JP2003339741A - 往復ピストン式原動機およびそれを備えた摺動型歯面清掃器 - Google Patents
往復ピストン式原動機およびそれを備えた摺動型歯面清掃器Info
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Abstract
ーストが飛散することの少ない歯面清掃器を提供する。 【解決手段】 歯面清掃器(10)は圧縮空気駆動の往復
ピストン式原動機(18)を備え、歯面清掃具(16)を往
復摺動運動させるようになっている。往復ピストン式原
動機(18)は、シリンダ(30)に嵌合されたピストン
(32)を備え、シリンダ内には第1の可変容積室(34)
と第2の可変容積室(36)が画成されている。給気通路
(60)からの圧縮空気はシリンダ(30)に設けた給気ポ
ート(50)を介して先ず第2可変容積室(36)に導入さ
れ、ピストン(32)を右方へ駆動する。ピストン(32)
の変位に伴い、第2可変容積室(36)内の圧縮空気はピ
ストン(32)とその出力軸(38)に設けた給排気通路
(76/78)を介して第1可変容積室(34)に導入され、
ピストン(32)を左方へ駆動する。
Description
するための歯面清掃器に係り、特に、歯面清掃具の摺動
運動により歯面を清掃・研磨する摺動型の歯面清掃器に
関する。本発明は、また、摺動型歯面清掃器その他の機
械装置の動力源として使用可能な往復ピストン式原動機
に関する。
ングル・ハンドピースと呼ばれる、プロフェッショナル
・メカニカル・トゥース・クリーニング(PMTC)用
の歯面清掃器が使用されている。従来の歯面清掃器には
回転型とツィスト型があり、“プロフィーカップ”と呼
ばれるゴムカップ或いはブラシからなる歯面清掃具にペ
ースト状研磨材を充填し、この歯面清掃具を回転運動又
は往復ツィスト運動させながら歯面に押し当てることに
より歯面を清掃・研磨するようになっている。
清掃器の問題点は、回転運動或いは往復ツィスト運動の
遠心力により、プロフィーカップ或いはブラシに充填し
た研磨材が飛び散るということである。
プやブラシに充填したペーストが飛散することの少ない
歯面清掃器を提供することにある。本発明の他の目的
は、タービンハンドピースなどを駆動するために歯科用
ユニットに設けてある既存の歯科用ホースに接続するだ
けで使用することの可能な圧縮空気駆動の歯面清掃器を
提供することにある。本発明の他の目的は、歯面清掃器
その他の機械装置の動力源として使用可能な構造簡素な
往復ピストン式原動機を提供することにある。
面清掃具取付部を先端に備え歯科用ホースへの接続部を
基端に備えたハンドピース本体と、前記歯面清掃具取付
部を往復運動させるべく前記ハンドピース本体に設けた
圧縮空気駆動の往復ピストン式原動機とを備えた摺動型
歯面清掃器を提供する。この往復ピストン式原動機は:
シリンダと;前記シリンダに摺動自在かつ気密に嵌合さ
れシリンダ内に第1および第2の可変容積室を画成する
ピストンと;前記ピストンに連結され、シリンダの前端
壁を摺動自在かつ気密に貫通するピストン出力軸と;前
記第2可変容積室に開口するべくシリンダに形成された
給気ポートを備え、前記歯科用ホースへの接続部へ供給
された圧縮空気を第2可変容積室へ供給するための給気
回路と;前記第1可変容積室に開口する一端と、出力軸
の外周に開口する他端とを備え、ピストンの変位に応じ
て前記第1可変容積室を選択的に第2可変容積室又は大
気に連通するべくピストンおよび出力軸に形成された給
排気通路;とを備えている。
ピストン式原動機が用いてあり、歯面清掃具を摺動運動
させることにより歯面を清掃・研磨するようになってい
るので、プロフィーカップやブラシのような歯面清掃具
に遠心力が作用することがない。従って、従来の回転型
およびツィスト型歯面清掃器に較べて、プロフィーカッ
プやブラシに充填した研磨材の飛散が少ない。
には、使用者の操作に応じて前記給気回路を遮断すると
共に前記第2可変容積室を大気に開放する手動弁装置を
設ける。このように構成すれば、給気回路を遮断するこ
とにより原動機を随時一時的に停止させることができる
と共に、ピストンが死点にある位置で原動機が停止した
時に原動機を簡単に再始動させることができる。
は、使用者の操作に応じて前記第1可変容積室を大気に
開放する手動排気手段を設ける。この実施態様において
も、手動排気手段を作動させることにより、原動機の一
時的停止と再始動が可能になる。
面清掃具取付部とは一体に形成されている。好ましい実
施態様においては、ピストンと歯面清掃具取付部とは別
体に形成され、歯面清掃具取付部はばねによりピストン
に向かって付勢されている。好ましくは、この歯面清掃
器には歯面清掃具に洗浄水を供給する水供給回路を更に
設ける。このように構成すれば、注水のためにシリンジ
を併用する必要がなくなる。好適な実施態様において
は、歯面清掃具に代えて歯面清掃具取付部に装着可能な
クラウンリムーバを備える。
ン式原動機を提供するもので、この往復ピストン式原動
機は:シリンダと;前記シリンダに摺動自在かつ気密に
嵌合されシリンダ内に第1および第2の可変容積室を画
成するピストンと;前記ピストンに連結され、シリンダ
の端壁を摺動自在かつ気密に貫通するピストン出力軸
と;前記第2可変容積室に圧縮空気を供給するべくシリ
ンダに形成された給気ポートと;前記第1可変容積室に
開口する一端と、出力軸の外周に開口する他端とを備
え、ピストンの変位に応じて前記第1可変容積室を選択
的に第2可変容積室又は大気に連通するべくピストンお
よび出力軸に形成された給排気通路;とを備えている。
0は、歯科用ホース12を介して歯科用ユニット(図示
せず)から圧縮空気と洗浄水の供給を受けて作動するハ
ンドピースとして構成されている。歯面清掃器10は、
手で把持するようになった細長いハンドピース本体14
を備えている。概略的には、このハンドピース本体14
の先端に歯面清掃具16が着脱自在に装着され、ハンド
ピース本体14の中央には歯面清掃具16を往復摺動運
動させるための本発明の圧縮空気駆動の往復ピストン式
原動機18が組み込んであり、本体14の基端にはこの
原動機18に駆動用圧縮空気を供給するための歯科用ホ
ース12のホース継手20を接続できるようになってい
る。
ドピース本体14は、筒状の外ケース22と、外ケース
22内に嵌合されたインサート部材24と、外ケース2
2の先端に螺合された先端部材26とを備え、インサー
ト部材24は外ケース22に螺合したねじ付きリング2
8によって外ケース22に固定されている。勿論、ハン
ドピース本体14の構成部品はこれに限定されるもので
はなく、異なる構成にすることができる。
明の往復ピストン式原動機18は外ケース22内に配置
されたシリンダ30を備え、このシリンダ30のシリン
ダ孔にはピストン32が摺動自在かつ気密に嵌合されて
いる。シリンダ30に嵌合したピストン32により、シ
リンダ30の内側には第1の可変容積室34と第2の可
変容積室36が画成されている。シリンダ30内にピス
トン32を装着するのを可能にするため、シリンダ30
は図示したように互いに螺合された前部30Aと後部3
0Bとで構成することができる。
出力軸38と一体に形成されており、この出力軸38は
シリンダ30の前端壁40に設けた軸孔42を摺動自在
かつ気密に貫通している。出力軸38は、また、先端部
材26に設けた軸方向貫通孔44を摺動自在に貫通して
いる。出力軸38の先端には歯面清掃具取付部として作
用する雌ねじ穴46が設けてあり、歯面清掃具16の雄
ねじ部48を螺合することにより歯面清掃具16を出力
軸38の先端に着脱自在に装着できるようになってい
る。
内のみを延長しており、第2可変容積室36は環状にな
っている。従って、ピストン32の受圧面積は、第2可
変容積室36内における受圧面積の方が、第1可変容積
室34内における受圧面積よりも小さい。ピストン32
は、第1可変容積室34内の圧力によりピストン32が
受ける力と第2可変容積室36内の圧力によりピストン
32が受ける力との差により駆動される。
常時連通する入口ポート50が形成してあり、歯科用ユ
ニットからホース継手20を介して供給された圧縮空気
が先ず第2可変容積室36に導入されるようになってい
る。圧縮空気供給系統を簡単に説明するに、本体14の
インサート部材24には従来型のソケット部52が形成
してあり、歯科用ホース12に取付けたホース継手20
を抜き差しできるようになっている。ホース継手20は
例えばボールロック機構54を備えた従来型のもので、
圧縮空気供給孔56と水供給孔58を備えている。
圧縮空気供給孔56に連通する給気通路60が形成して
あり、この給気通路60は、シリンダ30の後部30B
に設けた半径方向通路62と、例えば外ケース22の内
周に設けた溝からなる環状通路64を介して、入口ポー
ト50に連通している。給気通路60の途中には、ばね
65で付勢された押ボタン66で操作される可動弁体6
8と、入口ポート70および出口ポート72を備えた手
動弁74が設けてある。後述するように、この手動弁7
4は、給気通路60および入口ポート50を介して第2
可変容積室36へ送られる圧縮空気を遮断する遮断弁と
して作用すると共に、第2可変容積室36内の空気を排
出する排気弁として作用する。
ついて説明する。ピストン32およびそれと一体の出力
軸38には、軸方向通路76と半径方向ポート78が形
成してある。軸方向通路76は第1可変容積室34に開
口し、半径方向ポート78は出力軸38の外周に開口し
ている。軸方向通路76と半径方向ポート78は、ピス
トン32の変位に応じて第1可変容積室34を選択的に
第2可変容積室36又は大気に連通する給排気通路とし
て作用する。
ン32が図2(C)に示した後退位置にある時には第2
可変容積室36に開口するが、ピストン32が図2
(A)に示した前進位置へと変位した時にはシリンダ3
0の前端壁40の軸孔42から外れてシリンダ30前部
の大気圧室80に連通するような軸方向位置に配置して
ある。大気圧室80は破線で示した通路82により大気
に開放されている。
歯面清掃具16に洗浄水を供給するための給水回路が設
けてある。この給水回路は、ホース継手20の水供給孔
58に連通する長手方向通路84と、先端部材26に設
けた半径方向通路85と、ピストン出力軸38に設けた
半径方向通路86と、ピストン出力軸38に設けた長手
方向通路87などからなり、夫々の歯面清掃具16にも
長手方向に延長する給水通路88が形成してある。ピス
トン出力軸38の変位にも拘わらず半径方向通路85と
86とが互いに連通するのを可能にするため、先端部材
26とピストン出力軸38との間に隙間を設け、半径方
向通路86の両側でこの隙間を2つのOリングでシール
してある。なお、圧縮空気供給通路や給水通路は図示し
たようにOリングにより適宜シールされている。
作動を説明する。歯面清掃具16としては、例えば、図
1に示したものを使用することができる。図1では、歯
面清掃具は、上から、ブラシ、スポンジ、およびゴムカ
ップを備えている。歯面清掃に際しては、任意のいづれ
かの歯面清掃具16をピストン出力軸38の先端に装着
し、ホース継手20をソケット部52に差し込むことに
より歯面清掃器10を歯科用ホース12に接続し、歯科
用ユニットのフットペダル(図示せず)を操作して歯面
清掃器10への圧縮空気の供給を開始する。
路60、手動弁74、環状通路64、入口ポート50を
介してシリンダ30の第2可変容積室36へ送られる。
圧縮空気供給開始時にピストン32が図2(A)に示し
た前進位置にある場合には、第1可変容積室34は軸方
向通路76および半径方向ポート78を介して大気圧室
80に連通しているので、第1可変容積室34は大気圧
下にある。従って、第2可変容積室36内の圧縮空気圧
力の作用により、ピストン32は右方に駆動され、図2
(B)に示した中立位置に持ち来される。この位置で
は、ピストン出力軸38の半径方向ポート78はシリン
ダ30の前端壁40の軸孔42によって閉鎖され、第1
可変容積室34は大気圧から遮断されるが、第2可変容
積室36内の圧縮空気圧力の作用によりピストン32は
右方に後退し続ける。
示したように半径方向ポート78が前端壁40の軸孔4
2から後方へ外れると、第2可変容積室36内に導入さ
れた圧縮空気圧力は半径方向ポート78および軸方向通
路76を介して第1可変容積室34にも印加され、第1
可変容積室34および第2可変容積室36には等しい圧
縮空気圧力が作用する。前述したように、ピストン32
の受圧面積は第1可変容積室34内における方が第2可
変容積室36内におけるよりも大きいので、第1可変容
積室34内の圧力によりピストン32が受ける力は第2
可変容積室36内の圧力によりピストン32が受ける力
に打ち勝つ。その結果、ピストン32は図2(B)に示
した位置へと左方に駆動される。
と、ピストン出力軸38の半径方向ポート78はシリン
ダ30の前端壁40の軸孔42によって閉鎖されるが、
第1可変容積室34内には圧力をもった空気が閉じ込め
られているので、ピストン32はなお前進ストロークを
続ける。
示したように半径方向ポート78が前端壁40の軸孔4
2から前方へ外れると、第1可変容積室34は軸方向通
路76および半径方向ポート78を介して大気圧室80
に連通するので、第1可変容積室34内の圧縮空気は大
気開放され、第1可変容積室34内の圧力は大気圧にな
る。
36に常時連通しているので、第2可変容積室36には
依然として歯科用ユニットからの供給圧力が印加されて
いる。従って、第2可変容積室36内の圧力によりピス
トン32が受ける力は第1可変容積室34内の圧力によ
りピストン32が受ける力に打ち勝ち、ピストン32は
右方へ駆動される。以上の繰り返しにより、ピストン3
2およびその出力軸38は往復運動し、歯牙に押し当て
た歯面清掃具16を往復摺動運動させることにより歯面
を清掃・研磨する。
6はこのように往復運動するので、歯面清掃具16に充
填した研磨材が遠心力の作用によって飛散することがな
い。
より給水回路84、86、88に給水し、歯面を洗浄す
ることができる。このようにすれば、注水のためにシリ
ンジを併用する必要がなくなる。
合には、手動弁74の押ボタン66を押し下げることに
より、歯面清掃器10の作動を停止させることができ
る。即ち、押ボタン66を押し下げると、可動弁体68
が下降して手動弁74の入口ポート70を閉鎖し、第2
可変容積室36へ送られる圧縮空気を遮断する。また、
可動弁体68の下降により、可動弁体68の弁軸周りの
隙間を介して出口ポート72は外部に連通するので、第
2可変容積室36内の圧縮空気は大気に開放される。そ
の結果、ピストン32は停止する。押ボタン66を釈放
して圧縮空気の供給を再開すると、原動機18は再始動
される。
位置で停止していた場合に原動機18を再始動するため
に使用することができる。即ち、圧縮空気供給開始時
に、第1可変容積室34内に残圧がある状態でピストン
32が図2(B)に示した中立位置に停止していた場合
には、原動機18が再始動しないことが起こり得る。こ
の場合には、先ず押ボタン66を押し下げることにより
第2可変容積室36内の圧力を大気開放すると、第1可
変容積室34内の残圧の作用によりピストン32は中立
位置から前進せられ、図2(A)に示した位置に持ち来
されるので、第2可変容積室36への圧縮空気の供給が
開始され、原動機18は再始動される。
の他の接着剤によって歯牙に仮着又は恒久接着したイン
レー又はクラウンを取り外すためにも使用することがで
きる。その場合には、出力軸38の先端の雌ねじ穴46
には、歯面清掃具16に代えて、図1に示した鉤型のク
ラウンリムーバー17を装着する。クラウンリムーバー
17の先端をインレー又はクラウンに引っかけるか接触
させて原動機18を作動させると、振動と衝撃により接
着剤が弛められ又は破壊されるので、インレー又はクラ
ウンを容易に取り外すことができる。
施例の手動弁74の入口ポート70を廃止し、給気通路
60を直接に環状通路64に接続すると共に、手動弁7
4のポート72を直接に第1可変容積室34に連通させ
る。この実施例においても、手動弁74の押ボタン66
を押し下げて、第1可変容積室34を大気に開放するこ
とにより、歯面清掃器10の作動を一時的に停止させる
ことができると共に、ピストン32が中立位置で停止し
ていた場合の原動機18を再始動を可能にすることがで
きる。
清掃器10を示す。図3においては、図1および図2に
示した第1実施例の構成要素と共通する構成要素は同じ
参照番号で示し、重複する説明は省略する。相違点のみ
説明するに、この第3実施例は、ピストン出力軸38と
歯面清掃具取付部とを別体に形成したことを特徴として
いる。
材26の軸方向貫通孔44には、ピストン出力軸38と
同径の摺動シャフト90が摺動自在に嵌合してある。摺
動シャフト90の先端には歯面清掃具16を螺着するた
めの雌ねじ孔46が設けてあり、シャフト90の後端に
はばね受け用フランジ92が設けてある。先端部材26
には軸方向貫通孔44より大径のばね室94が形成して
あり、そこに配置されたばね96により摺動シャフト9
0は後方に向かって付勢されている。摺動シャフト90
のストロークはフランジ92がシリンダ30の前端に突
き当たることによって規制される。
式原動機18は第1実施例と同様に作動する。しかし、
ピストン32の後退位置を示す図3(A)と前進位置を
示す図3(B)とを対比すれば分かるように、この実施
例では、ピストン出力軸38が摺動シャフト90に衝突
する前にピストン32がある程度助走できるようになっ
ている。この助走区間があるので、より大きな衝撃が歯
面清掃具16に伝えられる。
が、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の修
正や変更を施すことができる。例えば、ピストン32と
その出力軸38とは別体に形成し、互いに連結してもよ
い。また、歯面清掃具の往復摺動運動の周期を可変調節
するため、圧縮空気供給回路に流調弁を設けてもよい。
また、第2可変容積室36に開口する入口ポート50
は、シリンダ30の前端壁40から軸方向に第2可変容
積室36に開口するように配置してもよい。
運動せられるので、従来の回転型およびツィスト型歯面
清掃器に較べて研磨材の飛散が少ない。また、本発明の
歯面清掃器の往復ピストン式原動機は、簡素かつコンパ
クトな構造を備え、簡単な構成部品で構成されているの
で、作動の信頼性に優れ、低コストで製造することがで
きる。更に、本発明の歯面清掃器は、歯科用ユニットの
既存の歯科用ホースに接続するだけで簡便に使用するこ
とができる。
向断面図で、歯面清掃具やクラウンリムーバとホース継
手を取付けるところが示してある。
機の行程を示す拡大断面図で、(A)はピストンが前進
位置に、(B)はピストンが中間位置に、(C)はピス
トンが後退位置にあるところを示す。
向断面図で、(A)はピストンが後退位置に、(B)は
ピストンが前進位置にあるところを示す。
Claims (7)
- 【請求項1】 摺動可能な歯面清掃具取付部を先端に備
え歯科用ホースへの接続部を基端に備えたハンドピース
本体と、前記歯面清掃具取付部を往復運動させるべく前
記ハンドピース本体に設けた圧縮空気駆動の往復ピスト
ン式原動機とを備え、 前記往復ピストン式原動機は、 シリンダと、 前記シリンダに摺動自在かつ気密に嵌合されシリンダ内
に第1および第2の可変容積室を画成するピストンと、 前記ピストンに連結され、シリンダの前端壁を摺動自在
かつ気密に貫通するピストン出力軸と、 前記第2可変容積室に開口するべくシリンダに形成され
た給気ポートを備え、前記歯科用ホースへの接続部へ供
給された圧縮空気を第2可変容積室へ供給するための給
気回路と、 前記第1可変容積室に開口する一端と、出力軸の外周に
開口する他端とを備え、ピストンの変位に応じて前記第
1可変容積室を選択的に第2可変容積室又は大気に連通
するべくピストンおよび出力軸に形成された給排気通
路、とを備えていることを特徴とする摺動型歯面清掃
器。 - 【請求項2】 使用者の操作に応じて前記給気回路を遮
断すると共に前記第2可変容積室を大気に開放する手動
弁装置を更に備えていることを特徴とする請求項1に基
づく摺動型歯面清掃器。 - 【請求項3】 使用者の操作に応じて前記第1可変容積
室を大気に開放する手動排気手段を更に備えていること
を特徴とする請求項1に基づく摺動型歯面清掃器。 - 【請求項4】 前記ピストン出力軸と歯面清掃具取付部
とは別体に形成され、歯面清掃具取付部はばねによりピ
ストン出力軸に向かって付勢されていることを特徴とす
る請求項1から3のいづれかに基づく摺動型歯面清掃
器。 - 【請求項5】 歯面清掃具に洗浄水を供給する給水回路
を更に備えていることを特徴とする請求項1から4のい
づれかに基づく摺動型歯面清掃器。 - 【請求項6】 歯面清掃具に代えて前記歯面清掃具取付
部に装着可能なクラウンリムーバを更に備えていること
を特徴とする請求項1から4のいづれかに基づく摺動型
歯面清掃器。 - 【請求項7】 シリンダと、 前記シリンダに摺動自在かつ気密に嵌合されシリンダ内
に第1および第2の可変容積室を画成するピストンと、 前記ピストンに連結され、シリンダの端壁を摺動自在か
つ気密に貫通するピストン出力軸と、 前記第2可変容積室に圧縮空気を供給するべくシリンダ
に形成された給気ポートと、 前記第1可変容積室に開口する一端と、出力軸の外周に
開口する他端とを備え、ピストンの変位に応じて前記第
1可変容積室を選択的に第2可変容積室又は大気に連通
するべくピストンおよび出力軸に形成された給排気通
路、とを備えていることを特徴とする往復ピストン式原
動機。
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JP2002158390A JP4143755B2 (ja) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | 往復ピストン式原動機およびそれを備えた摺動型歯面清掃器 |
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Cited By (1)
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JP4833281B2 (ja) * | 2005-05-25 | 2011-12-07 | シンセス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 外科用または歯科用駆動ユニットの制御作業装置 |
-
2002
- 2002-05-31 JP JP2002158390A patent/JP4143755B2/ja not_active Expired - Fee Related
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