JPH0716498B2 - 医療用ハンドピースの内部汚染防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、主として歯科用エアータービンハンドピー
スのように、空気を駆動源として作動する切削工具等の
治療工具を有するハンドピース本体内に上記治療工具を
駆動させるための圧縮空気を供給する給気通路とハンド
ピース本体内で用尽した空気を外部に排出する排気通路
と口腔内の洗浄や冷却等のために加圧水を供給する給水
通路とを備えた医療用ハンドピースで、該ハンドピース
を口腔や体内で使用する際に、外部の汚染された血液、
唾液、削り屑、汚水、雑菌等がハンドピース本体、更に
はそれに接続された種々のユニツト内部にまで侵入する
ことを防止するように構成された医療用ハンドピースの
内部汚染防止装置に関するものである。

（従来の技術） この種の内部汚染防止装置は、先に列記したような種々
の汚染物がハンドピース本体内に侵入することに伴なう
エイズ、Ｂ型肝炎、ヘルペス、インフルエンザ、結核等
の院内感染を防止することを目的とするものであるが、
このような目的を指向して開発された内部汚染防止装置
として、従来、例えば実開昭61−185408号公報に記載さ
れたものや特開昭62−127047号公報に記載されたものが
知られている。

前者の装置は、ハンドピースの作動停止時に排気通路に
も給気通路と同圧の圧縮空気を同時に供給することによ
り、空気駆動型の治療工具の作動を瞬時に停止するとと
もに、ハンドピース本体内を高圧に保持して外部からの
汚染物の侵入を防止する構成とする一方、給水通路に逆
止弁を介装してタービンの作動停止と同時に給水を遮断
するように構成したものである。

また、後者の装置は、ハンドピースのヘッド部の圧力流
体（空気）排出口付近に気密カバーを設け、このカバー
内に圧力流体を導入することにより、ハンドピースヘッ
ド部の内圧が負圧にならないように、つまりハンドピー
スヘッド部の内圧を大気圧よりも高圧に保持して外部か
らの汚染物の侵入を防止するように構成したものであ
る。

（発明が解決しようとする課題） 上記した従来の内部汚染防止装置のうち、前者のもの
は、給気通路に関して逆止弁のみを介装した構成である
から、タービンの作動停止にともなって給水を遮断した
としても、逆止弁の介装箇所よりも下流の給水通路部分
内には水が残留し、その残留した水が汚染されている
と、次回の治療時に残留汚染水が患者に使用されるとい
った具合に、所期の汚染防止を確実、十分に達成するこ
とができない欠点があった。

また、後者のものは、給水通路での汚染防止を十分に達
成し得ないばかりでなく、ハンドピースヘツド部にカバ
ーを取り付けたり、このカバー内の負圧発生防止のため
に新しい給気通路を設けること等が必要となり、その結
果、ハンドピースヘツド部の大型化、構造の複雑化など
が避けられない欠点があった。

この発明は上記の実情に鑑みてなされたもので、給水通
路も含めてハンドピース内ならびにそれに接続されたユ
ニツト全体の内部汚染を確実、十分に防止することがで
き、しかも、既存の各通路を有効に活用して構造簡単、
かつ小型に構成し易い医療用ハンドピースの内部汚染防
止装置を提供することを目的とする。

この発明のもう１つの目的は、給水系での汚染防止を一
層効果的に行うことができるようにする点にある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、この発明に係る医療用ハ
ンドピースの内部汚染防止装置は、空気駆動型の治療工
具を有するハンドピース本体内に上記治療工具を駆動さ
せるため給気開閉弁を介して圧縮空気を供給する給気通
路と、ハンドピース本体内で用尽した空気を排気開閉弁
を介して外部に排出する排気通路と、ハンドピース本体
内に加圧水を供給する給水通路とを備えた医療用ハンド
ピースにおいて、該ハンドピースに対する作動停止信号
または作動開始信号の入力に基づいて、その信号入力か
ら設定時間に亘って上記治療工具が駆動されない範囲の
流量または／および圧力の空気を供給する給気通路汚染
防止手段と、上記信号入力から設定時間に亘って上記排
気通路内を高圧に保持する排気通路汚染防止手段と、を
設け、上記給気通路汚染防止手段が、絞り弁及びバイパ
ス開閉用の制御弁を備えて給気開閉弁に並列接続したバ
イパス通路であり、上記排気通路汚染防止手段が、排気
開閉弁に並列接続した絞り弁付きのバイパス通路である
ことを特徴とする。

また、上記装置の給水通路に、その残留水を外部に排出
するように作動する給水通路汚染防止手段を設けるのが
良い。この給水通路汚染防止手段としては、ハンドピー
スの作動停止信号の入力から設定時間経過後に給水開閉
弁を閉動させる手段、給気通路から分岐させた圧縮空気
の給水通路に一時的に導入する手段、給水通路に設けた
蓄水部から該給水通路内に瞬間的に圧力水を噴射する手
段のうちの何れかを選択的に構成する。

さらに、上記構成の装置に、給水通路汚染防止手段の作
動停止信号に基づいて作動する滴水防止手段を付設して
も良い。

（作用） 上記のような構成の医療用ハンドピースの内部汚染防止
装置によれば、通常どおりの治療使用が終了して、該ハ
ンドピースの作動を停止操作したとき、その作動停止信
号の入力に基づいて、その信号入力から設定時間に亘り
治療工具が駆動されない範囲の流量または／および圧力
の空気がハンドピース本体内に供給されるとともに、排
気通路内が設定時間に亘り高圧に保持され、これによっ
て、ハンドピース本体内部の空気通路を高圧状態に維持
して、外部から汚染物がハンドピース本体内に侵入する
ことを防止する。一方、上記の作動停止信号の入力に基
づいて、給水通路内の残留水が積極的に外部に排出され
るので、給水通路内に汚染水が残留することを防止す
る。

また、給水通路における汚染残留水の排出後において、
滴水防止手段を作動させることによって、ハンドピース
本体の給水口端から水滴が落下する、所謂「ボタ落ち」
を防ぐことができる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図及び第２図はこの発明の実施例による医療用ハン
ドピースの内部汚染防止装置の作動系統図であり、これ
ら各図において、２はハンドピース本体で、このハンド
ピース本体２のヘッド部2aには空気駆動型、つまりエタ
ータービン駆動型の切削等、回転治療工具１が装備され
ている。３は給気通路であって、この給気通路３は上記
治療工具１を駆動させるための圧縮空気をハンドピース
本体２内に供給するもので、その基端部が減圧弁７を介
して加圧空気供給源８に接続されているとともに、その
途中にはパイロット圧によって開閉制御される給気開閉
弁９が介装されている。10はパイロット圧制御弁で、こ
のパイロット圧制御弁10はコントローラ11からの電気信
号ａのON・OFFによって２位置に切換えられ、上記給気
通路３から分岐された通路3aを経てパイロット圧を上記
給気開閉弁９に作用させることで該給気開閉弁９を開閉
制御するものである。

４は排気通路であって、この排気通路４は上記ハンドピ
ース本体２内で用尽した空気をハンドピース本体２から
空気距離を隔てた箇所にまで導いて外部にサイレンサ12
を通して排出するもので、その途中にはパイロット圧に
よつて開閉制御される排気開閉弁13介装されている。14
はパイロット圧制御弁で、このパイロット圧制御弁14は
上記コントローラ11からの電気信号ｂのON・OFFによっ
て２位置に切換えられ、上記の分岐通路3aを経てパイロ
ット圧を上記排気開閉弁13に作用させることで該排気開
閉弁13を開閉制御するものである。

５は給水通路であって、この給水通路５は加圧水をハン
ドピース本体２内に供給するもので、その基端部が減圧
弁15、元弁16を介して加圧水供給源18に接続されている
とともに、その途中にはパイロット圧によって開閉制御
される給水開閉弁16が介装されている。19はパイロット
圧制御弁で、このパイロット圧制御弁19は上記コントロ
ーラ11からの電気信号ｄのON・OFFによって２位置に切
換えられ、上記分岐通路3aを経てパイロット圧を上記給
水開閉弁６に作用させることで該給水開閉弁６を開閉制
御するものである。

上記の如き基本構成の歯科用エアータービンハンドピー
スにおいて、上記給気通路３の途中に給気開閉弁９に対
して並列にバイパス通路20を形成し、このバイパス通路
20に絞り弁21及び制御弁22を介装する。上記絞り弁21は
上記給気開閉弁９が閉になったとき、上記治療工具１が
駆動されない流量または／および圧力範囲の空気をバイ
パス通路20を経て給気通路３及びハンドピース本体２に
供給する絞り度に設定されているとともに、上記制御弁
22はハンドピースに対する作動停止の操作信号の入力に
基づいて、コントローラ11から出力される電気信号ｃに
よって開閉２位置に制御され、かつその閉状態を上記操
作信号の入力から設定時間t1に亘って保持するタイマー
回路23が設けられている。以上によって、ハンドピース
に対する作動停止の操作信号の入力に基づいて、その操
作信号入力から設定時間t1に亘ってハンドピース本体２
内に上記した範囲の空気を供給して、そのヘッド部2a内
を高圧状態に維持する給気通路汚染防止手段が構成され
ている。

また、上記排気通路４の途中に排気開閉弁13に対して並
列に絞り弁24付きのバイパス通路25が形成されていると
ともに、上記排気開閉弁13を開閉制御するためのパイロ
ット圧制御弁14に対する開位置への切換え電気信号ｂ
を、上記した操作信号の入力から設定時間t2に亘って保
持するタイマー回路26が設けられている。以上によっ
て、ハンドピースに対する作動停止の操作信号の入力に
基づいて、その操作信号入力から設定時間t2に亘ってハ
ンドピース本体２内からの排気を絞り弁24付きのバイパ
ス通路25を介して行うことにより、排気通路４内を高圧
状態に保持する治療工具１の急停止手段を兼ねた排気通
路汚染防止手段が構成されている。

さらに、上記給水開閉弁６を開閉制御するためのパイロ
ット圧制御弁19に対する閉位置への切換え電気信号
（ｄ）の付与を、上記した操作信号の入力から設定時間
t3の経過後とするタイマー回路27が設けられ、これによ
って、ハンドピースに対する作動停止の操作信号の入力
に基づいて、その操作信号入力から設定時間t3に亘って
給水を保持することにより、給水開閉弁６よりも下流の
給水通路５に残留する汚染水をハンドピース外部に排出
する給水通路汚染防止手段が構成されている。

さらにまた、上記給水通路５の途中で上記給水開閉弁６
の下流近傍箇所に滴水防止用のポンプ28を連通接続して
ある。この滴水防止用のポンプ28は第３図で明示したよ
うに、そのポンプ室28a内に嵌装したピストン状の弁28b
をスプリング28cを介して自由状態においてポンプ室28a
内の容積を増大する方向に移動付勢しているとともに、
上記パイロット圧制御弁19を通じて背室28dにパイロッ
ト圧を与えることにより、ピストン状の弁28bがスプリ
ング28cに抗してポンプ室28a内の容積を減少する方向に
移動するように構成されている。これによって、ハンド
ピースに対する作動停止の操作信号の入力に基づいて、
給水開閉弁６が上記操作信号入力から設定時間t3の遅延
後に閉動したとき、つまり上記給水通路汚染防止手段の
作動停止を司るパイロット圧制御弁19の閉位置への切換
えにより、上記背室28dに与えるパイロット圧を解除し
て、第３図（ａ）の状態にある上記ピストン状の弁28b
をスプリング28cの弾性復帰力でポンプ室28a内の容積を
増大する方向に移動させ、この移動にともなう吸引力に
より第３図（ｂ）のように、給水通路５内の残留水の一
部をポンプ室28a内に吸入して給水通路５先端からの水
のボタ落を防止する滴水防止手段を構成している。

次に、上記構成の動作について、第４図で示す各電気信
号ａ〜ｄのタイミングチャート並びにそれら電気信号ａ
〜ｄに対応して作動する３つの開閉弁9,13,6および制御
弁22ならびにポンプ28の作動状態を示す第５図のタイミ
ングチャートを参照して、説明する。

コントローラ11を介してハンドピースの作動開始の作動
信号が入力されると、電気信号ａおよびｄがONしてパイ
ロット圧制御弁10および19が開位置に切換えられ、分岐
通路3aを経てパイロット圧が給気開閉弁９および給水開
閉弁６ならびにポンプ28の背室28dに作用して、上記開
閉弁9,6が開になるとともに、ポンプ28が第３図（ａ）
の状態となる。このとき、パイロット圧制御弁14は閉位
置に保たれ、排気開閉弁13も開のままにあり、また元弁
16は開とされている。

第１図は上記の状態を示し、この状態において、ハンド
ピース本体２内に、加圧空気供給源８から給気通路３を
経て圧縮空気が供給されて治療工具１が駆動され、か
つ、ハンドピース本体２内で用尽した空気が排気通路４
を経て外部に排出されるとともに、加圧水供給源18から
給水通路５を経て加圧水が供給される。以上によって、
任意の時間長さに亘つてハンドピースが作動されて所定
の治療を行なうのである。

次に、コントローラ11を介してハンドピースの作動停止
操作信号が入力されると、上記電気信号ａがOFFされて
パイロット圧制御弁10を介して給気開閉弁９が閉になる
と同時に、電気信号ｄがタイマー回路23による設定時間
t1に亘ってONして制御弁22は開となり、上記の設定時間
t1に亘り、絞り弁21付きのバイパス通路20および給気通
路３を経てハンドピース本体２内に、治療工具１が駆動
されない範囲の流量または／および圧力の空気が供給さ
れるとともに、電気信号ｂがタイマー回路26による設定
時間t2に亘つてONしてパイロット圧制御弁14を介して排
気開閉弁13が閉となり、絞り弁24付きのバイパス通路25
を通じての排気に切換えられて排気通路４が上記の設定
時間t2に亘り、高圧状態に保持される。

以上によつて、治療工具１が急停止するとともに、ハン
ドピース本体２のヘッド部2a内が大気圧よりも高い圧力
に保たれて、外部の汚染物がハンドピース本体２、給気
通路３および排気通路４に侵入することが防止される。

一方、上記の作動停止操作信号の入力からタイマー回路
27による設定時間t3が経過するまで電気信号ｄはONを、
かつ給水開閉弁６は開を保つことになり、給水通路５を
経てハンドピース本体２内に加圧水が供給されるので、
給水通路５のうちハンドピース本体２内の通路部分に残
留する汚染水がハンドピース外部に排出され、給水通路
５の汚染が防止される。

そして、上記の設定時間t3が経過して電気信号ｄがOFF
すると、パイロット圧制御弁19を介して給水開閉弁６が
自動的に閉動されるとともに、ポンプ28の背室28dに作
用していたパイロット圧が解除されるため、第３図
（ｂ）の如くポンプ室28a内の容積を増大し、これによ
って給水通路５内の残留水に対してポンプ吸引力が作用
して一部の残留水がポンプ室28a内に吸入され、給水通
路５先端からの水滴のボタ落が防止される。

第２図は上記の状態を示し、この状態において、ハンド
ピース本体２、給気通路３、排気通路４の内部への汚染
物の侵入が防止されるとともに、給水通路５内に汚染水
の残留がなくて、ハンドピース並びにそれに接続のユニ
ットの汚染が防止される。

なお、第４図および第５図で示すタイミングチャートに
おいて、電気信号c,b,dのOFFタイミングおよびそれに対
応する開閉弁９、制御弁22、開閉弁13,6の作動タイミン
グを点線で示すように設定しても良い。

第６図は、この発明の別の実施例を示す作動系統図であ
って、上記実施例との相違点は、パイロット圧制御弁1
0,14,19の使用を排し、給気、排気、給水の各開閉弁9,1
3,6を全て電磁弁として、これら電磁開閉弁9,13,6およ
び制御弁22を電気信号a,b,dおよびｃのON・OFFによって
直接に開閉制御するように構成した点と、ポンプ28もコ
ントローラ11からの指令信号を受けて動作するタイマー
回路29を介して電気的に作動するプランジャポンプとし
て点で、それらの開閉作動タイミングは第５図で示した
ものと同一であり、その他の構成も第１図および第２図
で示すものと同一のため、同一の符号を付して、それら
の詳しい説明を省略する。

第７図は給水通路５の汚染防止手段の別例の作動系統図
を示すこの発明の他の実施例であつて、給水通路５内の
途中で、電気信号ｄのON・OFFによって開閉２位置に切
換えられるパイロット圧制御弁19のパイロット圧により
開閉される給水開閉弁６の下流近傍位置に蓄水部17を連
通接続してある。この蓄水部17は第８図明示したよう
に、蓄水室17a内に嵌装したピストン弁17bがスプリング
17cを介して自由状態において蓄水室17a内の容積を増大
する方向に移動付勢されていて、この状態、即ち、第８
図（ａ）の状態で蓄水室17a内に水を貯溜してあるとと
もに、コントローラ11からタイマー回路30を経て出力さ
れる電気信号ｅのON・OFFによって開閉２位置に切換え
られるパイロット圧制御弁31の開位置への切換えにとも
ない、給気通路３の分岐通路3aを経て背室17dにパイロ
ット圧が与えられることにより、上記ピストン弁17bが
スプリング17cに抗して第８図（ｂ）のごとく移動さ
れ、これによって、蓄水室17a内の貯溜水が給水通路５
に瞬間的に噴射されて、給水通路５の残留汚染水がハン
ドピース外部に押出し排出され、給水通路５の汚染を防
止するように構成したものである。

第９図は、上記第７図で示す実施例の場合のタイミング
チャートであつて、給水開閉弁６はハンドピースの作動
停止の操作信号の入力と同時に閉動されるとともに、タ
イマー回路30による設定時間t4に亘って蓄水室17a内の
貯溜水の噴射による残留水の押出しが行なわれる。

第10図も給水通路５の汚染防止手段のもう１つの例の作
動系統図を示すこの発明の他の実施例であって、給水通
路５の途中で、上記給水開閉弁６の下流近傍位置に、給
気通路３の分岐通路3bの先端を絞り弁32を介して直接に
接続するとともに、この分岐通路3bにはコントローラ11
からタイマー回路33を経て出力される電気信号ｆのON・
OFFによって開閉２位置に切換えられる電磁開閉弁34を
介装し、もって、第11図のタイミングチャートで示すよ
うに、ハンドピースの作動停止の操作信号の入力と同時
に給水開閉弁６が閉動されると同時に、タイマー回路33
による設定時間t5に亘って給気通路３から分岐された圧
縮空気が絞り弁32を経て給水通路５内に一時的に導入さ
れて、給水通路５内の残留汚染水がハンドピース外部に
押出し排出され、給水通路５の汚染を防止するように構
成したものである。この第10図で示す実施例には、第３
図で明示したような滴水防止手段、即ち、滴水防止用ポ
ンプ28が接続されており、このポンプ28はコントローラ
11からタイマー回路35による設定時間t6に亘って出力さ
れる電気信号ｇを介して開閉２位置に切換えられるパイ
ロット圧制御弁36を経て送られるパイロット圧にて作動
するものであるが、これは省略しても良い。

尚、第７図、第10図で示す各実施例においては、給気通
路汚染防止手段および排気通路汚染防止手段を省略して
いるが、これら手段として、第１図および第２図で示す
構成の汚染防止手段が設けられているのは当然である。

また、図示省略するが、給水通路５の途中に逆止弁およ
び／または洗浄液供給通路を設置しても良きこともちろ
んである。

さらに、上記各実施例では、各通路3,4,5の汚染防止手
段を、ハンドピースの作動停止の操作信号の入力に基づ
いて動作させるように構成したもので示したが、ハンド
ピースの作動開始の操作信号の入力に基づいて動作させ
るように構成しても良い。第12図および第13図は、第１
図および第２図で示す実施例のものにおいて、ハンドピ
ースの作動開始の操作信号の入力に基づいて各汚染防止
手段を動作させるように構成した場合の第４図および第
５図に対応するタイミングチャートである。

（発明の効果） 以上の説明からも既に明らかなように、この発明によれ
ば、ハンドピースの使用後における作動停止信号または
ハンドピースの使用前における作動開始信号の入力に基
づいて、給気通路から排気通路に亘るハンドピース本体
およびそれに連なる通路部分の内部を治療工具が駆動さ
れない範囲で高圧に保持することができて、外部からの
汚染物の侵入を確実に防止できるとともに、給水通路に
おいては汚染残留水を外部に排出して、その汚染残留水
の使用にともなう感染を防止することができる。これに
よって、ハンドピース内部ならびにそれに接続されたユ
ニツト全体の汚染防止効果を確実、十分に達成すること
ができる。しかも、ハンドピース本体のヘッド部を大型
化するような構成は不要で、既存ハンドピースの各通路
における空気および水の流動制御によって所定の汚染防
止作用を発揮させることができるから、全体構成の簡素
化、小型化をも図り易い効果を奏する。

また、技術的に汚染防止が最も難しい給水通路に滴水防
止手段を並設する場合は、給水系での汚染防止を一層効
果的に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の一実施例を示す作動系
統図、第３図（ａ），（ｂ）は滴水防止手段を示す拡大
縦断面図、第４図および第５図は動作を説明するための
タイミングチャート、第６図はこの発明の他の実施例を
示す作動系統図、第７図と第10図は夫々この発明の他の
実施例で、給水通路の汚染防止手段を中心にした作動系
統図、第８図（ａ），（ｂ）は第７図で示す実施例の場
合の構成要素である蓄水部の拡大縦断面図、第９図は第
７図で示す実施例の場合の動作を説明するためのタイミ
ングチャート、第11図は第10図で示す実施例の場合の動
作を説明するためのタイミングチャート、第12図および
第13図は第１図、第２図で示す実施例の場合の別の動作
を説明するための第４図および第５図に対応するタイミ
ングチャートである。 （符号の説明） １……治療工具、２……ハンドピース本体、３……給気
通路、４……排気通路、５……給水通路、６……給水開
閉弁、９……給気開閉弁、13……排気開閉弁、17……蓄
水部、20,25……バイパス通路、21,24……絞り弁。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空気駆動型の治療工具（１）を有するハン
   ドピース本体（２）内に上記治療工具（１）を駆動させ
   るため給気開閉弁（９）を介して圧縮空気を供給する給
   気通路（３）と、ハンドピース本体（２）内で用尽した
   空気を排気開閉弁（13）を介して外部に排出する排気通
   路（４）と、ハンドピース本体（２）内に加圧水を供給
   する給水通路（５）とを備えた医療用ハンドピースにお
   いて、 該ハンドピースに対する作動停止信号または作動開始信
   号の入力に基づいて、その信号入力から設定時間（t₁）
   に亘って上記治療工具（１）が駆動されない範囲の流量
   または／および圧力の空気を供給する給気通路汚染防止
   手段と、上記の信号入力から設定時間（t₂）に亘って上
   記排気通路（４）内を高圧に保持する排気通路汚染防止
   手段と、を設け、 上記給気通路汚染防止手段が、絞り弁（21）及びバイパ
   ス開閉用の制御弁（22）を備えて給気開閉弁（９）に並
   列接続したバイパス通路（20）であり、 上記排気通路汚染防止手段が、排気開閉弁（13）に並列
   接続した絞り弁（24）付きのバイパス通路（25）である
   ことを特徴とする医療用ハンドピースの内部汚染防止装
   置。
2. 【請求項２】上記給水通路（５）内の残留水を外部に排
   出するように作動する給水通路汚染防止手段を設け、該
   給水通路汚染防止手段がハンドピースに対する作動停止
   信号の入力に基づいて、その信号入力から設定時間
   （t₃）経過後に給水開閉弁（６）を閉動させる手段、給
   気通路（３）から分岐させた圧縮空気を給水通路（５）
   内に一時的に導入する手段、給水通路（５）に設けた蓄
   水部（17）から該給水通路（５）内に瞬間的に圧力水を
   噴射する手段のうちのいずれかである請求項１記載の医
   療用ハンドピースの内部汚染防止装置。
3. 【請求項３】上記給水通路汚染防止手段の作動停止信号
   に基づいて作動する滴水防止手段を付設した請求項２記
   載の医療用ハンドピースの内部汚染防止装置。