JP2014030717A - 磁性切り換え型歯科用圧電超音波スケーラーのハンドピースおよびその使用方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】当該歯科用圧電スケーラーのハンドピースは筒体を備え、当該筒体は固定マグネットと磁気作動スイッチを備え、作動マグネットが当該筒体の外側に沿って消磁位置から励磁位置へ縦方向にスライドし、前記作動マグネットは前記固定マグネットによって消磁位置に変位し、使用者が、前記作動マグネットを当該固定マグネットから離間させて磁気作動スイッチに向かうように移動させると、当該作動マグネットの磁界が前記磁気作動スイッチを制御して、前記歯科用圧電スケーラーのハンドピースがオンとなる。
【選択図】図1
Description
従来、超音波振動を発生させる手段としては、磁歪型と圧電型の2種類が知られている。磁歪型の場合にはパルス磁界を発生させ、この磁界を湾曲させた金属束に印加することで先端を作動させる。圧電型の場合にはパルス電圧を用い、このパルス電圧をセラミックへ印加することで先端を作動させる。
例えば、典型的な超音波歯石除去ユニットの通常操作時において、歯科医や歯科医療従事者が必要とするのは、ハンドピースを回転させながら口腔内深くまで十分に到達させ得る機能である。手動によるオン/オフでは、歯科治療中における任意のタイミングでハンドピースのスイッチを操作できないとの欠点がある。
また、足踏みスイッチは決まった場所を占有するため、使用者の左右いずれかの利き足に合わせて、人間工学的に適切な位置に手動で配置しなければならない。さらに、治療椅子や歯科医が位置変えする際には、足踏みスイッチも手動で移動させねばならない。
また、ペダルは歯科診療所における床の定期清掃の妨げとなる。これは、清掃にあたってペダルを診療室外に退去させねばならないからである。
このほか、足踏みスイッチは、例えばスケーラーのような歯科用器具とケーブルを介して接続する必要がある。ケーブルは、日常の診療において使用者に絡み付く恐れがある。足踏みスイッチにはケーブルの損傷という不可避のリスクがあるため、最適な解決策とはならない。
また、無線の足踏みスイッチであっても接続干渉という課題があるため、市場における適切な選択とはいえず、無線ペダルを使用したところで、床への配置や位置決めといった課題は解決されない。
1.有線または無線の足踏みスイッチを使用しない。
2.ハンドピースは、どのような角度あるいは位置であっても360°にわたってハンドピーススイッチを操作可能である。
3.外部から気密に密閉されて内部に到達する通過ケーブルは、ハンドピースの超音波特性に干渉しない。
4.ハンドピースユニット内部に位置する送水管の干渉がない。
5.ハンドピースは、高圧滅菌および洗浄のために容易に取り外し可能である。
歯科医や歯科衛生士は、歯科用スケーラーのハンドピースを使用する。歯科用圧電スケーラーのハンドピースは、浮揚状態で移動可能な作動マグネットおよび磁気作動スイッチを用いて装置をオン/オフする。前記スライド作動マグネットは、固定マグネットによって消磁位置に配置され、当該作動マグネットが使用者によって自然に励磁位置へ移動されると、前記磁気作動スイッチがオンとなり、続いて前記歯科用圧電スケーラーのハンドピースがオンとされるため、足踏み制御の必要がない。
外部でスライドする前記作動マグネットは、バネによる位置回復が不要なだけでなく、歯科用圧電スケーラーのハンドピースの震動や水流を妨げることがない。また、使用者の手あるいはハンドピース角度の相対位置に拘わらず、前記スライド作動マグネットは使用範囲において360°動作可能であり、左利き、右利きいずれの使用者にも同様に適用可能である。
外部の作動マグネットは、所定の形状およびサイズの開口を備えて前記筒体を受け入れ、前記縦軸に沿って(1)前記磁気作動スイッチから離間する消磁位置と、(2)当該磁気作動スイッチに向かう励磁位置とに位置決めされる。前記固定マグネットは前記作動マグネットを前記消磁位置へ駆動し、前記作動マグネットが手動で励磁位置へ変位すると、前記磁気作動スイッチが作動する。
歯科用圧電スケーラーのハンドピース20は、縦軸25を有する筒体を備える。本実施例において、当該筒体は、前蓋22、把持筒23および底筒24を備える。前記把持筒23の内部には、超音波圧電センサ27が設けられる。前カバー22は、前記超音波圧電センサ27に連結される歯科用器具26を受け入れ可能であり、底筒24は、外部供給電源(図示しない)およびハンドピース制御装置28(図6、図7参照)に接続される。
固定マグネット30は前記把持筒23の内部に配置される。本実施例において、当該固定マグネット30は固定マグネットスリーブ32により囲繞される。
磁気作動スイッチ34は、縦軸25に沿って前記固定マグネット30と間隔を置いている。本実施例において、前記磁気作動スイッチ34は磁気リードスイッチであり、例えば台湾駿馬(Jin Zon)企業有限公司販売のSWR−1010が用いられる。
図1および図2を参照して、作動マグネットリング40内部に配置される前記作動マグネット36を点線で示す。前記作動マグネットリング40は、当該作動マグネットリング40と前記作動マグネット36を前記把持筒23に沿って前記消磁位置から前記励磁位置に手動でスライド可能なように、前記把持筒23にしっかりと覆設される。前記固定マグネット30は、磁気によって前記作動マグネット36を矢印37の方向へ消磁位置(図6参照)まで吸引する。
図7を参照する。作動マグネット36を手動で前記励磁位置まで移動させると、前記磁気作動スイッチ34がオンとなる。すなわち、作動マグネット36が矢印39の方向に磁気作動スイッチ34まで移動すると、当該作動マグネット36の磁界50が当該磁気作動スイッチ34をクローズにする。また、図1には、水電用メスコネクタ29および水電用オスコネクタ31も示している。
図6に注目すると、作動マグネット36はバネ部材を用いることなく、磁石30の磁気吸引力によって矢印37の方向に前記消磁位置まで駆動している。前カバー22は消磁停止部42または肩状部材を備え、消磁位置において作動マグネット36および作動マグネットリング40の動作を規制する。
同様に、前記把持筒23は励磁停止部44または肩状部材を備え、励磁位置において作動マグネット36および作動マグネットリング40の動作を規制する。ここで、前記作動マグネット36と作動マグネットリング40は前記把持筒23に沿ってスライドするのであって、これらの間は物理的に連結されていない。更に、作動マグネット36と磁気作動スイッチ34は無線接続されている。換言すれば、磁気作動スイッチ34の起動は、磁性装置のみで実現される。
これらパラメータは、作動マグネット36が消磁位置にある場合には(図6)磁気作動スイッチ34がオンとはならず、作動マグネット36が励磁位置に移動した場合には(図7)当該作動マグネット36の磁界50が磁気作動スイッチ34をオンまたはクローズとするよう、最適に設定されねばならない。
図6に示される実施例において、作動マグネット36は、縦軸25に沿って消磁位置から激励位置までの約2mm〜約12mm間を距離D分移動する。すなわち、作動マグネットリング40は、消磁停止部42と励磁停止部44の間で距離D分を容易に移動する。一実施例において、距離Dは約3mmとする。当該距離であれば、磁気作動スイッチ34が効果的に作動するよう作動マグネットリング40を十分接近させるにあたって、操作者にとっての操作快適性と制御性の双方が確保される。
ハンドピース制御装置28における第1の操作モードでは、歯科用圧電スケーラーのハンドピース20は、作動マグネット36が励磁位置にある場合にはオンとなり、作動マグネット36が消磁位置にある場合にはオフとなる。すなわち、歯科用圧電スケーラーのハンドピース20をオンとするには、作動マグネット36を励磁位置に維持しなければならない。
ハンドピース制御装置28における第2の操作モードでは、作動マグネット36が解放されて消磁位置に戻ったとしても、作動マグネット36を励磁位置に移動させてオンを維持すれば、歯科用圧電スケーラーのハンドピース20はオンとなる。当該歯科用圧電スケーラーのハンドピース20は、作動マグネット36を消磁位置に再度移動させて、歯科用圧電スケーラーのハンドピース20をオフにする当該作動マグネット36を解放することでオフとなる。これらの操作モードは、ファームウェアとしてハンドピース制御装置28に書き込まれている。
前記固定マグネット30としては、外径10.4mm、内径8.1mmおよび長さ3.55mmで、2700ガウスを発生可能な結合型の永久磁石であるネオジム磁石(NdFeB)が望ましい。前記作動マグネット36としては、外径20mm、内径18mmおよび長さ6mmであって、1400ガウスを発生可能な同素材のものを用いるのが望ましい。
なお、上述の歯科用圧電スケーラーのハンドピースおよびその方法において提起された議論は、本発明の具体的な実施例または実施例の組み合せを限定するものと解釈されるべきではない。本発明の範囲は、後述の特許請求の範囲により定義される。
25 縦軸
22 前カバー
23 把持筒
24 底筒
26 歯科用器具
27 超音波圧電センサ
28 ハンドピース制御装置
29 水電用メスコネクタ
31 水電用オスコネクタ
30 固定マグネット
32 固定マグネットスリーブ
34 磁気作動スイッチ
36 作動マグネット
38 開口
37 矢印
39 矢印
40 作動マグネットリング
42 消磁停止部
44 励磁停止部
50 磁界
Claims (18)
- 歯科用圧電スケーラーのハンドピースであって、
筒体と、
前記筒体の内部に設けられた固定マグネットと、
前記筒体の縦軸に沿って前記固定マグネットと間隔をおいて前記筒体の内部に設けられた磁気作動スイッチと、
所定の形状およびサイズの開口を有して前記筒体を受け入れることで、当該筒体の縦軸に沿って、(1)前記磁気作動スイッチから離間する消磁位置と、(2)当該磁気作動スイッチに向かう励磁位置と、に位置決めされる作動マグネットと、
を備え、
前記固定マグネットは、前記作動マグネットを前記消磁位置へ駆動し、
前記作動マグネットが手動で前記励磁位置へ移動させられると、前記磁気作動スイッチが作動する
ことを特徴とする歯科用圧電スケーラーのハンドピース。 - 前記筒体は、
前記消磁位置において前記作動マグネットの動作を規制するための消磁停止部と、
前記励磁位置において前記作動マグネットの動作を規制するための励磁停止部と、
をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の歯科用圧電スケーラーのハンドピース。 - 前記作動マグネットは、さらに、360°にわたって前記筒体が有する環状の周囲に近接しつつ当該筒体を囲繞することを特徴とする請求項1に記載の歯科用圧電スケーラーのハンドピース。
- 前記筒体、前記作動マグネット、および前記開口は、さらに、いずれも環状に形成されることを特徴とする請求項3に記載の歯科用圧電スケーラーのハンドピース。
- 前記作動マグネットは、さらに、前記筒体との間で物理的に連結することなく前記筒体に沿ってスライドすることを特徴とする請求項1に記載の歯科用圧電スケーラーのハンドピース。
- 前記作動マグネットは、さらに、バネ部材を必要とすることなく、前記固定マグネットの磁力を受けて前記消磁位置に駆動されることを特徴とする請求項1に記載の歯科用圧電スケーラーのハンドピース。
- 前記作動マグネットは、さらに、前記磁気作動スイッチと無線接続されることを特徴とする請求項1に記載の歯科用圧電スケーラーのハンドピース。
- 前記作動マグネットは、さらに、前記消磁位置から前記励磁位置まで、前記筒体の縦軸に沿って約2mm〜約12mmだけ移動することを特徴とする請求項1に記載の歯科用圧電スケーラーのハンドピース。
- 前記作動マグネットは、さらに、前記筒体の縦軸に沿って約3mm移動することを特徴とする請求項8に記載の歯科用圧電スケーラーのハンドピース。
- 前記筒体は、前記消磁位置において前記作動マグネットの動作を規制するための消磁停止部と、前記励磁位置において前記作動マグネットの動作を規制するための励磁停止部と、をさらに有し、
前記作動マグネットは、さらに、360°にわたって前記筒体が有する環状の周囲に近接しつつ当該筒体を囲繞し、
前記筒体、前記作動マグネット、および前記開口は、さらに、いずれも環状に形成され、
前記作動マグネットは、さらに、前記消磁位置から前記励磁位置まで、前記筒体の縦軸に沿って約2mm〜約12mmだけを移動し、
前記作動マグネットは、さらに、前記筒体との間で物理的に連結することなく前記筒体に沿ってスライドし、
前記作動マグネットは、さらに、バネ部材を必要とすることなく、前記固定マグネットの磁力を受けて前記消磁位置に駆動され、
前記作動マグネットは、さらに、前記磁気作動スイッチと無線接続される
ことを特徴とする請求項1に記載の歯科用圧電スケーラーのハンドピース。 - 歯科用圧電スケーラーのハンドピースの使用方法であって、
筒体と、前記筒体の内部に設けられた固定マグネットと、前記筒体の縦軸に沿って前記固定マグネットと間隔をおいて前記筒体の内部に設けられた磁気作動スイッチと、所定の形状およびサイズの開口を有して前記筒体を受け入れることで、当該筒体の縦軸に沿って、(1)前記磁気作動スイッチから離間する消磁位置と、(2)当該磁気作動スイッチに向かう励磁位置と、に位置決めされる作動マグネットと、を備えた歯科用圧電スケーラーのハンドピースにおける前記固定マグネットに対し、前記作動マグネットを前記消磁位置へ駆動させる工程(a)と、
前記作動マグネットを、使用者により手動で前記励磁位置へ移動させることで、前記磁気作動スイッチを起動する工程(b)と、
を備えたことを特徴とする歯科用圧電スケーラーのハンドピースの使用方法。 - 前記工程(a)において、さらに、前記筒体が有する消磁停止部を通じて、前記消磁位置において前記作動マグネットの動作を規制し、
前記工程(b)において、さらに、前記筒体が有する励磁停止部を通じて、前記励磁位置において前記作動マグネットの動作を規制する、
ことを特徴とする請求項11に記載の歯科用圧電スケーラーのハンドピースの使用方法。 - 前記作動マグネットは、さらに、360°にわたって前記筒体が有する環状の周囲に近接しつつ当該筒体を囲繞することを特徴とする請求項11に記載の歯科用圧電スケーラーのハンドピースの使用方法。
- 前記作動マグネットは、さらに、前記消磁位置から前記励磁位置まで、前記筒体の縦軸に沿って約2mm〜約12mmだけ移動することを特徴とする請求項11に記載の歯科用圧電スケーラーのハンドピースの使用方法。
- 前記作動マグネットは、さらに、前記筒体との間で物理的に連結することなく前記筒体に沿ってスライドすることを特徴とする請求項11に記載の歯科用圧電スケーラーのハンドピースの使用方法。
- 前記作動マグネットは、さらに、バネ部材を必要とすることなく、前記固定マグネットの磁力を受けて前記消磁位置に駆動されることを特徴とする請求項11に記載の歯科用圧電スケーラーのハンドピースの使用方法。
- 前記作動マグネットは、さらに、前記磁気作動スイッチと無線接続されることを特徴とする請求項11に記載の歯科用圧電スケーラーのハンドピースの使用方法。
- 前記工程(b)において、さらに、前記使用者の親指と人差し指とによって前記作動マグネットを前記励磁位置に移動させることを特徴する請求項11に記載の歯科用圧電スケーラーのハンドピースの使用方法。
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