(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドケースの内部に設けられロータ翼を備えた回転体と、前記ヘッドケースの内部に開口する給気管路と排気管路を有し、前記ロータ翼に前記給気管路からのエアを吹き付けて前記回転体を回転させるようにした歯科用ハンドピースであって、
前記給気管路の開口部と前記排気管路の開口部とを前記回転体の軸方向に離間した位置に設け、前記給気管路の開口部に対向する位置に前記回転体の前記ロータ翼を配設し、前記ロータ翼から前記排気管路の開口部に至るエアの流路に流路狭窄部を形成し、
該流路狭窄部が、前記ロータ翼の前記排気管路側に設けた鍔状の仕切板と前記ヘッドケースの内壁との間の径方向の間隙部によって形成されていることを特徴とする歯科用ハンドピース。
【請求項２】
前記ヘッドケースの内壁に、前記回転体に向けて突出するリング状の突出部が設けられ、前記流路狭窄部が、前記仕切板と前記突出部との間の軸方向の間隙部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の歯科用ハンドピース。
【請求項３】
前記ロータ翼に設けた前記仕切板の周縁部に前記回転体の軸方向に延びる円筒状突出部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の歯科用ハンドピース。
【請求項４】
前記回転体は、歯科治療工具を装着可能な装着用開口を有し、前記給気管路の開口部を前記排気管路の開口部よりも前記装着用開口に近い側に設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１に記載の歯科用ハンドピース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は歯科用ハンドピースに関し、より詳細には、ヘッド内にエアの供給によって回転する回転体を備えた歯科用ハンドピースに関する。
【背景技術】
【０００２】
歯科治療においては、周知のように、歯牙を切削するためのバー(歯科治療用工具)をそのヘッド部に着脱自在に装着し得るハンドピースが用いられており、ハンドピースの駆動には、エアータービンやマイクロモータが用いられている。エアータービンを用いた場合は、マイクロエンジンに比べて高速回転が得られる。
【０００３】
図９、図１０は従来のエアータービンを用いた歯科用ハンドピースの例を示す図であり、歯科用ハンドピースのヘッドケース１１０の内部のロータ室１１１には、ロータ翼１３０を設けた回転筒１２０が回転自在に設けられており、回転筒１２０には、チャック機構によって切削バー１２１が着脱自在に装着可能となっている。ロータ室１１１には、ロータ翼１３０の翼部１３１に向けて加圧エアを供給する給気管路１１２と、ロータ室内のエアを外部に排気するための排気管路１１３とが開口しており、給気管路１１２から供給されたエアは、ロータ翼１３０を回転させた後、排気管路を経て外部に排気される。なお、給気管路１１２の開口はロータ翼１３０と対向する位置に設けられている。
【０００４】
このような、従来のエアータービンを用いた歯科用ハンドピースの使用にあたって、使用を停止する場合、給気管路１１２からの加圧エアの供給を停止するが、加圧エアの供給を停止した後も、ロータ翼１３０、回転筒１２０、切削バー１２１は慣性力によって惰性回転する。この惰性回転によってロータ室１１１内のエアが排出され、ロータ室１１１内が一時的に大気圧よりも低い負圧状態になる。そして、口腔内でエアの供給を停止した場合は、口腔内の空気をロータ室１１１内に吸引することになり、周辺の空気に含まれる唾液や血液などの汚染物質がロータ室１１１内に取り込まれ、術者や患者間での感染が生じるおそれがあった。
【０００５】
このため、例えば、特許文献１、２には、タービン室(ロータ室)に近い排気管路の途中から給気管路の開口に近い位置まで延びる還流管路を形成し、エアタービンロータ(ロータ翼)の慣性回転によって生じる排気を還流管路を介してタービン室に還流させることにより、タービン室内の負圧の発生を防止するとしたハンドピースが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−６５７４１号公報
【特許文献２】特開２０１４−１２０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１、２に開示されたハンドピースでは、図９、１０に示す従来のエアータービンを用いた歯科用ハンドピースに比べて、加圧エアの停止に伴ってロータ室に発生する負圧をある程度小さくすることが可能であるが、還流管路による効果が不十分であり、負圧の発生を充分に小さくできなかった。このため、より負圧の発生を防止する対策が求められている。
【０００８】
本発明は、これらの実情に鑑みてなされたものであり、ロータ翼に対する給気管路の開口部と排気管路の開口部との相対位置と、ロータ翼に供給された加圧エアの排出流路を工夫することにより、加圧エアの供給停止に伴ってロータ室内に発生する負圧を抑えることが可能な歯科用ハンドピースを提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、ヘッドケースの内部に設けられロータ翼を備えた回転体と、前記ヘッドケースの内部に開口する給気管路と排気管路を有し、前記ロータ翼に前記給気管路からのエアを吹き付けて前記回転体を回転させるようにした歯科用ハンドピースであって、前記給気管路の開口部と前記排気管路の開口部とを前記回転体の軸方向に離間した位置に設け、前記給気管路の開口部に対向する位置に前記回転体の前記ロータ翼を配設し、前記ロータ翼から前記排気管路の開口部に至るエアの流路に流路狭窄部を形成し、該流路狭窄部が、前記ロータ翼の前記排気管路側に設けた鍔状の仕切板と前記ヘッドケースの内壁との間の径方向の間隙部によって形成されていることを特徴とすることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記ヘッドケースの内壁に、前記回転体に向けて突出するリング状の突出部が設けられ、前記流路狭窄部が、前記仕切板と前記突出部との間の軸方向の間隙部をさらに有することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記ロータ翼に設けた前記仕切板の周縁部に前記回転体の軸方向に延びる円筒状突出部を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１の発明において、前記回転体は、歯科治療工具を装着可能な装着用開口を有し、前記給気管路の開口部を前記排気管路の開口部よりも前記装着用開口に近い側に設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、エアータービンを用いた歯科用ハンドピースにおいて、加圧エアの供給停止に伴ってロータ室内に発生する負圧を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る歯科用ハンドピースの外観図である。
【図２】図１に示す歯科用ハンドピースのヘッド部の一構成例の断面図である。
【図３】図２に示すヘッド部に設けたロータ翼の一構成例の斜視図である。
【図４】歯科用ハンドピースの試験方法を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る歯科用ハンドピースと従来のハンドピースの特性を示す図である。
【図６】図１に示す歯科用ハンドピースのヘッド部の他の構成例を示す断面図である。
【図７】図１に示す歯科用ハンドピースのヘッド部のさらに他の構成例を示す断面図である。
【図８】図１に示す歯科用ハンドピースのヘッド部のさらに他の構成例を示す断面図である。
【図９】従来のエアータービンを用いた歯科用ハンドピースを示す図である。
【図１０】従来のエアータービンを用いた歯科用ハンドピースを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の歯科用ハンドピースに係る好適な実施形態について説明する。以下の説明において、異なる図面において同じ符号を付した構成部材は同様のものであるとして、その説明を省略する場合がある。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る歯科用ハンドピースのロータ翼の一構成例の斜視図である。また、図２は、図１に示す歯科用ハンドピースのヘッド部の一構成例の断面図であり、図３は、図２に示すヘッド部に設けたロータ翼の一構成例の斜視図である。
図１に示す歯科用ハンドピース１は、グリップ部２およびヘッド部３を有している。グリップ部２にはエアや水などをヘッド部３に向けて供給可能なコード５が配設されており、ヘッド部３には歯科治療用工具である切削バー４が着脱自在に装着可能になっている。
【００１８】
ヘッド部３にはグリップ部２に連通する給気管路１２と排気管路１３を有しており、給気管路１２と排気管路１３はそれぞれヘッドケース１０内に形成したロータ室１１内に対して給気管路開口部１２ａと排気管路開口部１３ａにおいて開口している。また、ヘッド部３にはライトガイドなどを挿通するための管路１４が設けられており、切削バー４の先端付近に向けて開口している。ロータ室１１内には、例えば、フットコントローラ（図示省略）を踏み込んだ場合、給気管路１２を介して加圧エアが供給され、フットコントローラの踏み込みを止めた場合、エアの供給が停止される。
【００１９】
ヘッドケース１０内には、軸方向に離間して設けた軸受２１、２２によって回転可能に軸支された回転筒２０が設けられている。軸受２１、２２の外輪(アウターレース)はＯリング２３、２４を介してヘッドケース１０に対して固定されており、軸受２１、２２の内輪(インナーレース)は、回転筒２０と一体に回転可能に支持されている。回転筒２０には径方向外側に向けて延びる複数の翼部３１を有するロータ翼３０が設けられている。この翼部３１に給気管路１２からの加圧エアが吹き付けられることによって、回転筒２０が回転するようになっている。また、回転筒２０の内部にはチャック機構２５が設けられており、このチャック機構２５によって、回転筒２０の装着用開口２６から挿入された切削バー４を着脱自在に保持できる。
【００２０】
ヘッドケース１０の上部には、ロータ室１１を覆う蓋部材４０が設けられており、例えば、蓋部材４０をヘッドケース１０の内側に押すことによって、回転筒２０に設けたチャック機構２５を開放状態にすることができるようになっている。なお、回転筒２０が本発明の回転体に相当する。
【００２１】
本発明は、加圧エアの供給停止に伴ってロータ室１１内に発生する負圧を抑えることが可能な歯科用ハンドピースを提供するものであり、そのために、まず、給気管路開口部１２ａと排気管路開口部１３ａとは、回転筒２０の軸方向に離間した位置に設けられている。また、給気管路開口部１２ａに対向する位置にのみロータ翼３０の翼部３１を配設している。このため、排気管路開口部１３ａはロータ翼３０の翼部３１に対向していない。さらに、ロータ翼３０から排気管路開口部１３ａに至るエアの流路に流路狭窄部Ｘを形成している。
【００２２】
流路狭窄部Ｘは、本実施形態では、ロータ翼３０の排気管路開口部１３ａ側に設けた鍔状の仕切板３２とヘッドケース１０の内壁との間の間隙部によって形成されている。流路狭窄部Ｘを設けたことによって、歯科用ハンドピース１の稼働時には、給気管路開口部１２ａからロータ翼３０に向けてロータ室１１内に供給された加圧エアは、ロータ翼３０の翼部３１にあたった後、仕切板３２とヘッドケース１０の内壁との間の間隙部を通って、排気管路開口部１３ａから排出される。
【００２３】
また、加圧エアの供給停止時には、ロータ翼３０を備えた回転筒２０は慣性力によって惰性回転するが、ロータ翼３０の翼部３１が排気管路開口部１３ａに対向しておらず、かつ、流路狭窄部Ｘによって流路狭窄部Ｘを通過するエアも少なく抑えられるため、ロータ翼３０の回転によって、排気管路開口部１３ａから外気に排出されるエアは極めて少なくなる。このため、加圧エアの供給停止時において、ロータ室１１内の気圧は可動時の正圧から徐々に大気圧に向けて下降し、負圧になることが避けられる。
【００２４】
図４は、歯科用ハンドピースの試験方法を説明するための図であり、図５は、本発明の一実施形態に係る歯科用ハンドピースと従来の歯科用ハンドピースの特性を示す図である。実験では図４に示すように、歯科用ハンドピース１のヘッド部３の部分が容器５０内で密閉されるように配設し、加圧エアをヘッド部３に供給している状態から加圧エアの供給を停止した際に、容器５０内の圧力がどのように変化するかを圧力計６０で測定した。
【００２５】
測定結果は、図５の実線で示すように、本発明の歯科用ハンドピース１では加圧エアの供給停止後においても、容器５０内の圧力は大気圧に比べて負圧になることはなかった。このため、本発明の歯科用ハンドピース１では、ヘッド部３に形成したロータ室１１内も負圧になることはなく、通常の使用時では加圧エアの供給停止後においても、ロータ室１１内への汚染物資の吸い込みを防止できることが分かる。
【００２６】
一方、図９、１０に示す従来の歯科用ハンドピースでは、図５の破線で示すように、加圧エアの供給停止後に容器５０内の圧力は低下し続け、大気圧に比べて一旦負圧の状態になった後、大気圧と等しい圧力まで復帰する。このため、負圧の状態にある時は、ヘッド部に形成したロータ室１１１内も負圧になっており、通常の使用時では加圧エアの供給停止後において、ロータ室１１１内へのヘッド部周辺の空気の吸い込みを防ぐことはできない。
【００２７】
(第２の実施形態)
図６は、図１に示す歯科用ハンドピースのヘッド部の他の構成例を示す断面図であり、本発明の第２の実施形態の歯科用ハンドピースの例を示している。本実施形態の歯科用ハンドピースでは、ロータ翼３０に設けた鍔状の仕切板３２の下側（排気管路開口部１３ａ側）のヘッドケース１０の内壁に、仕切板３２間隙を介して軸方向に対向するリング状の突出部１５を有している。これにより、流路狭窄部Ｘは、仕切板３２とヘッドケース１０の内壁との間の径方向の間隙部、および、仕切板３２とヘッドケース１０の突出部１５との間の軸方向の間隙部によって形成される。
【００２８】
このため、第２の実施形態の歯科用ハンドピースは、第１の実施形態の歯科用ハンドピースよりも、ロータ翼３０の翼部３１が配設されたロータ室１１から排気管路開口部１３ａへ流れるエアに対する抵抗を大きくすることができる。その他の構成については、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００２９】
(第３の実施形態)
図７は、図１に示す歯科用ハンドピースのヘッド部のさらに他の構成例を示す断面図であり、本発明の第３の実施形態の歯科用ハンドピースの例を示している。本実施形態の歯科用ハンドピースでは、ロータ翼３０に設けた鍔状の仕切板３２の周縁部に回転筒２０の軸方向に延びる円筒状突出部３３を有している。これにより、流路狭窄部Ｘは、仕切板３２とヘッドケース１０の内壁との間の間隙部に加えて、円筒状突出部３３とヘッドケース１０の内壁との間の間隙部によって形成される。
【００３０】
このため、第２の実施形態の歯科用ハンドピースは、第１の実施形態の歯科用ハンドピースよりも、ロータ翼３０の翼部３１が配設されたロータ室１１から排気管路開口部１３ａへ流れるエアに対する抵抗を大きくすることができる。その他の構成については、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００３１】
（第４の実施形態）
図８は、図１に示す歯科用ハンドピースのヘッド部のさらに他の構成例を示す断面図であり、本発明の第４の実施形態の歯科用ハンドピースの例を示している。本実施形態の歯科用ハンドピースは、給気管路開口部１２ａと排気管路開口部１３ａとを、回転筒２０の軸方向に離間した位置に設けている点は、第１の実施形態と同様であるが、給気管路開口部１２ａを排気管路開口部１３ａよりも装着用開口２６に近い側に設けている。
【００３２】
そして、給気管路開口部１２ａに対向する位置にのみロータ翼３０の翼部３１を配設している。さらに、ロータ翼３０から排気管路開口部１３ａに至るエアの流路に流路狭窄部Ｘを形成している。このため、排気管路開口部１３ａはロータ翼３０の翼部３１に対向していない。また、流路狭窄部Ｘは、ロータ翼３０の排気管路開口部１３ａ側に設けた鍔状の仕切板３２とヘッドケース１０の内壁との間の間隙部によって形成している。
【００３３】
すなわち、第４の実施形態では、給気管路開口部１２ａ、排気管路開口部１３ａ、ロータ翼３０、および、仕切板３２の配置関係を、第１の実施形態と軸方向に対して逆になるように配置している。そして、第４の実施形態においても、加圧エアの供給停止に伴ってロータ室１１内に発生する負圧を抑えることが可能である。なお、第４の実施形態においても、その流路狭窄部Ｘを第２の実施形態または第３の実施形態と同様のものに構成しうることは明らかである。
【００３４】
以上、本発明の歯科用ハンドピースの実施形態について説明したが、ロータ翼３０の翼部３１が配設されたロータ室１１の個所から、排気管路開口部１３ａを設けたロータ室１１の個所に流れるエアに対して抵抗となる流路の狭窄部が形成されておればよく、流路狭窄部Ｘの構成は、上記の実施形態で示した構成に限らず種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１…歯科用ハンドピース、２…グリップ部、３…ヘッド部、４，１２１…切削バー、５…コード、１０，１１０…ヘッドケース、１１，１１１…ロータ室、１２，１１２…給気管路、１２ａ…給気管路開口部、１３，１１３…排気管路、１３ａ…排気管路開口部、１４…管路、１５…突出部、２０，１２０…回転筒、２１，２２…軸受、２３，２４…Ｏリング、２５…チャック機構、２６…装着用開口、３０，１３０…ロータ翼、３１，１３１…翼部、３２…仕切板、３３…円筒状突出部、４０…蓋部材、５０…容器、６０…圧力計。
【図１】
0006769012.tif 000002
【図２】
0006769012.tif 000003
【図３】
0006769012.tif 000004
【図４】
0006769012.tif 000005
【図５】
0006769012.tif 000006
【図６】
0006769012.tif 000007
【図７】
0006769012.tif 000008
【図８】
0006769012.tif 000009
【図９】
0006769012.tif 000010
【図１０】
0006769012.tif 000011