動状態を示す回路図、第７図及び第８図は実施例
４装置の歯科用エアタービンハンドピースの使用時及び
急停止時における圧縮空気の作動状態を示す回路図であ
る。 1:歯科用エアタービンハンドピース 2:圧縮空気源、3:ハンガ弁 4:フートコントローラ ４′：流量調整付フートコントローラ ４″：踏込量検知器付フートコントローラ 5:補助弁、6a:駆動用メイン弁 6b:停止用メイン弁、7:遅延弁 ７′：電磁遅延弁 8:設定圧力応動式切換弁 8a:逆止弁、8b:絞り弁 ８′：継ぎ手部、9:減圧弁 10:シャトル弁、11:エアタービン 12:空気式時限装置、12a:逆止弁 12a:絞り弁、13:電気式時限装置 13a:スイッチ、13b:タイムスイッチ 14:圧力検知式時限装置 14a:圧力検知器、14b:制御回路 15:踏込角度検知式時限装置 15a:踏込角度検知器、15b:制御回路 18:停止用分岐管路 16〜30:管路（ただし、管路にはａ、ｂが含まれる） 23b:時限装置用分岐管路 26:供給管路、27:排気管路 28:大気開放口

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】歯科用ユニット本体内に設けたシャトル弁
   の出力側と、歯科用エアタービンハンドピース基端部に
   直接又は継ぎ手部内に設けられた、エアタービンへの空
   気供給を正逆反転するための設定圧力応動式切換弁とを
   時限装置付開閉弁を介して１本の圧縮空気管路によって
   接続し、また前記歯科用ユニット本体内の圧縮空気源と
   前記シャトル弁とを開閉弁を有する駆動用圧縮空気管路
   と減圧弁を有する停止用圧縮空気管路との２本の圧縮空
   気管路によって接続して構成したことを特徴とする歯科
   用エアタービンハンドピースの急停止装置。
2. 【請求項２】設定圧力応動式切換弁は、その副弁に設定
   圧以上の圧縮空気の入力により開弁する逆止弁と大気開
   放口に連通する絞り弁とを設けて構成されたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の歯科用エアタービン
   ハンドピースの急停止装置。
3. 【請求項３】歯科用ユニット本体内に設けたシャトル弁
   の出力側と、歯科用エアタービンハンドピース基端部に
   直接又は継ぎ手部内に設けられた、エアタービンへの空
   気供給を正逆反転するための設定圧力応動式切換弁とを
   時限装置付開閉弁を介して１本の圧縮空気管路によって
   接続し、また前記歯科用ユニット本体内の圧縮空気源と
   前記シャトル弁とを流量調整付開閉弁を有する駆動用圧
   縮空気管路と減圧弁を有する停止用圧縮空気管路との２
   本の圧縮空気管路によって接続し、前記時限装置に前記
   流量調整付開閉弁からの情報を検知して制御する制御回
   路を設けたことを特徴とする歯科用エアタービンハンド
   ピースの急停止装置。
4. 【請求項４】時限装置は、駆動用管路内の圧力を検知す
   る圧力検知器、前記圧力検知器の検知値に応じて制御す
   る増幅・演算・比較・遅延機能を有する制御回路及び前
   記制御回路からの操作量によって絞り弁の開度を制御す
   るモータから構成されたことを特徴とする特許請求の範
   囲第３項記載の歯科用エアタービンハンドピースの急停
   止装置。
5. 【請求項５】時限装置は、流量調整付開閉弁であるフー
   トコントローラのペタルの踏込角度の変位を検知する角
   度検知器、前記角度検知器の検知値に応じて制御する増
   幅・演算・比較・遅延機能を有する制御回路及び前記制
   御回路からの操作量によって絞り弁の開度を制御するモ
   ータから構成されたことを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項記載の歯科用エアタービンハンドピースの急停止装
   置。
6. 【請求項６】設定圧力応動式切換弁は、その副弁に設定
   圧以上の圧縮空気の入力により開弁する逆止弁と大気開
   放口に連通する絞り弁とを設けて構成されたことを特徴
   とする特許請求の範囲第３項ないし第５項のいずれかに
   記載の歯科用エアタービンハンドピースの急停止装置。