JP2006198046A

JP2006198046A - フットコントローラ装置

Info

Publication number: JP2006198046A
Application number: JP2005011159A
Authority: JP
Inventors: Toshiki Yajima; 敏城矢島; Kazuya Yamanaka; 和也山中
Original assignee: Takara Belmont Corp
Current assignee: Takara Belmont Corp
Priority date: 2005-01-19
Filing date: 2005-01-19
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2025-01-19
Also published as: JP4528142B2

Abstract

【課題】従来、高速回転領域を使用する施術においては、回転数の下限は０から上限は設定した高速回転の上限値、例えば、２０万ｒｐｍまでと、調節幅が大きいにもかかわらず限られた踏み込み量で微調節することとなるので、踏み込み量を少し変えただけでも回転数が大幅に変化してしまい、細やかな微調節が困難で所望の回転数が実現できず、かつ、出力された回転数が安定しない等の問題があった。
【解決手段】床面などに設置される固定台１と、該固定台に取付けられたペダル２と、該ペダルの踏み込み量を電気信号として検出する歪ゲージ等の踏み込み量検出手段３と、ハンドピース等の治療器具６への出力の上限値および下限値を設定する出力範囲設定手段４ａと、前記ペダルへの踏み込み量が増すに従い前記治療器具への出力を前記出力範囲設定手段で設定された下限値から上限値まで連続的に制御する制御回路とを具備したフットコントローラ装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、医療、例えば、歯科治療において、歯牙の切削や歯石の除去を行うためのハンドピースの回転数を、足の操作で制御するためのフットコントローラ装置に関する。

ハンドピースを手で持って治療を行う歯科治療にあっては、該ハンドピースの回転数を制御するためには、手が使用できないことからマイクロモータの回転数やスケーラのパワー制御を足先で操作するフットコントローラがあった。その一例として、特開平１０−１２７６６０号公報に開示されている発明がある。

この発明におけるフットコントローラは、押圧力を加えることにより撓むペダルに踏み込み量検出手段を取付け、ペダルを足先で踏み込むことで踏み込み量検出手段よりの出力が変化することで、ハンドピースの回転数やパワーを制御するものである。そして、ペダルを踏み込むとハンドピースの出力は０から上昇しはじめ、踏み込み量が増していくにしたがってハンドピースの出力は上昇し、最大に踏み込んだ時に出力が予め設定した上限値に達するものである。

なお、前記予め設定される上限値は、ペダルを踏み込む以前に別途操作、例えば、ドクターテーブル上のスイッチを手で操作することで、その値を変更することが可能なようになっている。
特開平１０−１２７６６０号公報

ところで、歯科治療において、ハンドピースの回転数は治療によって異なり、例えば、歯牙切削では回転数が８０．０００〜２００．０００ｒｐｍの範囲で使用しており、また、軟化象牙質の除去では回転数が７．０００〜１２．０００ｒｐｍの範囲で使用し、歯石やヤニの除去等の歯のクリーニングでは回転数が５００〜３．０００ｒｐｍの範囲で使用されている。

そして、従来にあっては、マイクロモータの回転数を０（またはマイクロモータの使用に基づく最低回転数）から上限値までペダルの踏み込み加減で調節するものであって、上限値を変更できることはあっても回転数の下限は、どんな状況においても０またはマイクロモータの仕様に基づく最低回転数である。従って、歯牙切削を行う場合には、ある程度踏み込まなければ切削に適した回転数が出力されず、たくさん踏み込む必要があるため治療開始までに時間が掛かると共に足を疲労させてしまうといった問題があった。

また、特に、高速回転領域を使用する施術においては、回転数の下限は０から上限は設定した高速回転の上限値、例えば２００．０００ｒｐｍまでと、調節幅が大きいにもかかわらず限られた踏み込み量で微調節することとなるので、踏み込み量を少しかえただけでも回転数が大幅に変化してしまい、その結果、細やかな微調節が困難で所望の回転数が実現できなかったり、出力された回転数が安定しないといった問題があった。

本発明は前記した問題点を解決せんとするもので、その目的とするところは、所望の治療における制御速度までに達する時間が早く、かつ、制御速度の分解能を高めて細やかな微調節が行えると共に安定した出力を保ちやすく、また、操作に伴う疲労も軽減することができるフットコントローラ装置を提供せんとするにある。

本発明のフットコントローラ装置は前記した目的を達成せんとするもので、請求項１の手段は、床面などに設置される固定台と、該固定台に取付けられたペダルと、該ペダルの踏み込み量を電気信号として検出する歪ゲージ等の踏み込み量検出手段と、ハンドピース等の治療器具への出力の上限値および下限値を設定する出力範囲設定手段と、前記ペダルへの踏み込み量が増すに従い前記治療器具への出力を前記出力範囲設定手段で設定された下限値から上限値まで連続的に制御する制御回路とを具備したものである。

請求項２の手段は、床面などに設置される固定台と、該固定台に取付けられたペダル基台と、該ペダル基台に取付けられたペダル回転軸と、該ペダル回転軸に軸支され垂直方向に回動可能なペダルと、該ペダルの踏み込み量を電気信号として検出する歪ゲージ等の踏み込み量検出手段と、前記ペダルの初期位置を決める前記ペダル基台に取付けられた上限ストッパと、前記ペダルの回動下限を与える前記ペダル基台に取付けられた下限ストッパと、前記ペダルが踏み込まれていない時に前記ペダルを初期位置に復帰させるスプリングと、ハンドピース等の治療器具への出力の上限値および下限値を設定する出力範囲設定手段と、前記ペダルへの踏み込み量が増すに従いハンドピースからの出力を前記出力範囲設定手段で設定された下限値から上限値まで連続的に制御する制御回路とを具備し、前記制御回路は前記ペダルが前記下限ストッパに当接してからハンドピース等の治療器具への出力を前記出力範囲設定手段で設定された下限値から上限値まで連続的に制御するようにしたことを特徴とする。

請求項３の手段は、床面などに設置される固定台と、該固定台に対して水平方向に回転自在に取付けられたペダル基台と、該ペダル基台に取付けられたペダルと、該ペダルの踏み込み量を電気信号として検出する歪ゲージ等の踏み込み量検出手段と、前記ペダル基台の回転量を規制する回転ストッパと、前記ペダル基台の回転量を電気信号として検出するポテンショメータ等の回転量検出手段と、予め設定された演算式に基づき前記回転量検出手段よりの出力から下限値および上限値を演算し設定する演算部を含む制御回路とを具備し、前記ペダルを回動して前記回転量検出手段よりの出力で下限値と上限値を前記制御回路において設定し、前記ペダルを踏み込むことで前記設定された下限値と上限値との範囲内で連続的にハンドピース等の治療器具を制御するようにしたことを特徴とする。

請求項４の手段は、床面などに設置される固定台と、該固定台に取付けられたペダルと、該ペダルの踏み込み量を電気信号として検出する歪ゲージ等の踏み込み量検出手段と、前記固定台側に回転自在に取付けられた回転板と、該回転板の回転量を電気信号として検出する回転量検出手段と、前記回転板を所望の回転位置で停止させる負荷付与手段と、予め設定された演算式に基づき前記回転量検出手段よりの出力から下限値および上限値を演算し設定する演算部を含む制御回路とを具備し、前記回転板を回転して前記回転量検出手段よりの出力で下限値と上限値を前記制御回路において設定し、前記ペダルを踏み込むことで前記設定された下限値と上限値との範囲内で連続的にハンドピース等の治療器具を制御するようにしたことを特徴とする。

請求項５の手段は、前記した請求項３において、前記ペダルは前記ペダル基台に対して垂直方向に回動自在に取付けられ、また、ペダル基台にはペダルの初期位置を決めるための上限ストッパと、ペダルの回動下限を与える下限ストッパとが取付けられ、さらに、前記ペダルが踏み込まれていない時にペダルを初期位置に復帰させるスプリングとが取付けられ、前記ハンドピース等の治療器具の制御はペダルが下限ストッパに当接した後に行われるようにしたことを特徴とする。

請求項６の手段は、前記した請求項１乃至４の何れかにおいて、前記ペダルまたは回転板を操作することで前記制御回路で得られる下限値と上限値あるいは治療器具に関連する回転量等の情報を表示する表示部をドクターテーブルやカスピダ等の施術者から見えやすい部位に取付けたことを特徴とする。

本発明は前記したように、請求項１においては、施術前に予め治療で採用するハンドピース等の治療器具の回転数等を出力範囲設定手段によって決定しておくことで、ペダルを踏み込むと出力範囲設定手段によって設定される下限値と上限値との間で治療器具が制御されるので、所望の回転数までへの到達時間が短くなり、また、前記特定の上下限値をペダルの全踏み込み量で分割できるので分解能が高くなって操作性の向上が図れると共に微調整が容易であり、特に、高速で制御するような治療にあってはペダルを大きく踏み込まなくともよいので、操作に伴う足への負担を軽減することができると共に踏む量を少し変えても回転数は大きく変化しないので出力される回転数を一定に保ち易い。

また、請求項２，５においては、ペダルを踏み込み下限ストッパに当接した時点から前記設定された回転数領域において制御が開始されるので、治療器具からの出力に対応したペダルの操作感を得ることができる。

さらに、請求項３〜５においては、ペダルあるいは回転板を回転して上下限値を設定することができるので、手を使うことなく足で出力範囲の選択と、その範囲における微調節を行うことができ、また、請求項４においては、踏んでスライドではないので誤動作を起こすことがない。

また、請求項６においては、足の操作によって上下限値の出力範囲の選択を行う場合に、現在の出力範囲の表示が表示部で行われるので、次の治療を行う場合の出力範囲の設定を簡単に、かつ、間違いなく行うことができる等の効果を有するものである。

本発明は、施術前に予め治療で採用するハンドピース等の治療器具の回転数等を出力範囲設定手段によって決定しておくことで、ペダルを踏み込むと出力範囲設定手段によって設定される下限値と上限値との間で治療器具の制御が行われる。

以下、本発明に係るフットコントローラ装置について説明する。なお、以下の説明におけるフットコントローラ装置は歯科治療時に使用するハンドピースの回転制御を行うためのフットコントローラ装置の場合として説明するが、ハンドピース以外の治療用器具にも応用できることは勿論のことである。

図１において、１は床面等に載置され歯科医が操作し易い位置に移動可能な固定台、２は該固定台１のペダル基台１ａに一端がネジ止めによって固定された弾性を有する歪曲板からなるペダルにして、他端が踏み込み部２ａとなっており、該踏み込み部２ａを踏み込むと固定側水平部２ｂが歪曲するように構成されている。

３は前記ペダル２の固定側水平部２ｂの両面に固定された歪ゲージ３ａと、該歪ゲージ３ａが二辺に接続されたホイーストンブリッジ３ｂ（図３（ａ）を参照）および該ホイーストンブリッジ３ｂよりの出力を増幅する増幅器３ｃとからなる踏み込み量検出手段にして、前記固定側水平部２ａが歪曲するとそれぞれの抵抗値が変化し、この変化がホイーストンブリッジ３ｂより出力され増幅器３ｃで増幅されて踏み込み量は電気信号として検出される。

４は後述する図３（ｂ）に示す制御回路５が内蔵されたドクターテーブルにして、図示しないが前面部分には歯科治療において使用するハンドピースを含む各種の施術器具が抜き差し自在に垂下された状態で取付けられている。

また、前記ドクターテーブル４の前面上面には、荒削り用、仕上げ削り用、研磨用、軟化象牙質除去用、歯石やヤニの除去等の歯のクリーニング用などの施術内容に応じた回転数の上限値および下限値を設定するためのスイッチや光センサ等からなる出力範囲設定手段４ａが取付けられ、また、図３（ｂ）に示す制御回路５が内蔵されている。

次に、前記したペダル２の踏み込み部２ａを踏み込んで、ハンドピース６の回転数制御を行うための制御回路５について説明する。
ドクターテーブル４内の制御回路５は、図示しない前記した踏み込み量検出手段３と接続されている。また、出力範囲設定手段４ａは施術内容毎の回転数の上限値および下限値が記憶されている出力範囲メモリ５ａに接続されている。

制御部５ｂは前記した踏み込み量検出手段３の増幅器３ｃから出力される電圧に従い、前記予め出力範囲設定手段４ａによって選択された下限値から上限値までを出力し、前記ドクターテーブル４とコード４ｂを介して接続されているハンドピース６の回転数を連続的に制御するものである。なお、前記したホイートストンブリッジ３ｂの抵抗器の値を調整して零点調整することで、ペダル２の踏み込みによって生じる抵抗変化だけを測定することができる。

次に、前記した回路構成に基づいて動作を説明する。
初期の状態において、零点調整を行い踏み込み量検出手段３の抵抗値から演算された電圧出力は「０」の状態となっている。今、ドクターが施術を実施するにあたって、あるいは施術中の任意の時に、操作しやすい位置、例えば、ドクターテーブル４やその近辺などに設けられた出力範囲設定手段４ａによって、ドクターが施術に適した回転数の出力範囲を選択すると、選択された回転数の上限値・下限値が出力範囲メモリ５ａから抽出されて、制御部５ｂへ送出される。

そして、ドクターがハンドピース６を駆動するためにペダル２を踏み込むと、図２（ａ）（ｂ）に示すように、踏み込み量に応じてペダル２の固定側水平部２ｂが歪曲し、ペダル２に取付けられている踏み込み量検出手段３の抵抗値も変化する。その結果、ブリッジ回路３ｂから出力される電圧も変化し、その変化量は増幅器３ｃにより一定の増幅率で増幅された電圧として制御部５ｂへ送出される。

制御部５ｂでは、ホィーストンブリッジ３ｂからの電圧の増減にしたがって、出力範囲メモリから与えられた下限値から上限値まで連続的に増減するようにハンドピース６の駆動制御を行う。従って、マイクロモータは０から徐々に回転するのではなく、前記出力範囲メモリで設定された下限の回転数から回転することとなる。なお、駆動開始に伴うハンドピースの振動発生を防ぐため、ある程度ゆっくりと回転し始めることが望ましい。

ここで、ハンドピースは手に持って施術する手段の総称を言い、スケーラ、タービン、マイクロモータ，レーザ出力装置を含むものである。

次に、第２の実施例を図４、図５と共に説明する。なお、前記した第１の実施例と同一符号は同一部材を示し説明は省略する。
この実施例にあっては、前記固定台１に対してペダル基台１ａが前記したと同様に固定され、あるいは、図示しない垂直軸回りに回転可能に取付けられ、また、ペダル２は前記ペダル基台１ａに軸支されたペダル回転軸１ｂに対して回動自在に取付けられており、また、固定台１側にはペダル２を初期位置に復帰させるためのスプリング１ｃが収容されている。さらに、ペダル基台１ａには前記スプリング１ｃのバネ力によってペダル２を初期位置で停止するための上限ストッパ１ｄと、踏み込み部２ａを押し下げた時に所定以上に押し下げられるのを防止するための下限ストッパ１ｅが取付けられている。

次に、前記した構成に基づいて動作を説明する。
図４（ａ）で示す初期位置の状態では、ペダル２と一体となったペダルの一端は上限ストッパ１ｄに当接するようにスプリング１ｃによって付勢されている。そして、踏み込み部２ａを踏み込むと図４（ｂ）に示すように、下限ストッパ１ｅに当接するまでペダルの一端がペダル回転軸１ｂを中心にして回動し、この間、ペダル２の固定側水平部２ｂの歪曲はほとんど０であるため、制御回路５へ送られる電圧変化もほぼ０である。

図４（ｂ）に示す踏み込み部２ａを踏み込み下限ストッパ１ｅにペダルの一端が当接した後も踏み続けると、ペダル２の一端の回動は規制されているので固定側水平部２ｂが歪曲し始める（図４ｃ）。この固定側水平部２ｂの歪曲はペダル２を最大限に踏み込むまで行われ、固定側水平部２ｂの歪曲に応じて変化した踏み込み量検出手段３からの変化量が制御部５ｅに送られる。また、ペダル２が踏まれていない時は、スプリング１ｃのバネ力によりペダル２は初期位置に復帰する。

ここで、踏み込み量に対するハンドピース６への出力は図５（ａ）で示すようなものであが、本実施例のような構成とすることで、踏み込み量と足が認知するペダル２からの反力は図５（ｂ）で示すようなものとなる。図５（ａ）において、Ａ−Ｂ間ではハンドピース６への出力は殆ど０の状態であるが、踏み込みに伴い出力が段階的に上昇するのに対し、図５（ｂ）においても反力が段階的に増加する。また、図５（ａ）においてＢ−Ｃ間では、設定した下限値から上限値の範囲において、出力は連続的に増減するのに対し、図５（ｂ）においても、反力は連続的に増減する。

踏み込み量と固定側水平部２ｂの歪は図５（ｃ）のようなものであるが、ハンドピース６の出力をＯＮ／ＯＦＦする閾値を図５（ｃ）におけるＡ−Ｂ間の適当な歪量とすることで、段階的なＯＮ／ＯＦＦ領域に対応してペダル２からの段階的な反力変化を生じさせ、連続的な微調節領域に対してはペダル２からの連続的な反力変化を生じさせることで、ハンドピース６からの出力に対応したペダル２の操作感を与えることができ、認知の面でのドクターにとっての操作性が向上する。

次に、第３の実施例を図６〜図８と共に説明する。なお、前記した実施例と同一符号は同一部材を示し説明は省略する。
この実施例にあっては、ペダル２の一端が固定されたペダル基台１ａは固定台１に対して回転軸１ｆによって回転自在に軸支されている。ペダル基台１ａには歯部を有する突片１ｇが形成されている。また、前記固定台１にはポテンショメータ等の回転量検出手段７が取付けられており、該回転量検出手段７の軸には前記突片１ｇの歯部と噛合される歯車７ａが取付けられている。

さらに、固定台１にはペダル基台１ａの２方向の回転を規制するための２つのストッパ１ｉが取付けられている。このように構成したフットコントローラにあっては、ペダル２の踏み込み部２ａを足先で左右に水平移動させることで、突片１ｇの歯部が前記回転軸１ｆを支点として回動されるので、該歯部に噛合されている歯車７ａを介して回転量検出手段７の抵抗値が変化するものである。また、踏み込み部２ａを足先で押し下げることで、踏み込み量検出手段３の値も前記実施例と同様に変化するものである。

次に、前記したペダルを踏み込んで、ハンドピースの回転数制御を行うための回路ブロックを図７と共に説明する。なお、この図において前記した図３（ｂ）と相違する点は、出力範囲メモリ５ａに変えて演算回路５ｃとした点である。
この演算回路５ｃは、前記回転量検出手段７から得られた電圧変化を受け、予め設定された演算式に基づき、例えば、図８、図１４で示すような出力の下限値と上限値を演算し、制御部５ｂに対して出力する。

次に、前記した構成に基づいて動作を説明する。
なお、この実施例では演算回路５ｅは図８に示すようなペダル２の回転量に対するハンドピース６の出力回転数の上限及び下限値に従い演算処理を行い、出力の下限値・上限値を設定するものとする。

図６（ａ）で示すペダル２が左端にある位置の状態では、ペダル２と一体となったペダル基台１ａは右側のストッパ１ｉに当接しており、ペダル２をこれ以上左に動かすことはできない。この状態において演算回路５ｃは回転量検出手段７よりの出力を受けてハンドピース６の出力回転数の上限及び下限値に従い演算処理を行う。

そして、ハンドピース６の出力回転数が演算されて図８で示す下限値・上限値が得られた状態において踏み込み部２ａを踏み込むと、図８の回転量＝０°で定められたような出力下限値から出力しはじめ、最大に踏み込んだ場合にも同様に図８で定められた出力上限値が出力され、ハンドピース６は前記下限値から上限値の間で回転制御される。

図６（ｂ）で示すペダル２が中央にある位置の状態において演算回路５ｃは回転量検出手段７よりの出力を受けてハンドピース６の出力回転数の上限及び下限値に従い演算処理を行う。そして、踏み込み部２ａを踏み込むと、出力下限値は図８の状態と変わらないが、出力上限値については、図８の回転量＝１０°で定められたものとなり、図６（ａ）のペダルが左端にいる状態と比べ変化する。

図６（ｃ）で示すペダル２が右端にある位置の状態では、ペダルと一体となったペダル基台部１ａは左側のストッパ１ｉに当接しており、ペダル２をこれ以上右に動かすことはできない。この状態において演算回路５ｃは回転量検出手段７よりの出力を受けてハンドピース６の出力回転数の上限及び下限値に従い演算処理を行う。

この状態において、ペダルを踏み込むと、図８の回転量＝２０°で定められたような出力下限値から出力し始め、最大に踏み込んだ場合にも同様に図８で定められた出力上限値が出力されるため、ペダル２の位置が図６（ａ）（ｂ）の状態と比べ、出力上限値，下限値ともに変化した回転数でハンドピース６は制御される。

本実施例のような構成とすることで、必ずしも手を使わずとも、ハンドピース６からの出力範囲を設定することが可能となるため、衛生上の観点からも好ましいものとなる。なお、ペダル基台１ａを回転させる動作にあっては、足にペダルを添えて水平方向に回動させる動作となり、その回動量、あるいは（および）、設定されたハンドピース６の出力範囲を表示するための表示部４ｂ（図１参照）をドクターテーブル４等の歯科医が見やすい部位で表示すれば、現在のペダル２の位置（上限値、下限値）を歯科医が知ることができるので、次の治療において採用する上限値と下限値への移行をペダル２をどの方向に回動すればよいかを知ることができる。

前記した第３の実施例におけるペダル２の構成としては、前記した第１の実施例と同様に踏み込みの初期において操作に余裕を持たせていない構造のものであるが、第２の実施例のように初期において操作に余裕を持たせる構造としてもよい。すなわち、図９、図１０に示すように、ペダル２の上面に当接する上限ストッパ１ｄとペダル２をペダル基台１ａに対して垂直方向に回動自在に取付けるためのブロック状部分と当接する下限ストッパｅをペダル基台１ａに取付けると共に、ペダル２を常時押し上げるバネ付勢を行うスプリング１ｃを設けることで、踏み込みの初期において操作に余裕を持たせることができ、かつ、治療の終了においてペダル２から足を離すことでペダル２を初期位置に戻すことができ、治療器具からの出力に対応したペダルの操作感を得ることができる。

次に、第４の実施例を図９〜図１４と共に説明する。なお、前記した実施例と同一符号は同一部材を示し説明は省略する。
この実施例においは、ペダル２は固定台１に取付けられたコの字状のペダル基台部８に固定側水平下２ｂが固定されている。また、前記した回転量検出手段７に代えて周方向に沿って多数のスリットを形成した円板９と、該円板９のスリットを検出するフォトセンサ１０とが採用されている。

図９〜図１２について詳細に説明するに、前記ペダル基台部８には軸受け８ａを介して回転軸１１が軸支され、該回転軸１１の下端には円板９が取付けられ、上端には滑り止め１２ａを有する回転板１２が取付けられている。また回転軸１１の中間部には外周に歯部が形成された歯車１３が取付けられ、該歯車１３の歯部に噛合するローラ１４ａを有する負荷付与手段１４がペダル基台部８に取付けられている。

この負荷付与手段１４は一端が固定台１に軸支されたアーム１４ｂと、該アーム１４ｂの略中間部に取付けられた前記歯部と係合するローラ１４ａと、前記アーム１４ｂを前記ローラ１４ａを歯部に向かって付勢するためのスプリング１４ｃとから構成されている。

この実施例にあっては、施術者である歯科医が回転板１２に対して足裏を載せて足を捩ることで回転させると、歯車１３と負荷付与手段１４のローラ１４ａとの係合が外れて回転する。この回転によって円板９が回転するので、フォトセンサ１０がスリットの数を係数して制御回路５に送出する。

次に、制御回路について説明するに、前記した第３の実施例で示した回路ブロック図（図７）の回転量検出手段７をフォトセンサ１０に代え、また、演算回路５ｃはフォトセンサ１０からのパルス信号を受け、予め設定された演算式に基づいて図１４で示すような出力の下限値・上限値を設定して制御部５ｂに対して送出するものとする。

次に、前記した構成に基づいて動作を説明する。
図１３ａで示す回転板１２が初期の基準位置にある状態において、ペダルを踏み込むと、図１４の回転量＝ａで定められたような出力下限値から出力し始め、最大に踏み込んだ場合にも同様に図１４の回転量＝ａで定められた出力上限値が出力される。

ここで、歯科医が足を回転板１２の上に載せ、足を捻るようにして回転板１２を回転させると、回転板１２の回転に伴って円板９が回転する。そして、図１３ｂで示す回転板１２の位置の状態において、ペダル２を踏み込むと出力下限値、出力上限値が図１４の回転量＝ｂで定められたものとなり、回転板１２が図１４ａの位置にある状態と出力特性が変化する。

また、負荷付与手段１４を設けられているため、回転板１２の操作時は段階的なクリック感があり操作感が良く、回転板１２を歯科医が所望の回転領域になるよう回転板１２を適当な回転位置まで回転させて足を離せば、その位置で固定されることになる。

さらに、図１３ｃで示す回転板１２の位置の状態において、ペダル２を踏み込むと出力下限値、出力上限値が図１４の回転量＝ｃで定められたものとなり、回転板１２が図１４ａ、図１４ｂの位置にある状態と出力特性が変化する。

本実施例のような構成とすることで、手を使わずとも、ハンドピースからの出力範囲を設定することが可能となるため、衛生上の観点からも好ましいものとなる。そして、歯科医は回転板１２を操作する場合に、足の触感などを通じて回転板１２の位置さえ把握できれば、本発明のフットコントローラがどのような向きであっても回転板１２を回転させるだけで、ハンドピース６におけるマイクロモータの出力範囲の設定を容易に行うことができる。また、ペダル２の踏み込みと回転板１２の回転は全く異なる動作であるため、誤認による誤動作を未然に防止することが可能となる。

なお、この第４の実施例においても、回転板１２の回動量や設定されたハンドピース６の出力範囲を表示するための表示部４ｂを、ドクターテーブル４等の歯科医が見やすい部位で表示すれば、現在の回転板８の回転位置（上限値、下限値）を歯科医が知ることができるので、次の治療において採用する上限値と下限値への移行を回転板８をどの方向に回動すればよいかを知ることができる。

また、図面には開示していないが、ペダル２と固定台１側との間に第２の実施例で示した上限ストッパ１ｄと下限ストッパ１ｅを設けると共にスプリング１ｃを設けることで、踏み込みの初期において操作に余裕を持たせ、また、治療の終了において踏み込みを停止した場合にペダル２を初期位置に戻すことができ、治療器具からの出力に対応したペダルの操作感を得ることができる。

なお、前記した実施例は、歯科治療用のフットコントローラ装置の場合について説明したが、その他の医療、例えば、レーザ出力を制御するためのフットコントローラ装置としても応用可能である。

本発明に係るフットコントローラ装置の第１の実施例を示す側面図である。（ａ）はペダルを僅かに踏み込んだ状態の側面図、（ｂ）一杯まで踏み込んだ状態の側面図である。第１の実施例の制御回路を示し、（ａ）はホイーストンブリッジ、（ｂ）は制御回路の回路ブロック図である。第２の実施例を示し、（ａ）は初期状態の側面図、（ｂ）は下限ソトッパまでペダルを踏み込んだ状態の側面図、（ｃ）は一杯まで踏み込んだ状態の側面図である。第２の実施例において、（ａ）は踏み込み量に対する出力を表す特性図、（ｂ）踏み込み量に対する反力を表す特性図、（ｃ）は踏み込み量に対する反力を示す特性図である。第３の実施例を示し、（ａ）はペダルを左方向に回転した状態の平面図、（ｂ）はペダルが中央位置にある状態の平面図、（ｃ）は右方向に回転した状態の平面図である。第３の実施例の制御回路を示す回路ブロック図である。同上のペダルの回転量に対する回転数を示す特性図である。第３の実施例の改変例を示す平面図である。同上のＡ−Ａ線断面図である。第４の実施例を示す斜視図である。同上の平面図である。同上のＢ−Ｂ線断面図である。図１０の裏面図である。（ａ）〜（ｃ）は回転板の回転位置を示す平面図である。同上のペダルの回転量に対する回転数を示す特性図である。

符号の説明

１固定台
２ペダル
３ａ歪ゲージ
３踏み込み量検出手段
４ａ出力範囲設定手段
５制御回路
５ｃ演算手段
７回転量検出手段
１２回転板

Claims

床面などに設置される固定台と、該固定台に取付けられたペダルと、該ペダルの踏み込み量を電気信号として検出する歪ゲージ等の踏み込み量検出手段と、ハンドピース等の治療器具への出力の上限値および下限値を設定する出力範囲設定手段と、前記ペダルへの踏み込み量が増すに従い前記治療器具への出力を前記出力範囲設定手段で設定された下限値から上限値まで連続的に制御する制御回路とを具備したことを特徴とするフットコントローラ装置。
床面などに設置される固定台と、該固定台に取付けられたペダル基台と、該ペダル基台に取付けられたペダル回転軸と、該ペダル回転軸に軸支され垂直方向に回動可能なペダルと、該ペダルの踏み込み量を電気信号として検出する歪ゲージ等の踏み込み量検出手段と、前記ペダルの初期位置を決める前記ペダル基台に取付けられた上限ストッパと、前記ペダルの回動下限を与える前記ペダル基台に取付けられた下限ストッパと、前記ペダルが踏み込まれていない時に前記ペダルを初期位置に復帰させるスプリングと、ハンドピース等の治療器具への出力の上限値および下限値を設定する出力範囲設定手段と、前記ペダルへの踏み込み量が増すに従いハンドピースからの出力を前記出力範囲設定手段で設定された下限値から上限値まで連続的に制御する制御回路とを具備し、
前記制御回路は前記ペダルが前記下限ストッパに当接してからハンドピース等の治療器具への出力を前記出力範囲設定手段で設定された下限値から上限値まで連続的に制御するようにしたことを特徴とするフットコントローラ装置。
床面などに設置される固定台と、該固定台に対して水平方向に回転自在に取付けられたペダル基台と、該ペダル基台に取付けられたペダルと、該ペダルの踏み込み量を電気信号として検出する歪ゲージ等の踏み込み量検出手段と、前記ペダル基台の回転量を規制する回転ストッパと、前記ペダル基台の回転量を電気信号として検出するポテンショメータ等の回転量検出手段と、予め設定された演算式に基づき前記回転量検出手段よりの出力から下限値および上限値を演算し設定する演算部を含む制御回路とを具備し、
前記ペダルを回動して前記回転量検出手段よりの出力で下限値と上限値を前記制御回路において設定し、前記ペダルを踏み込むことで前記設定された下限値と上限値との範囲内で連続的にハンドピース等の治療器具を制御するようにしたことを特徴とするフットコントローラ装置。
床面などに設置される固定台と、該固定台に取付けられたペダルと、該ペダルの踏み込み量を電気信号として検出する歪ゲージ等の踏み込み量検出手段と、前記固定台側に回転自在に取付けられた回転板と、該回転板の回転量を電気信号として検出する回転量検出手段と、前記回転板を所望の回転位置で停止させる負荷付与手段と、予め設定された演算式に基づき前記回転量検出手段よりの出力から下限値および上限値を演算し設定する演算部を含む制御回路とを具備し、
前記回転板を回転して前記回転量検出手段よりの出力で下限値と上限値を前記制御回路において設定し、前記ペダルを踏み込むことで前記設定された下限値と上限値との範囲内で連続的にハンドピース等の治療器具を制御するようにしたことを特徴とするフットコントローラ装置。
前記ペダルは前記ペダル基台に対して垂直方向に回動自在に取付けられ、また、ペダル基台にはペダルの初期位置を決めるための上限ストッパと、ペダルの回動下限を与える下限ストッパとが取付けられ、さらに、前記ペダルが踏み込まれていない時にペダルを初期位置に復帰させるスプリングとが取付けられ、前記ハンドピース等の治療器具の制御はペダルが下限ストッパに当接した後に行われるようにしたことを特徴とする請求項３に記載のフットコントローラ装置。
前記ペダルまたは回転板を操作することで前記制御回路で得られる下限値と上限値あるいは治療器具に関連する回転量等の情報を表示する表示部をドクターテーブルやカスピダ等の施術者から見えやすい部位に取付けたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のフットコントローラ装置。