JP2003019144A - 減圧機構を備えた歯科用ハンドピース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンプレッサーから受理する圧縮空気の圧力
が適性範囲より高くなった場合でも、歯科処置工具の回
転数が高くなり過ぎないように、空気圧が自動調整され
るようにした歯科用ハンドピースを提供する。 【解決手段】 歯科処置工具１７を受理するバースリー
ブと、バースリーブを回転可能に収納するヘッド部１６
と、バースリーブを圧縮空気により回転駆動させるため
ヘッド部まで圧縮空気を導入する給気通路１２，３９
と、ヘッド部から還流する圧縮空気を排出するための排
気通路１３とを備え、給気通路にはここを通過する圧縮
空気の圧力が所定以上になると排気通路に圧縮空気を排
出し、バースリーブに送られる圧縮空気の圧力を調整す
る減圧部３５が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は歯科用ハンドピース
に関し、さらに詳細には、給気通路を通過する圧縮空気
の圧力が所定以上になると、この圧縮空気の圧力を低下
させて調整することができる歯科用ハンドピースに関す
る。

【従来の技術】

【０００２】エアタービン、エアモーターなど圧縮空気
により回転駆動される歯科用ハンドピースは従来から知
られており、例えば、図６に示したものがある。図６
は、エアタービン式歯科用ハンドピースのヘッド部分８
０の断面図であり、この歯科用ハンドピースでは、歯科
処置工具９０を受理して着脱自在に保持するバースリー
ブ８３と、圧縮空気によってバースリーブ８３を回転駆
動するためにバースリーブ８３に設けられたローター８
６と、バースリーブ８３を回転可能に支承するためロー
ター８６の上方及び下方に設けられたボールベアリング
９４，９５とをカートリッジケース９１内に有し、この
カートリッジケース９１がヘッドハウジング８１内に収
納され、ヘッドハウジング８１にヘッドキャップ８８が
螺合され、このヘッドキャップ８８にスプリング８７と
プッシュボタン８９が設けられている。またヘッドハウ
ジング８１を支持しているヘッドハウジングジャケット
８２には、ローター８６に圧縮空気を供給するための給
気通路８２ａ、及びローター８６に供給された圧縮空気
を排出するための排気通路８２ｂが設けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した歯科用ハンド
ピースが、それぞれ定められた適性範囲よりも低い空気
圧で使用された場合には、トルク、回転数が仕様よりも
小さくなり効率が悪くなるという欠点がある。一方、歯
科用ハンドピースが、各装置ごとに定められた適性範囲
よりも高い空気圧で使用された場合には、回転数が高く
なりすぎて歯科処置工具が破損する危険性があり、また
潤滑油切れの状態になるのが早く、摩耗が発生して軸受
の耐用期間も短くなるという欠点がある。

【０００４】ここで、エアタービン式の歯科用ハンドピ
ースでは、その給気通路において空気圧が所定範囲に収
まるように、コンプレッサーから送出する圧縮空気の圧
力を調整しており、例えば、ボールベアリングを用いた
歯科用ハンドピースは、１９．６×１０⁴〜２４．５×
１０⁴Ｎ／ｍ²程度の空気圧で使用され、エアベアリング
を用いた歯科用ハンドピースは、約３４．３×１０⁴Ｎ
／ｍ²程度の空気圧で使用されている。

【０００５】したがって、コンプレッサーから送出する
圧縮空気の圧力は、歯科用ハンドピースの種類に応じて
適宜変更する必要があるが、この空気圧の調整操作は煩
雑であるため同じ空気圧で使用されることがあり、その
場合には、上記した問題が生じる。また複数の歯科用ハ
ンドピースのユニットに、同一のコンプレッサーから圧
縮空気を供給するような場合には、各ユニットの使用状
況に応じて空気圧が変動することがあり、この場合にも
上記の問題が生じる。

【０００６】本発明は従来技術の欠点に着目し、これを
解決せんとしたものであり、その課題は、コンプレッサ
ーなどの装置から受理する圧縮空気の圧力が適性範囲よ
り高くなった場合でも、歯科処置工具の回転数が高くな
り過ぎないように、空気圧が自動調整されるようにした
歯科用ハンドピースを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では、歯科処置工
具を受理するバースリーブと、該バースリーブを回転可
能に支承して収納するヘッド部と、前記バースリーブを
圧縮空気により回転駆動させるため前記ヘッド部まで圧
縮空気を導入する給気通路と、前記ヘッド部から還流す
る前記圧縮空気を排出するための排気通路とを備え、前
記給気通路にはここを通過する圧縮空気の圧力が所定以
上になると前記排気通路に圧縮空気を排出し、前記バー
スリーブに送られる圧縮空気の圧力を調整する減圧手段
が設けられたことを特徴とする歯科用ハンドピースを提
供する。

【０００８】本発明によれば、歯科用ハンドピースの給
気通路に減圧手段が設けられているため、この給気通路
を通過する圧縮空気の圧力が所定以上になると減圧手段
が作動し、圧縮空気は減圧手段を通って前記排気通路へ
排出されるので、バースリーブに送られる圧縮空気の圧
力は低下し、歯科処置工具の回転数が高くなり過ぎない
ように自動調整される。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明では、本体部の後端に着脱
自在な接続部材を含む歯科用ハンドピースであって、該
接続部材は該本体部に接続された状態で前記給気通路と
前記排気通路とを形成し、前記減圧手段は該接続部材に
設けるように構成することができる。

【００１０】本発明では、前記接続部材における減圧手
段が、前記給気通路から前記排気通路に連通するように
前記接続部の本体部に穿設された孔と、該孔の排気通路
側に配置された弾性変形可能な弾性材と、前記孔を塞ぐ
ように該弾性材を押圧するバネとを含み、前記給気通路
を通過する圧縮空気の圧力が所定以上になると前記バネ
が変形して前記弾性材と前記孔との間に隙間が形成さ
れ、この隙間から圧縮空気が前記排気通路に排出される
ことにより、前記バースリーブに送られる圧縮空気の圧
力が調整されるように構成することが可能である。

【００１１】本発明では、コンプレッサーから延びる可
撓性の管体を直接接続するように形成された歯科用ハン
ドピースであって、前記減圧手段は前記歯科用ハンドピ
ース本体部における給気通路に設ける構成にすることが
できる。

【００１２】本発明では、前記減圧手段が、前記給気通
路から前記排気通路に連通する孔を備えた減圧本体部
と、該孔の排気通路側に配置された弾性変形可能な弾性
材と、前記孔を塞ぐように該弾性材を押圧するバネとを
含み、前記給気通路を通過する圧縮空気の圧力が所定以
上になると前記バネが変形して前記弾性材と前記孔との
間に隙間が形成され、この隙間から圧縮空気が前記排気
通路に排出されることにより、前記バースリーブに送ら
れる圧縮空気の圧力が調整されるように構成することが
可能である。

【００１３】本発明では、前記弾性材と前記バネとの間
に前記弾性材よりも硬質の材料からなる板材を介在させ
ても良く、この板材は、バネの力を受けて弾性材を孔の
出口に均一に密着させることができるような形状に形成
することが好ましい。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１及び図２において、本発明の歯科用ハンドピース１
０は、把持部１８の先端にヘッド部１６が設けられ、こ
のヘッド部１６に、歯科処置工具１７を受理するバース
リーブ（図示せず）が回転可能に支承されて収納され、
把持部１８に給気通路１２と排気通路が設けられ、把持
部１８の後端に着脱自在な接続部材、すなわちカップリ
ング２０が挿着され、圧縮空気を送出するコンプレッサ
ー等の装置（図示せず）から延びる可撓性チューブ（図
示せず）が、カップリング２０の後端に接続されて、こ
れらの給気通路３９，４１，１２を通して圧縮空気がヘ
ッド部１６まで送られてバースリーブが回転駆動され
る。

【００１５】図３はカップリング２０の内部構造を説明
するための図であって、図３（ａ）（ｂ）は部品の外観
図であり、図３（ｃ）はカップリング２０の外観図であ
る。なお、図３（ａ）（ｂ）における中間ジョイント部
材３０は、材軸を中心に相互に９０°回転させた状態を
示している。カップリング２０は、中間ジョイント部材
３０と、この中間ジョイント部材３０の減圧部３５に設
けられるウェーブワッシャ３８ａ、金属板３８ｂ、弾性
材３８ｃと、中間ジョイント部材３０を覆うカバー２５
と、カバー２５の外周に設けられた操作リング２４と、
中間ジョイント部材３０の後方に接続されたリアジョイ
ント２１と、リアジョイント２１と操作リング２４との
間に設けられたケーシング２６とを備える。

【００１６】さらに詳細に説明すると、中間ジョイント
３０は、本体部３１が管状に形成され、この本体部３１
の内部に給気通路３９と排気通路（図示せず）が設けら
れ、これら給気通路３９と排気通路は、リアジョイント
２１の後端から内部に向かって延びる給気管２３と排気
管２２にそれぞれ連通している。

【００１７】本体部３１の先端には管内外に連通するよ
うに穴３３が穿設され、この穴３３が配置された箇所の
外面全周が削られて円周状の薄肉部とすることにより円
周溝３２が形成され、この円周溝３２から軸方向に延び
るように外面が削られて縦溝３４が形成され、縦溝３４
の後端に管内に連通する穴３６が穿設され、この穴３６
は排気通路を介して排気管２２に連通している。本体部
３１には、円周溝３２や縦溝３４とは異なる位置に減圧
部３５が設けられる。この減圧部３５も、円周溝３２や
縦溝３４と同様に、本体部３１の外面の所定位置がほぼ
円形に削られて薄肉部とされることにより凹溝として形
成される。この減圧部３５の底面は、特に限定されるも
のではないが、円周面として形成されず、平らな面とし
て形成されるのが好ましい。また減圧部３５には本体部
３１の管内に連通するように孔３５ａが穿設されると共
に、縦溝３４に繋がる溝３５ｂが形成される。本体部３
１には、ボール穴３７が設けられる。

【００１８】以上のように形成された減圧部３５には、
その底面に当接するように弾性材３８ｃが設けられて孔
３５ａが塞がれ、この弾性材３８ｃを孔３５ａに密着さ
せるため上から金属板３８ｂが載せられ、金属板３８ｂ
の上にはウェーブワッシャ３８ａが配置される。またボ
ール穴３７にボール２８が嵌められる。このように弾性
材３８ｃ、金属板３８ｂ、ウェーブワッシャ３８ａ及び
ボール２８が本体部３１に配置されたら、カバー２５が
図３（ｃ）のように取りつけられ、カバー２５の内面に
よりウェーブワッシャ３８ａが押され、ウェーブワッシ
ャ３８ａの弾力が金属板３８ｂを介して弾性材３８ｃに
伝わり、弾性材３８ｃは減圧部３５の底面に密着して孔
３５ａが塞がれる。またカバー２５によって円周溝３２
や縦溝３４が覆われることにより、穴３３から円周溝３
２と縦溝３４を通って穴３６に至る箇所が排気通路とし
て形成される。なお、ウェーブワッシャ３８ａは、バー
スリーブに送られる圧縮空気の圧力が適正範囲になるよ
うな弾力を有するものが使用される。さらに、カバー２
５の外周にバネ２７が設けられ、カバー２５とバネ２７
の外周に操作リング２４が摺動自在に設けられる。カバ
ー２５は、溝や穴等の箇所を除く本体部３１の外周面と
の間に隙間無く密着するようなものが使用される。

【００１９】前記歯科用ハンドピース１０の後端には、
図１に示したように、把持部１８のケーシング１９とジ
ョイント部材１４とにより嵌合溝１５が形成され、ジョ
イント部材１４にはその外周に排気溝１３が設けられ、
この排気溝１３には、図示されていない排気管が連通す
るように設けられ、この排気管はヘッド部１６まで延長
しており、圧縮空気のうち一部がこの排気管から還流さ
れる。なお、ヘッド部１６は、歯科処置工具１７を受理
するバースリーブが、給気通路を通して供給される圧縮
空気により回転駆動されるものであれば良く、特に限定
されるものではないが、例えば、図６に示した従来のヘ
ッド部８０と同じ構成を適用しても良い。

【００２０】図２は歯科用ハンドピース１０とカップリ
ング２０との挿着部分を拡大して部分的に断面で示した
図である。なお、理解し易くするために、図１及び図２
では、カップリング２０における減圧部３５と給気通路
３９とを並べて図示したが、これらは実際には円周方向
に離隔した位置に設けられている。図２では、歯科用ハ
ンドピース１０の嵌合溝１５にカップリング２０の先端
が挿し込まれており、歯科用ハンドピース１０の排気溝
１３の外周にカップリング２０の排気穴３３が配置され
る。また図２において、給気通路１２と給気通路３９と
を連通させる給気通路３９は、歯科用ハンドピース１０
のジョイント部材１４の外周面と、カップリング２０の
本体部３１の内周面とが離隔して対向配置されることに
より形成される。この給気通路３９には減圧部３５の孔
３５ａが対向配置され、この孔３５ａを通って給気通路
３９における圧縮空気の圧力が弾性材３８ｃに伝えられ
る。また操作リング２４と、バネ２７と、ボール２８と
は、従来のカプラーと同様の機構で構成されており、バ
ネ２７に抗して操作リング２４を後方へ引くと、ボール
２８がフリー状態となり、歯科用ハンドピース１０とカ
ップリング２０とが接続及び接続解除されるように作用
し、歯科用ハンドピース１０とカップリング２０とが着
脱自在に連結される。

【００２１】次に、図２を参照して減圧機構の作用を説
明する。コンプレッサー等の装置から送り出された圧縮
空気は、リアジョイント２１の給気管２３から供給され
て給気通路３９，４１，１２を通り、ヘッド部１６まで
送られて歯科処置工具１７を受理したバースリーブ（図
示せず）が回転駆動される。一方、ヘッド部１６から還
流する圧縮空気は、歯科用ハンドピース１０内の排気通
路を通って排気溝１３に至り、ここでカップリング２０
の本体部３１の穴３３から円周溝３２とカバー２５との
隙間に入り、さらに、縦溝３４とカバー２５との隙間を
通過し、穴３６から内部の排気通路を通って排気管２２
に達し、カップリング２０に接続された歯科用ユニット
から延びた可撓性ホースの排気通路（図示せず）から外
部に排出される。

【００２２】ここで、給気通路３９，４１，１２、特に
給気通路４１における圧縮空気の圧力が許容範囲以上に
なると、減圧部３５の孔３５ａから弾性材３８ｃに作用
する圧縮空気の圧力は、ウェーブワッシャ３８ａの弾力
よりも大きくなり、弾性材３８ｃが押し上げられて、減
圧部３５の底面との間に隙間ができる。この隙間から圧
縮空気が減圧部３５に入り、さらに溝３５ｂから縦溝３
４に流れ込み、ヘッド部１６から還流する圧縮空気と伴
に穴３６から内部に入って、排気管２２から前記可撓性
ホースの排気通路を通って外部に排出される。このよう
に圧縮空気の圧力が所定以上になると、圧縮空気は給気
通路４１から減圧部３５を通って排気通路に排出される
ため、ここからヘッド部１６までの給気通路１２におけ
る圧縮空気の圧力は、常に所定範囲内に維持され、歯科
処置工具１７の回転数は高くなり過ぎないように自動調
整される。

【００２３】次に、図４及び図５を参照して、異なる実
施例を説明する。図４は歯科用ハンドピース５０を部分
的に断面で示した側面図であり、歯科用ハンドピース５
０は、把持部５３の先端にヘッド部５１が設けられ、こ
のヘッド部５１に、歯科処置工具５２を受理するバース
リーブ（図示せず）が回転可能に支承されて収納され、
把持部５３の内部に給気管５６、排気通路５５及び給水
管５９が設けられ、後端に排気管５７が取りつけられ、
さらに給気管５６の途中に減圧部材６０が介設され、圧
縮空気を送出するコンプレッサー等の装置（図示せず）
から延びる可撓性チューブ（図示せず）が、把持部５３
の後端に接続されて、給気管５６を通して圧縮空気がヘ
ッド部５１まで送られて歯科処置工具５２が回転駆動さ
れる。

【００２４】図５（ａ）は図４における減圧部材６０の
外観を拡大して示した図であり、図５（ｂ）は図５
（ａ）における一点鎖線に沿って切断した減圧部材６０
を矢印Ｘ−Ｘ方向から見た断面図である。減圧部材６０
は、給気管５６に連通する貫通孔５８が設けられた本体
部６１を備え、この本体部６１の外側には平らな面６１
ａが形成され、この平面６１ａから貫通孔５８まで貫通
するように孔６７が形成され、さらに平面６１ａから外
側に空気逃げ通路としての溝６３が形成されている。平
面６１ａには、ここに当接するように弾性材６６が設け
られて孔６７が塞がれ、この弾性材６６を孔６７に密着
させるため上から金属板６５が載せられ、金属板６５の
上にはウェーブワッシャ６４が配置される。そして、平
面６１ａの全てを覆うように本体部６１に固定用板バネ
６２が固定されて、この固定用板バネ６２によりウェー
ブワッシャ６４は金属板６５に押し付けられて、弾性材
６６は孔６７を塞ぐように平面６１ａに密着して設けら
れている。なお、ヘッド部５１は、歯科処置工具５２を
受理するバースリーブが、給気通路を通して供給される
圧縮空気により回転駆動されるものであれば良く、特に
限定されるものではないが、例えば、図６に示した従来
のヘッド部８０と同じ構成を適用することもできる。

【００２５】次に、減圧部材６０の作用を説明する。コ
ンプレッサー等の装置から送り出された圧縮空気は、給
気管５６から供給されてヘッド部５１まで送られ、歯科
処置工具５２を受理したバースリーブ（図示せず）を回
転駆動させる。一方、ヘッド部５１から還流する圧縮空
気は、歯科用ハンドピース５０内の排気通路５５を通っ
て排気管５７に達し、ハンドピース５０後端に接続され
た可撓性ホースの排気通路から外部に排出される。

【００２６】ここで、給気管５６、特に貫通孔５８にお
ける圧縮空気の圧力が許容範囲以上になると、減圧部材
６０の孔６７から弾性材６６に作用する圧縮空気の圧力
は、ウェーブワッシャ６４の弾力よりも大きくなり、弾
性材６６を介して金属板６５が押し上げられてウェーブ
ワッシャ６４は矢印Ｐ方向に押し広げられる。これによ
り、弾性材６６が押し上げられて平面６１ａとの間に隙
間ができて、この隙間から圧縮空気が漏れ出て、空気逃
げ通路としての溝６３から排気通路５５に流れ込み、ヘ
ッド部５１から還流する圧縮空気と伴に排気管２２から
前記可撓性ホースの排気通路を通って外部に排出され
る。このように圧縮空気の圧力が許容範囲以上になる
と、圧縮空気は給気管５６から減圧部材６０を通って排
気通路５５に排出されるため、ここからヘッド部５１ま
での給気管５６における圧縮空気の圧力は、常に所定範
囲内に維持され、歯科処置工具５２の回転数は高くなり
過ぎないように自動的に調整される。

【００２７】

【発明の効果】本発明の歯科用ハンドピースでは、給気
通路に減圧手段が設けられているため、この給気通路を
通過する圧縮空気の圧力が許容範囲以上になると減圧手
段が作動し、圧縮空気は減圧手段を通って前記排気通路
へ排出されるので、バースリーブに送られる圧縮空気の
圧力は低下し、歯科処置工具の回転数が高くなり過ぎな
いように自動的に調整される。したがって、歯科用ハン
ドピースの種類を変更する場合にも、コンプレッサーか
ら送出する圧縮空気の圧力を増減させて変更する必要が
なく、煩雑な調整操作を省略できる。またトルクや回転
数が、歯科用ハンドピースの仕様の範囲に常に維持され
るので、歯科処置工具の破損、潤滑油切れ、摩耗の発生
といった問題を未然に防ぐことができて、軸受の耐用期
間も長くなるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の歯科用ハンドピースであって、接続部
材を挿着する前の状態を部分的に断面で示した図であ
る。

【図２】本発明の歯科用ハンドピースにおける接続部材
の挿着部分を拡大して部分的に断面で示した図である。

【図３】（ａ）（ｂ）は接続部材の部品の外観図、
（ｃ）は接続部材の外観図である。

【図４】図１〜図３とは異なる実施態様を部分的に断面
で示した側面図である。

【図５】（ａ）は図４における減圧部の外観を拡大して
示した図、（ｂ）は（ａ）における一点鎖線に沿って切
断した減圧部を矢印Ｘ−Ｘ方向から見た断面図である。

【図６】従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 歯科用ハンドピース １２ 給気通路 １３ 排気溝（排気通路） １６ ヘッド部 １７ 歯科処置工具 ２０ カップリング（接続部材） ２２ 排気管 ２３ 給気管 ３２ 円周溝（排気通路） ３３ 排気穴（排気通路） ３４ 縦溝 ３５ａ 孔 ３６ 排気穴 ３８ａ ウェーブワッシャ（バネ） ３８ｃ 弾性材 ３９，４１ 給気通路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 歯科処置工具を受理するバースリーブ
   と、該バースリーブを回転可能に支承して収納するヘッ
   ド部と、前記バースリーブを圧縮空気により回転駆動さ
   せるため前記ヘッド部まで圧縮空気を導入する給気通路
   と、前記ヘッド部から還流する前記圧縮空気を排出する
   ための排気通路とを備え、前記給気通路にはここを通過
   する圧縮空気の圧力が所定以上になると前記排気通路に
   圧縮空気を排出し、前記バースリーブに送られる圧縮空
   気の圧力を調整する減圧手段が設けられたことを特徴と
   する歯科用ハンドピース。
2. 【請求項２】 本体部の後端に着脱自在な接続部材を含
   む歯科用ハンドピースであって、該接続部材は該本体部
   に接続された状態で前記給気通路と前記排気通路を形成
   し、前記減圧手段は該接続部材に設けられたことを特徴
   とする請求項１記載の歯科用ハンドピース
3. 【請求項３】 前記接続部材における減圧手段が、前記
   給気通路から前記排気通路に連通するように前記接続部
   の本体部に穿設された孔と、該孔の排気通路側に配置さ
   れた弾性変形可能な弾性材と、前記孔を塞ぐように該弾
   性材を押圧するバネとを含み、 前記給気通路を通過する圧縮空気の圧力が所定以上にな
   ると前記バネが変形して前記弾性材と前記孔との間に隙
   間が形成され、この隙間から圧縮空気が前記排気通路に
   排出されることにより、前記バースリーブに送られる圧
   縮空気の圧力が調整されることを特徴とする請求項２記
   載の歯科用ハンドピース。
4. 【請求項４】 コンプレッサーから延びる可撓性の管体
   を直接接続するように形成された歯科用ハンドピースで
   あって、前記減圧手段は前記歯科用ハンドピース本体部
   における給気通路に設けられたことを特徴とする請求項
   １記載の歯科用ハンドピース。
5. 【請求項５】 前記減圧手段は、前記給気通路から前記
   排気通路に連通する孔を備えた減圧本体部と、該孔の排
   気通路側に配置された弾性変形可能な弾性材と、前記孔
   を塞ぐように該弾性材を押圧するバネとを含み、 前記給気通路を通過する圧縮空気の圧力が所定以上にな
   ると前記バネが変形して前記弾性材と前記孔との間に隙
   間が形成され、この隙間から圧縮空気が前記排気通路に
   排出されることにより、前記バースリーブに送られる圧
   縮空気の圧力が調整されることを特徴とする請求項４記
   載の歯科用ハンドピース。