JP2010246881A

JP2010246881A - 光源内蔵型カップリング

Info

Publication number: JP2010246881A
Application number: JP2009165207A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Kawakubo; 潔川久保; Wataru Suzuki; 亘鈴木; Toshiyuki Sadohara; 俊幸佐土原
Original assignee: NAKANISHI KK
Current assignee: NAKANISHI KK
Priority date: 2009-03-23
Filing date: 2009-07-14
Publication date: 2010-11-04
Also published as: EP2233102A3; EP2233102A2; US20100239997A1

Abstract

【課題】カップリングの内部空間を最大限に有効活用して、ハンドピース本体とチューブとの接続形式を変更することなしに、ＬＥＤ照明装置（特に回路基板）をカップリング内部に設置する。
【解決手段】この光源内蔵型カップリング１では、光源にＬＥＤ照明装置５を採用し、このＬＥＤ照明装置５の回路基板７をケース１１内に包囲保持して、このケース１１をカップリング１の流体の通路（この場合は、排気路２３）の内部に（カップリング１の軸芯方向に向けて）設置する。
【選択図】図２

Description

本発明は、歯科用ハンドピースに使用する光源内蔵型カップリングに関する。

歯科用ハンドピースは、先端に切削工具やスケーラなどの歯科用工具が取り付けられ、工具を作動させるためのエアや電気などが、ハンドピース本体を通じて工具の駆動部に供給されるようになっている。この種の歯科用ハンドピースが例えば特許文献１に記載されている。この文献１のハンドピースはエアータービン方式のハンドピースで、ハンドピース本体が、工具を駆動する空気圧駆動タービンユニットを内蔵するヘッド部と、ヘッド部に連接されるネック部と、ネック部に連接されるグリップ部とを備え、このハンドピース本体内部には、先端と後端との間に給気、給水、排気などの流体通路が形成され、さらにハンドピースの先端（ヘッド部）に取り付けられる歯科用工具を臨む先端側所定の位置と後端との間に光導伝体が配設される。この場合、光導伝体の光の入射端（受光面）がハンドピース本体後端側の軸芯に配置される。そして、このハンドピース本体の後端に、カップリングを介して、給気、給水、排気など各種の流体を供給するチューブが接続され、併せて光導伝体の受光面に光源が対向配置される。この種のカップリングは、ハンドピース本体に形成された流体通路に連通可能な通路、及びハンドピース本体の光導伝体の受光面に対向可能な光源を有し、ハンドピース本体に接続可能な本体側接続部と、各種の流体を供給するチューブに連通可能な通路を有し、チューブを接続可能なチューブ側接続部とを備え、ハンドピース本体の流体通路とチューブとを接続するとともに、ハンドピース本体の光導伝体に光源を対向配置する。

特開平８−１５４９４９号公報（段落０００３−段落０００８、図３、図４）

近年、歯科用ハンドピースに使用する照明装置の光源に、従来のハロゲンランプなどと比べて消費電力が低く、寿命が長いＬＥＤが注目され、その汎用性が高まっている。しかしながら、ＬＥＤ照明では、ＬＥＤの発光に所定の電圧（電圧変換）が必要で、ＬＥＤとともにこのＬＥＤに電圧を制御して通電する回路基板を併せて備える必要があり、光源内蔵型のカップリングの場合、この回路基板を設置するためのスペースを新たに確保しなければならない、という課題がある。この場合、回路基板の新たな設置に伴って、カップリングにおける光源の取付位置や流体の通路の接続形式などカップリングの基本構成が変更されると、カップリングが既存のハンドピースに接続できなくなるため、既存のハンドピース（ユーザーにおいて現在使用中のハンドピースを含む。）にも適用できるように、カップリング内部の基本構成は変更しないことが好ましい。さらに、回路基板を衝撃や熱などから保護する措置を採ることが望ましい。また、この回路基板をカップリングに容易に取り付けできるようにして、製造コストの上昇を抑える必要もある。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、この種の光源内蔵型カップリングにおいて、カップリングの内部空間を最大限に有効活用して、ハンドピース本体とチューブとの接続形式を変更することなしに、ＬＥＤ照明装置（特に回路基板）をカップリングの内部に設置すること、併せて、この回路基板を衝撃や熱などから確実に保護すること、さらに、この回路基板をカップリングに容易に取り付け可能で、製造コストの上昇を抑えること、などを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の光源内蔵型カップリングは、ハンドピース本体に接続可能な本体側接続部と、各種の流体を供給するチューブに接続可能なチューブ側接続部と、前記本体側接続部と前記チューブ側接続部との間に形成され、前記ハンドピース本体に形成された流体通路と前記チューブとを連通する流体の通路と、前記本体側接続部又は前記チューブ側接続部に設置され、前記ハンドピース本体の光導伝体の受光面に対向配置される光源とを備えた光源内蔵型カップリングにおいて、前記光源に、ＬＥＤチップを有する発光部と、前記発光部に電気的に接続され、前記ＬＥＤチップを所定の電圧で通電する基板とを有するＬＥＤ照明装置が採用され、当該ＬＥＤ照明装置の装着形式は、少なくとも前記基板が筒形形状のケースに包囲保持されて、前記流体の通路の内部に設置される、ことを要旨とする。
また、この光源内蔵型カップリングは各部に次のような構成が採用されることが好ましい。
（１）流体の通路の内部に、ケースをその長さ方向に差し込み可能にかつ前記ケースの外形に沿って保持可能に前記ケースの外形に対応する筒形形状のケース装着部を有する。
（２）ケースは片側一方の側面と片側他方の側面が異形に形成され、ケース装着部は同様に片側一方の側面と片側他方の側面が異形に形成される。
（３）ケースとケース装着部の相互に対接する任意の面にそれぞれ、前記ケース内の基板と電源とを電気的に接続するための接続部を有する。
（４）発光部と基板は分離して設置され、前記発光部は前記基板にケーブルを介して接続される。
（５）発光部と基板は一体的に設置され、前記発光部は前記基板に接続端子を介して直結される。

さらに、上記目的を達成するために、本発明の光源内蔵型カップリングは、ハンドピース本体に接続可能な本体側接続部と、各種の流体を供給するチューブに接続可能なチューブ側接続部と、前記本体側接続部と前記チューブ側接続部との間に形成され、前記ハンドピース本体に形成された流体通路と前記チューブとを連通する流体の通路と、前記本体側接続部又は前記チューブ側接続部に設置され、前記ハンドピース本体の光導伝体の受光面に対向配置される光源とを備えた光源内蔵型カップリングにおいて、前記光源に、ＬＥＤチップを有する発光部と、前記発光部に電気的に接続され、前記ＬＥＤチップを所定の電圧で通電する基板とを有するＬＥＤ照明装置が採用され、当該ＬＥＤ照明装置の装着形式は、前記チューブ側接続部又は前記本体側接続部の外周面に前記流体の通路に干渉しない前記チューブ側接続部又は前記本体側接続部の内部空間に向けて凹部が形成され、前記基板が当該凹部内に設置されて合成樹脂材により封止される、ことを要旨とする。
また、この光源内蔵型カップリングは各部に次のような構成が採用されることが好ましい。
（１）チューブ側接続部に凹部が形成される場合、前記チューブ側接続部の本体側接続部に対向する一端と前記凹部との間、又は前記チューブ側接続部の他端と前記凹部との間、又はその両方に前記基板に電気的に接続されるケーブルの配線路が形成される。
（２）本体側接続部に凹部が形成される場合、前記本体側接続部のチューブ側接続部に対向する一端と前記凹部との間、又は前記本体側接続部の他端と前記凹部との間、又はその両方に前記基板に電気的に接続されるケーブルの配線路が形成される。
（３）発光部と基板は分離して設置され、前記発光部は前記基板にケーブルを介して接続される。
（４）発光部と基板は一体的に設置され、前記発光部は前記基板に接続端子を介して直結される。

本発明の光源内蔵型カップリングでは、上記の構成により、ＬＥＤ照明装置の回路基板をケース内に包囲保持して、このケースをカップリングの流体の通路（空気又は水の通路）の内部に（カップリングの軸芯方向に向けて）設置するので、カップリングにおける光源の取付位置や流体の通路の接続形式などカップリングの基本構成を変更することなしに、（ＬＥＤ照明装置の）回路基板をカップリングの内部に装着することができ、ハンドピース本体とチューブとの接続構造に従来と同じ形式を採ることができる。したがって、このカップリングによるＬＥＤ照明装置の装着形式によれば、カップリングの内部空間を最大限に有効活用して、カップリング内部の基本構成を変更することなしに、ＬＥＤ照明装置の回路基板をカップリングの内部に装着することができる。また、この基板をケース内に包囲保持して、これを流体の通路（のケース装着部）に差し込んで装着するので、基板はケース内で、さらに流体の通路内で２重に保護されて、ハンドピース本体やカップリングに衝撃を受けたり、ハンドピース本体やカップリングの内部で熱が発生したりしても、この基板を確実に保護することができるうえ、この通路内を流れる流体で直接冷却することができる。さらに、この基板をケース内に包囲保持して、これを流体の通路の内部（のケース装着部）に差し込むだけで、この基板をカップリングに取り付けることができ、この基板の取付作業を簡易に行え、製造コストの上昇を抑えることができる。
さらに、本発明の光源内蔵型カップリングでは、上記の構成により、チューブ側接続部又は本体側接続部の外周面に流体の通路に干渉しないチューブ側接続部又は本体側接続部の内部空間に向けて凹部を形成し、基板を当該凹部内に設置して合成樹脂材により封止するので、カップリングにおける光源の取付位置や流体の通路の接続形式などカップリングの基本構成を変更することなしに、（ＬＥＤ照明装置の）回路基板をカップリングの外周面に一体的に装着することができ、ハンドピース本体とチューブとの接続構造に従来と同じ形式を採ることができる。したがって、このカップリングによるＬＥＤ照明装置の装着形式によれば、カップリングの内部空間を最大限に有効活用して、カップリング内部の基本構成を変更することなしに、ＬＥＤ照明装置の回路基板をカップリングの外周面に一体的に装着することができる。また、この基板をチューブ側接続部又は本体側接続部の外周面に設けた凹部に設置して、これを樹脂により封止するので、基板はチューブ側接続部又は本体側接続部の外周面と樹脂により保護されて、ハンドピース本体やカップリングに衝撃を受けたり、ハンドピース本体やカップリングの内部で熱が発生したりしても、この基板を確実に保護することができる。さらに、この基板をチューブ側接続部又は本体側接続部の外周面の凹部に設置して、これを樹脂封じするだけで、この基板をカップリングに取り付けることができ、この基板の取付作業を簡易に行え、製造コストの上昇を抑えることができる。さらに、この装着形式の場合、チューブ側接続部の本体側接続部に対向する一端若しくは本体側接続部のチューブ側接続部に対向する一端と凹部との間、又はチューブ側接続部若しくは本体側接続部の他端と凹部との間、又はその両方に基板に電気的に接続されるケーブルの配線路を形成することで、発光部と回路基板をケーブルで接続したり、外部の電極端子と回路基板とをケーブルで接続したりする場合に、ケーブルの配線が容易で、回路基板の取付作業を簡易に行え、製造コストの上昇を抑えることができる。

本発明の一実施の形態における光源内蔵型カップリングの構成を示す断面斜視図同カップリングの特にチューブ側接続部の構成を示す斜視図同カップリングに採用されるＬＥＤ照明装置の特に発光部の構成を示す断面側面図同カップリングに採用されるＬＥＤ照明装置の特に回路基板の構成を示す斜視図同カップリングの特にＬＥＤ照明装置の装着形式を示す分解斜視図本発明のまた別の実施の形態における光源内蔵型カップリングの構成を示す当該カップリングを斜め後方から見た斜視図同カップリングの構成を示す当該カップリングを斜め前方から見た斜視図同カップリングの特にＬＥＤ照明装置の装着形式を説明するための分解斜視図

次に、この発明を実施するための形態について図を用いて説明する。図１乃至図５に光源内蔵型カップリング（以下、単にカップリングという。）の一実施の形態を示している。なお、この実施の形態では、エアータービン方式のハンドピースに使用するカップリングを例示している。

図１及び図２に示すように、カップリング１は、ハンドピース本体に形成された流体通路に連通可能な通路、この場合、給気路２２、排気路２３、チップエアー通路２４、給水路２５、及び光導伝体の受光面に対向配置される光源を有し、ハンドピース本体に接続可能な本体側接続部１０と、各種の流体を供給するチューブに連通可能な通路、この場合、給気路２２、排気路２３、チップエアー通路２４、給水路２５を有し、チューブを接続可能なチューブ側接続部２０とを備え、これら本体側接続部１０とチューブ側接続部２０が連結手段（４０）を介して連結され、本体側接続部１０及びチューブ側接続部２０の各流体の通路（すなわち、給気路２２、排気路２３、チップエアー通路２４、給水路２５）が連通される。光源は本体側接続部１０の先端に取り付けられる。そして、このカップリング１の本体側接続部１０にハンドピース本体が接続され、チューブ側接続部２０にチューブが接続されて、ハンドピース本体の流体通路とチューブが接続され、ハンドピース本体から導出された光導伝体に光源が対向配置される。なお、この場合、カップリング１は本体側接続部１０とチューブ側接続部２０が、周知のねじ式の連結リング４０により締結されて連接される。また、このカップリング１とハンドピース本体との接続構造に周知のカプラー方式が採用され、カップリング１の本体側接続部１０はハンドピース本体（の後端）に差し込むだけで接続される。また、このカップリング１とチューブとの接続構造は周知の押えねじ方式が採用され、チューブはカップリング１のチューブ側接続部２０に差し込まれ、このチューブに通されたチューブナット（図示省略）がチューブ側接続部２０のねじ２１に締め込まれて接続される。

図１に示すように、このカップリング１では、光源にＬＥＤ照明装置５が採用される。このＬＥＤ照明装置５は、ＬＥＤチップ（ＬＥＤ素子）を有する発光部６と、発光部６に電気的に接続され、ＬＥＤチップを所定の電圧で通電する回路基板７とを備えて構成される。この場合、発光部６は、図３に示すように、筒状のケース６０内に先端面からＬＥＤ素子６１、基板６２、端子６３、６４が順次配置されて構成される。ケース６０は全体が透明な合成樹脂材料により円筒状に形成され、先端面が平面状に形成されて閉塞され、これがＬＥＤ素子６１のカバーで発光面６０１になっている。また、ケース６０の後端面は開口６０３になっている。なお、このケース６０の内周面には先端面側に全周方向に凸段部が設けられて、先端面の内側に矩形状の凹部６０２が形成される。ＬＥＤ素子６１はケース６０の先端面内に配置可能にケース６０の内径よりも小さい矩形状のチップとして形成され、ケース６０の先端面内の矩形状の凹部６０２内に嵌め込まれる。基板６２はケース６０内に配置可能にケース６０の内径よりも小さく、ＬＥＤ素子６１よりも少し大きい略円形に形成され、その外周には相互に対向する２箇所に係止溝が円弧状に切り欠かれる。一方の端子６３はカソード（陰極）端子で、ケース６０内に配置可能にケース６０の内径より少し小さい小径部と、この小径部に連続して、ケース６０の内径と略同じか僅かに小さい大径部とを有し、全体が段付きの略円筒状に形成される。そして、小径部側の開口端面の外周には相互に対向する２箇所に基板６２の各係止溝に係合可能な係止爪が突出形成され、さらに、これらの係止爪に対して９０度方向の位置にそれぞれ凹部が形成される。また、大径部の外周面は凹凸状に形成される。このようにしてカソード端子６３の小径部の開口端面上に基板６２が、開口端面側の各係止爪と基板６２側の各係止溝とを係合されて、支持される。他方の端子６４はアノード（陽極）端子で、カソード端子６３の軸芯上に配置可能に全体がピン状に形成され、また一端にフランジが形成され、他端にテーパが付けられる。このアノード端子６４は端子台６５を介してカソード端子６３内に組み込まれる。この端子台６５は絶縁材からなり、カソード端子６３の小径部内に嵌合可能に形成され、一端面にアノード端子６４のフランジが嵌合可能な凹部が併せて形成される。このようにしてアノード端子６４は端子台６５の軸芯上に通され、フランジが（端子台６５の）一端面の凹部内に支持され、他端が（端子台６５の）他端面から突出される。このアノード端子６４は端子台６５がカソード端子６３の小径部内に一体的に嵌め込まれてカソード端子６３内の軸芯上に配置され、一端のフランジが基板６２に接続される。このようにケース６０内に発光面６０１からＬＥＤ素子６１、基板６２、カソード端子６３及びアノード端子６４が組み立てられる。回路基板７は、図４に示すように、全体が略矩形状に構成され、一方の側面の一端部に発光部６側の端子６３、６４と接続される回路基板７側の接続端子７１を備え、同側面の他端部に電源に接続されるコネクタ７３、７３を備える。この場合、回路基板側の接続端子７１にはケーブル７２が接続される（図５参照）。コネクタ７３、７３はソケット式のコネクタで、この場合、コネクタ７３、７３は全体が半円筒状に形成され、その平坦側面にピン挿通孔７３０、７３０が他方の面に向けて貫通形成され、回路基板７の一方の側面の他端部に突設される。

図１及び図５に示すように、このＬＥＤ照明装置５の装着形式は、発光部６と回路基板７が分離され、発光部６が本体側接続部１０の先端に取り付けられ、回路基板７が筒形形状のケース１１に包囲保持されて、カップリング１内部の流体の通路（２３）の内部に設置され、発光部６はケース１１内の回路基板７にケーブル７２を介して接続される。

この場合、本体側接続部１０の先端に発光部６（の各端子６３、６４）を接続するためのソケット式の接続端子８が装着される。このソケット式の接続端子８は２重の円筒構造になっていて、内側の接続端子８１が発光部６のアノード端子６４が挿着可能に小径の円筒状に形成され、外側の接続端子８２が内側の接続端子８１の外側に絶縁部材を介して重ねて配置され、発光部６のカソード端子６３の内周面が被着可能に大径の円筒状に形成され、そして、外側の接続端子８２の接続端側が複数の分割片からなり、外周方向から内周方向への外力により内方に向けて圧縮可能に、また当該外力の解除により初期の状態に弾性復帰可能に形成される。この接続端子８はケーブル７２が接続されて本体側接続部１０の先端に装着され、ケーブル７２が本体側接続部１０内部を通されて本体側接続部１０の後端へ延ばされる。かかる本体側接続部１０側の接続端子８に対して、発光部６の各端子６３、６４を差し込むだけで、両者は接続される。すなわち、発光部６の各端子６３、６４を本体側接続部１０の接続端子８の上から差し込むことにより、発光部６のアノード端子６４が本体側接続部１０の内側の接続端子８１の円筒形状内に挿通されて接続されるとともに、カソード端子６３（の大径部）が外側の接続端子８２の外周面に被着圧接されて接続され、この状態がカソード端子６３（の大径部）と外側の接続端子８２との弾性係合により保持される。また、この接続に際し、カソード端子６３とアノード端子６４の形状が異なることで、電極端子の極性が明確に区別され、本体側接続部１０の接続端子８に極性を誤って接続されることがない。

また、回路基板７を包囲保持するケース１１は、回路基板７をその外形に沿って包囲可能な筒形形状に形成される。この場合、ケース１１の片側一方の側面１２がカップリング１の内周面に沿う円弧状に片側他方の側面１３が平面状に、両側面１２、１３が異形に形成される。また、ケース１１の一端に開口１４ａ及びケーブル挿通口１４ｂが形成される。ケース１１の他端は閉塞され、回路基板７の他端部に対応する位置に溝部１５、１５が形成されて、そこにソケット式のコネクタ７３、７３を突出配置するためのコネクタ挿通孔が穿設される。なお、このケース１１の一端の開口１４ａはクッション材１６を介して、又は蓋により閉じられる。このようにして回路基板７は他端側からケース１１の一端開口１４ａに挿通されてケース１１内に収容される。この場合、本体側接続部１０先端の接続端子８から延ばされたケーブル７２がケース１１一端のケーブル挿通口１４ｂを通じて回路基板７の一端の接続端子７１に接続され、このケース１１他端のコネクタ挿通孔から回路基板７のコネクタ７３、７３がケース１１外部の溝部１５、１５内に突出される。このケース１１はカップリング１内部の流体の通路として、排気路２３の内部に設置される。このカップリング１の場合、チューブ側接続部２０の排気路２３の内部にケース装着部２３０を備える。ケース装着部２３０は本体側接続部１０に接続されるチューブ側接続部２０の開口端面に露出される排気路２３の開口２３１から、ケース１１をその長さ方向に差し込み可能にかつケース１１の外形に沿って保持可能にケース１１の外形に対応する筒形形状に形成され、特に、ケース１１の片側一方の側面１２に対応する（内）側面２３２がカップリング１の内周面で円弧状に、片側他方の側面１３に対応する（内）側面２３３が平面状に、両（内）側面２３２、２３３が異形に形成される。また、このケース装着部２３０には、ケース装着部２３０の内面とケース１１の外面との相互に対接する任意の面にそれぞれ、ケース１１内の回路基板７と電源とを電気的に接続するための接続部２３４が併せて設けられる。このケース１１の場合、既述のとおり、ケース１１他端のコネクタ挿通孔から回路基板７のコネクタ７３、７３がケース１１外部の溝部１５、１５内に突出されることから、このコネクタ７３、７３に対応して、ケース装着部２３０の奥側端に電極ピン挿着部２３５、２３５が形成され、この電極ピン挿着部２３５、２３５に電源に接続される電極ピン２３６、２３６が挿着されて、チューブ側接続部２０の後端面の排気管２３７から突出される。このようにして回路基板７が収容されたケース１１はケース１１の外形をケース装着部２３０の内面形状に合わせて、コネクタ７３、７３側から、ケース装着部２３０の一端開口２３１に差し込まれて、ケース装着部２３０の内部に嵌め込まれる。そして、このケース１１の嵌め込みにより、ケース１１他端のコネクタ７３、７３とケース装着部２３０の奥側端の電極ピン２３６、２３６が連結されて電気的に接続される。

このようにカップリング１はＬＥＤ照明装置５の発光部６が本体側接続部１０の先端に装着され、回路基板７が筒形形状のケース１１に包囲保持されて、カップリング１内部の排気路２３の内部に設置されたことにより、ＬＥＤ照明装置５の回路基板７の新たな設置に伴って、発光部６の取付位置や流体の通路２２、２３、２４、２５の接続形式などのカップリング１の基本構成を変更する必要がなく、既存のエアータービン方式のハンドピースに従来と同様に使用することができる。すなわち、ハンドピース本体は内部（の後端と先端との間）に給気、排気、給水など各種の流体を通す流体通路が形成され、このハンドピース本体の先端に取り付けられる歯科用工具を臨む先端側所定の位置と後端側所定の位置との間に光ファイバー（光導伝体）が配設されて、その光の入射端（受光面）がハンドピース本体の後端側の軸芯上に配置されており、カップリング１のチューブ側接続部２０に給気、排気、給水など各種の流体を供給するチューブを接続して、このカップリング１の本体側接続部１０をハンドピース本体に後端から差し込んで挿着することにより、ハンドピース本体の給気、排気、給水など各種の流体を通す流体通路と給気、排気、給水など各種の流体を供給するチューブが接続されるとともに、このハンドピース本体の後端側の軸芯上に配置された光ファイバーの受光面に、本体側接続部１０の先端に装着された発光部６が対向配置される。このようにしてＬＥＤ照明装置５の発光部６を回路基板７を介して通電すると、発光部６が発光し、この光が光ファイバーの受光面に照射される。

以上説明したように、このカップリング１では、光源にＬＥＤ照明装置５を採用し、このＬＥＤ照明装置５の回路基板７をケース１１内に包囲保持して、このケース１１をカップリング１の流体の通路（この場合は、排気路２３）の内部に（カップリング１の軸芯方向に向けて）設置するので、カップリング１における発光部６の取付位置や流体の通路（２２、２３、２４、２５）の接続形式などのカップリング１の基本構成を変更することなしに、（ＬＥＤ照明装置５の）回路基板７をカップリング１の内部に装着することができ、ハンドピース本体とチューブとの接続構造に従来と同じ形式を採ることができる。したがって、このカップリング１によるＬＥＤ照明装置５の装着形式によれば、カップリング１の内部空間を最大限に有効活用して、カップリング１内部の基本構成を変更することなしに、ＬＥＤ照明装置５の回路基板７をカップリング１の内部に装着することができ、このカップリング１を従来の照明装置を備えた各種の歯科用ハンドピースにも同様に適用することができる。また、この回路基板７をケース１１内に包囲保持して、これを流体の通路２３（のケース装着部２３０）に差し込んで装着するので、回路基板７はケース１１内で、さらに流体の通路２３内で２重に保護されて、ハンドピース本体やカップリングに衝撃を受けたり、ハンドピース本体やカップリングの内部で熱が発生したりしても、この回路基板７を確実に保護することができるうえ、この通路２３内を流れる流体（空気）で直接冷却することができ、部品の寿命を長く維持することができる。さらに、この回路基板７をケース１１内に包囲保持して、これを流体の通路２３の内部（のケース装着部２３０）に差し込むだけで、この回路基板７をカップリング１に取り付けることができるので、この回路基板７の取付作業を簡易に行え、製造コストの上昇を抑えることができる。

また、このカップリング１では、流体の通路２３の内部に、ケース１１をその長さ方向に差し込み可能にかつケース１１の外形に沿って保持可能にケース１１の外形に対応する筒形形状のケース装着部２３０を設けたので、回路基板７を保持したケース１１を流体の通路２３内に容易に差し込むことができ、また、このケース１１を流体の通路２３内に安定して設置することができる。

さらに、このカップリング１では、ケース１１の片側一方の側面１２と片側他方の側面１３を異形に形成し、ケース装着部２３０を同様に片側一方の（内）側面２３２と片側他方の（内）側面２３３を異形に形成したので、ケース１１のケース装着部２３０に対する差し込み方向を案内し、位置決めすることができ、これにより、ケース１１（回路基板７）の流体の通路２３０における取り付け作業を容易にして、ケース１１（回路基板７）を誤った方向に取り付けることなく、流体の通路２３内の所定の位置に正しく設置することができ、併せてケース１１（回路基板７）のガタツキを確実に防止することができる。このようにして回路基板７が正しい位置に、安定した状態に設置されることで、ＬＥＤに色ムラを生じさせることなく発光させることができ、品質の向上を図ることができる。

またさらに、このカップリング１では、ケース１１とケース装着部２３０の相互に対接する任意の面にそれぞれ、ケース１１内の回路基板７と電源とを電気的に接続するための接続部２３４を設けたので、ケース１１（回路基板７）を流体の通路２３内に差し込むだけの簡易な作業で、回路基板７と電源とを電気的に接続することができる。また、カップリング１におけるＬＥＤ照明装置５、回路基板７はコネクタ接続で交換可能な構成であるため、発光色など特性の異なるＬＥＤ素子への変更、回路基板７の変更に柔軟に対応することができる。

なお、この実施の形態では、回路基板７を包囲保持するケース１１を排気路２３に設置するようにしたが、他の流体の通路、すなわち給気路２２、さらにチップエアー通路２４、給水路２５に設置することも可能である。なお、水の通路の場合は、ケース装着部に防水構造を採る必要がある。

また、この実施の形態では、ケース１１をカップリング１のチューブ側接続部２０の流体の通路（２３）に設置したが、このケース１１の設置位置はチューブ側接続部２０、本体側接続部１０のいずれでもよく、これらチューブ側接続部２０と本体側接続部１０との間でもよく、この設置位置はカップリング１全体の構造により適宜決定すればよい。さらに、この実施の形態では、発光部６と回路基板７を分離して設置するようにしたが、発光部６と回路基板７を一体的に設置し、発光部６を回路基板７に接続端子を介して直結するようにしてもよく、この場合でも、このＬＥＤ照明装置５の装着形式を上記と同様に適用することができ、上記と同様の作用効果を奏することができる。

図６及び図７にカップリングのまた別の実施の形態を示している。なお、この実施の形態では、カップリング１はハンドピース本体に接続可能な本体側接続部と、各種の流体を供給するチューブに接続可能なチューブ側接続部と、本体側接続部とチューブ側接続部との間に形成され、ハンドピース本体に形成された流体通路とチューブとを連通する流体の通路と、本体側接続部又はチューブ側接続部に設置され、ハンドピース本体の光導伝体の受光面に対向配置される光源とを備える点、光源にＬＥＤ照明装置が採用される点は、上記実施の形態と同様で既述のとおりであり、ＬＥＤ照明装置の装着形式が上記実施の形態と異なるので、ここでは、このＬＥＤ照明装置の装着形式についてのみ説明する。

図６及び図７に示すように、このＬＥＤ照明装置５の装着形式は、発光部（６）（図１参照）と回路基板７が分離され、発光部（６）が本体側接続部（１０）の先端に取り付けられ、回路基板７がチューブ側接続部３０の外周面３１に形成された凹部３２に設置されて合成樹脂材３５により封止され、発光部（６）は凹部３２内部に樹脂封じされる回路基板７にケーブルを介して接続される。この実施の形態の場合、発光部（６）の装着形式は上記実施の形態と同様で既述のとおりであり、回路基板７の装着形式が上記実施の形態と異なるので、ここでは発光部（６）の装着形式の説明を省略し、回路基板７の装着形式についてのみ説明を行う。

チューブ側接続部３０の外周面３１には各種の流体の通路（給気路、排気路、チップエアー通路、給水路）に干渉しないチューブ側接続部３０の内部空間に向けて凹部３２が形成される。この場合、チューブ側接続部３０の外周面３１で（チューブ側接続部３０の）内部において流体の通路などが通されないデッドスペースになっている空間に対応する位置、この場合、本体側接続部に対向する一端に近接して当該一端側の所定の範囲に、当該空間に向けて凹部３２が形成される。この凹部３２は断面略コ字形に形成されて、チューブ側接続部３０の軸方向と略平行な底面３２１と、この底面３２１の一端側でチューブ側接続部３０の本体側接続部に対向する一端面に近接して当該一端面と略平行な片側一方の端面３２２と、この底面３２１の他端側でチューブ側接続部３０の本体側接続部に対向する一端面から離れて当該一端面と略平行な片側他方の端面３２３の３面からなる。また、この場合、チューブ側接続部３０の一端面と凹部３２（の片側一方の端面３２２）との間に回路基板７に電気的に接続されるケーブルの配線用溝（ケーブルの配線路）３３１が形成され、チューブ側接続部３０の他端面と凹部３２の（片側他方の端面３２３）との間に回路基板７に電気的に接続されるケーブルの配線用穴（ケーブルの配線路）３３２が形成される。このようにして、図８（１）に示すように、ケーブルの配線用穴３３２に電源用のケーブル３４が通され、そのケーブル端に連結され（電源に接続され）る電極ピン３４１がチューブ側接続部３０の後端面から突出され、このケーブル３４に回路基板７が接続される。この場合、ケーブル３４の接続端が、図８（２）に示すように、回路基板７の表面側から回路上に形成されたスルーホールに通されて回路基板７にはんだ付けにより接続される。この回路基板７は、図８（３）に示すように、表面側を外向き（図８（３）において上向き）にしながらケーブル３４の下（チューブ側接続部３０の凹部底面３２１側）に潜り込まされてチューブ側接続部３０の凹部３２上に設置され、これにより、図８（４）に示すように、チューブ側接続部３０の凹部３２に回路基板７が設置され、この回路基板７の上に凹部３２の片側他方の端面３２３のケーブルの配線用穴３３２から通されたケーブル３４がチューブ側接続部３０の軸方向に向けて配線され回路基板７に接続される。また、本体側接続部先端の接続端子から延ばされたケーブルはチューブ側接続部３０一端の配線用溝３３１を通して配線され、回路基板７の一端の接続端子７１に接続される。そして、この状態で、チューブ側接続部３０の凹部３２が回路基板７とともに合成樹脂材３５により封じられる。

このようにカップリング１はＬＥＤ照明装置５の発光部（６）が本体側接続部の先端に装着され、チューブ側接続部３０の外周面３１に各種の流体の通路に干渉しないチューブ側接続部３０の内部空間に向けて凹部３２が形成され、回路基板７が当該凹部３２内に設置されて合成樹脂材３５により封止されることにより、ＬＥＤ照明装置５の回路基板７の新たな設置に伴って、発光部（６）の取付位置や各種の流体の通路の接続形式などのカップリング１の基本構成を変更する必要がなく、既存のエアータービン方式のハンドピースに従来と同様に使用することができる。すなわち、ハンドピース本体は内部（の後端と先端との間）に給気、排気、給水など各種の流体を通す流体通路が形成され、このハンドピース本体の先端に取り付けられる歯科用工具を臨む先端側所定の位置と後端側所定の位置との間に光ファイバー（光導伝体）が配設されて、その光の入射端（受光面）がハンドピース本体の後端側の軸芯上に配置されており、カップリング１のチューブ側接続部３０に給気、排気、給水など各種の流体を供給するチューブを接続して、このカップリング１の本体側接続部をハンドピース本体に後端から差し込んで挿着することにより、ハンドピース本体の給気、排気、給水など各種の流体を通す流体通路と給気、排気、給水など各種の流体を供給するチューブが接続されるとともに、このハンドピース本体の後端側の軸芯上に配置された光ファイバーの受光面に、本体側接続部の先端に装着された発光部（６）が対向配置される。このようにしてＬＥＤ照明装置５の発光部（６）を回路基板７を介して通電すると、発光部（６）が発光し、この光が光ファイバーの受光面に照射される。

以上説明したように、このカップリング１では、光源にＬＥＤ照明装置５を採用し、このＬＥＤ照明装置５の回路基板７をチューブ側接続部３０の外周面３１に各種の流体の通路に干渉しないチューブ側接続部３０の内部空間に向けて凹部３２を形成し、回路基板７を当該凹部３２内に設置して合成樹脂材３５により封止するので、カップリング１における発光部（６）の取付位置や流体の通路の接続形式などのカップリング１の基本構成を変更することなしに、（ＬＥＤ照明装置５の）回路基板７をカップリング１の外周面３１に一体的に装着することができ、ハンドピース本体とチューブとの接続構造に従来と同じ形式を採ることができる。したがって、このカップリング１によるＬＥＤ照明装置５の装着形式によれば、カップリング１の内部空間を最大限に有効活用して、カップリング１内部の基本構成を変更することなしに、ＬＥＤ照明装置５の回路基板７をカップリング１の外周面３１に一体化することができ、このカップリング１を従来の照明装置を備えた各種の歯科用ハンドピースにも同様に適用することができる。また、この回路基板７をチューブ側接続部３０の外周面３１に設けた凹部３２に設置して、これを樹脂により封止するので、ハンドピース本体やカップリングに衝撃を受けたり、ハンドピース本体やカップリングの内部で熱が発生したりしても、この回路基板７を確実に保護することができ、部品の寿命を長く維持することができる。さらに、この回路基板７をチューブ側接続部３０の凹部３２に設置して、これを樹脂により封止するだけなので、この回路基板７の取付作業を簡易に行え、製造コストの上昇を抑えることができる。特に、この装着形式の場合、チューブ側接続部３０の本体側接続部に対向する一端面と凹部３２の片側一方の端面３２２との間にケーブルの配線用溝３３１を設け、チューブ側接続部３０の他端面と凹部３２の片側他方の端面３２３との間にケーブルの配線用穴３３２を設けたので、発光部（６）と回路基板７をケーブルで接続したり、外部の電極ピン３４１と回路基板７とをケーブルで接続したりする場合に、ケーブルの配線が容易で、回路基板７の取付作業を簡易に行え、製造コストの上昇を抑えることができる。

なお、この実施の形態では、カップリング１のチューブ側接続部３０に凹部３２を形成して、この凹部３２に回路基板７を樹脂封じしたが、この凹部３２、さらにこれに併設するケーブルの配線路３３１、３３２の位置はチューブ側接続部３０、本体側接続部のいずれでもよく、これらの位置はカップリング１全体の構造により適宜決定すればよい。また、この実施の形態では、チューブ側接続部３０の本体側接続部に対向する一端面と凹部３２の片側一方の端面との間、及びチューブ側接続部３０の他端面と凹部３２の片側他方の端面との間の両方に、ケーブルの配線路３３１、３３２を設けたが、例えば、発光部と回路基板が一体的に設置され、発光部が回路基板に接続端子を介して直結される場合には、チューブ側接続部３０の本体側接続部に対向する一端面と凹部３２の片側一方の端面との間にケーブルの配線路は不要であり、ケーブルの配線路はカップリング１全体の構造により適宜変更し得るものである。さらに、この実施の形態では、発光部と回路基板を分離して設置するようにしたが、上記のとおり、発光部と回路基板を一体的に設置し、発光部を基板に接続端子を介して直結するようにしてもよく、この場合でも、このＬＥＤ照明装置５の装着形式を上記と同様に適用することができ、上記と同様の作用効果を奏することができる。

また、上記各実施の形態では、エアータービン方式のハンドピースに使用するカップリングについて例示したが、この発明は、ハンドピースの種類を限定するものではなく、歯科用として使用され、空気や水などの流体の通路を有するハンドピースに広く適用することができる。

１カップリング
１０本体側接続部
１１ケース
１２側面
１３側面
１４ａ開口
１４ｂケーブル挿通口
１５溝部
１６クッション材
２０チューブ側接続部
２１ねじ
２２給気路
２３排気路
２３０ケース装着部
２３１開口
２３２（内）側面
２３３（内）側面
２３４接続部
２３５電極ピン挿着部
２３６電極ピン
２３７排気管
２４チップエアー通路
２５給水路
３０チューブ側接続部
３１外周面
３２凹部
３２１底面
３２２片側一方の端面
３２３片側他方の端面
３３１ケーブルの配線用溝（ケーブルの配線路）
３３２ケーブルの配線用穴（ケーブルの配線路）
３４ケーブル
３４１電極ピン
３５合成樹脂材
４０連結リング
５ＬＥＤ照明装置
６発光部
６０ケース
６０１発光面
６０２凹部
６０３開口
６１ＬＥＤ素子
６２基板
６３端子（カソード端子）
６４端子（アノード端子）
６５端子台
７回路基板
７１接続端子
７２ケーブル
７３コネクタ
７３０ピン挿通孔
８接続端子
８１内側の接続端子
８２外側の接続端子

Claims

ハンドピース本体に接続可能な本体側接続部と、各種の流体を供給するチューブに接続可能なチューブ側接続部と、前記本体側接続部と前記チューブ側接続部との間に形成され、前記ハンドピース本体に形成された流体通路と前記チューブとを連通する流体の通路と、前記本体側接続部又は前記チューブ側接続部に設置され、前記ハンドピース本体の光導伝体の受光面に対向配置される光源とを備えた光源内蔵型カップリングにおいて、
前記光源に、ＬＥＤチップを有する発光部と、前記発光部に電気的に接続され、前記ＬＥＤチップを所定の電圧で通電する基板とを有するＬＥＤ照明装置が採用され、
当該ＬＥＤ照明装置の装着形式は、少なくとも前記基板が筒形形状のケースに包囲保持されて、前記流体の通路の内部に設置される、
ことを特徴とする光源内蔵型カップリング。
流体の通路の内部に、ケースをその長さ方向に差し込み可能にかつ前記ケースの外形に沿って保持可能に前記ケースの外形に対応する筒形形状のケース装着部を有する請求項１に記載の光源内蔵型カップリング。
ケースは片側一方の側面と片側他方の側面が異形に形成され、ケース装着部は同様に片側一方の側面と片側他方の側面が異形に形成される請求項１又は２に記載の光源内蔵型カップリング。
ケースとケース装着部の相互に対接する任意の面にそれぞれ、前記ケース内の基板と電源とを電気的に接続するための接続部を有する請求項１乃至３のいずれかに記載の光源内蔵型カップリング。
ハンドピース本体に接続可能な本体側接続部と、各種の流体を供給するチューブに接続可能なチューブ側接続部と、前記本体側接続部と前記チューブ側接続部との間に形成され、前記ハンドピース本体に形成された流体通路と前記チューブとを連通する流体の通路と、前記本体側接続部又は前記チューブ側接続部に設置され、前記ハンドピース本体の光導伝体の受光面に対向配置される光源とを備えた光源内蔵型カップリングにおいて、
前記光源に、ＬＥＤチップを有する発光部と、前記発光部に電気的に接続され、前記ＬＥＤチップを所定の電圧で通電する基板とを有するＬＥＤ照明装置が採用され、
当該ＬＥＤ照明装置の装着形式は、前記チューブ側接続部又は前記本体側接続部の外周面に前記流体の通路に干渉しない前記チューブ側接続部又は前記本体側接続部の内部空間に向けて凹部が形成され、前記基板が当該凹部内に設置されて合成樹脂材により封止される、
ことを特徴とする光源内蔵型カップリング。
チューブ側接続部に凹部が形成される場合、前記チューブ側接続部の本体側接続部に対向する一端と前記凹部との間、又は前記チューブ側接続部の他端と前記凹部との間、又はその両方に前記基板に電気的に接続されるケーブルの配線路が形成される請求項５に記載の光源内蔵型カップリング。
本体側接続部に凹部が形成される場合、前記本体側接続部のチューブ側接続部に対向する一端と前記凹部との間、又は前記本体側接続部の他端と前記凹部との間、又はその両方に前記基板に電気的に接続されるケーブルの配線路が形成される請求項５に記載の光源内蔵型カップリング。
発光部と基板は分離して設置され、前記発光部は前記基板にケーブルを介して接続される請求項１乃至７のいずれかに記載の光源内蔵型カップリング。
発光部と基板は一体的に設置され、前記発光部は前記基板に接続端子を介して直結される請求項１乃至７のいずれかに記載の光源内蔵型カップリング。