JP3148784B2 - 歯科用マイクロエンジン及びその駆動回路 - Google Patents
歯科用マイクロエンジン及びその駆動回路Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、歯科用マイクロエンジ
ン、より詳細には、歯科治療において歯牙の切削等に用
いるマイクロエンジンの改良に係り、特に、マイクロエ
ンジンをヘッドケース内に組み込み可能とした新規な構
造のマイクロエンジンに関する。
ン、より詳細には、歯科治療において歯牙の切削等に用
いるマイクロエンジンの改良に係り、特に、マイクロエ
ンジンをヘッドケース内に組み込み可能とした新規な構
造のマイクロエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】歯科治療においては、歯牙の切削等に、
エアータービン、或いは、マイクロエンジンを用いる。
周知のように、エアータービンは、ヘッドケース内にタ
ービン羽根を有する回転軸を設け、該タービン羽根にエ
アーを吹きつけて前記回転軸を高速に回転し、該回転軸
に着脱自在に装着されている切削具により歯牙の切削を
行なうものである。一方、マイクロエンジンは、握持ケ
ース内にマイクロモータを有し、該モータの回転をスピ
ンドル等を介してヘッドケース内に配設されている回転
軸に伝達し、該回転軸に着脱自在に装着されている切削
具により歯牙の切削を行うものである。
エアータービン、或いは、マイクロエンジンを用いる。
周知のように、エアータービンは、ヘッドケース内にタ
ービン羽根を有する回転軸を設け、該タービン羽根にエ
アーを吹きつけて前記回転軸を高速に回転し、該回転軸
に着脱自在に装着されている切削具により歯牙の切削を
行なうものである。一方、マイクロエンジンは、握持ケ
ース内にマイクロモータを有し、該モータの回転をスピ
ンドル等を介してヘッドケース内に配設されている回転
軸に伝達し、該回転軸に着脱自在に装着されている切削
具により歯牙の切削を行うものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、エアータービ
ンは、タービン羽根の風切り音、エアーが外部に漏れる
時の音等が発生して騒がしく、また、歯牙切削時、切削
粉等が漏れたエアーによって飛散し、更には、停止時、
タービン羽根が空回転してヘッドケース内が負圧にな
り、ヘッドケース内に塵埃等が吸い込まれて不衛生であ
り、更には、この吸い込まれた塵埃等を吹き出すために
エアーフラッシングをしなければらなない等、解決しな
ければならない種々の問題があった。また、マイクロエ
ンジンは、握持ケース内のモータの回転をヘッドケース
内の回転軸に伝達するために、スピンドル等の動力伝達
機構を必要とし、更には、回転軸の回転数を高めるため
に増速機構を必要とする等、多くの部材を必要とし、構
造が複数となるばかりでなく、コストの高いものになる
という問題があった。
ンは、タービン羽根の風切り音、エアーが外部に漏れる
時の音等が発生して騒がしく、また、歯牙切削時、切削
粉等が漏れたエアーによって飛散し、更には、停止時、
タービン羽根が空回転してヘッドケース内が負圧にな
り、ヘッドケース内に塵埃等が吸い込まれて不衛生であ
り、更には、この吸い込まれた塵埃等を吹き出すために
エアーフラッシングをしなければらなない等、解決しな
ければならない種々の問題があった。また、マイクロエ
ンジンは、握持ケース内のモータの回転をヘッドケース
内の回転軸に伝達するために、スピンドル等の動力伝達
機構を必要とし、更には、回転軸の回転数を高めるため
に増速機構を必要とする等、多くの部材を必要とし、構
造が複数となるばかりでなく、コストの高いものになる
という問題があった。
【０００４】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなさ
れたもので、特に、従来のエアータービン及びマイクロ
エンジンが抱えていた問題点一括して解決することを目
的としてなされたものである。
れたもので、特に、従来のエアータービン及びマイクロ
エンジンが抱えていた問題点一括して解決することを目
的としてなされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、（１）歯科用ハンドピースのヘッドケー
ス内に回転自在に配設され、かつ、回転対称の磁極を有
するロータと、前記ヘッドケースに配設され、かつ、ロ
ータの回転周面に対向して順次配設された複数個の駆動
コイルとを有し、該駆動コイルを順次励磁して前記ロー
タを回転させるようにしたこと、或いは、（２）マイク
ロプロセッサー（ＭＰＵ）もしくは複数の駆動パルス固
定データと逆起電力から適正電力を計算する演算回路を
有し、外部からの信号もしくは電圧と駆動コイルから発
生した逆起電力を読み込み、該マイクロプロセッサーが
駆動コイルに供給する電力の順次切り替えと電力量を制
御すること、或いは、（３）前記駆動コイルの１つを順
次励磁して前記ロータを該励磁磁極の移動に追従させて
回転させるとともに、前記励磁磁極に追従するロータ上
の一方の磁極（Ｎ又はＳ）に対向して対称に配設された
該ロータ上の他の磁極（Ｓ又はＮ）の回転方向の前後に
対向する１対の駆動コイルに誘起される逆起電力を検出
し、該逆起電力により前記ロータの回転位置を検知し、
該ロータの駆動コイルの励磁を順次切り換えるようにし
たことを特徴としたものである。
決するために、（１）歯科用ハンドピースのヘッドケー
ス内に回転自在に配設され、かつ、回転対称の磁極を有
するロータと、前記ヘッドケースに配設され、かつ、ロ
ータの回転周面に対向して順次配設された複数個の駆動
コイルとを有し、該駆動コイルを順次励磁して前記ロー
タを回転させるようにしたこと、或いは、（２）マイク
ロプロセッサー（ＭＰＵ）もしくは複数の駆動パルス固
定データと逆起電力から適正電力を計算する演算回路を
有し、外部からの信号もしくは電圧と駆動コイルから発
生した逆起電力を読み込み、該マイクロプロセッサーが
駆動コイルに供給する電力の順次切り替えと電力量を制
御すること、或いは、（３）前記駆動コイルの１つを順
次励磁して前記ロータを該励磁磁極の移動に追従させて
回転させるとともに、前記励磁磁極に追従するロータ上
の一方の磁極（Ｎ又はＳ）に対向して対称に配設された
該ロータ上の他の磁極（Ｓ又はＮ）の回転方向の前後に
対向する１対の駆動コイルに誘起される逆起電力を検出
し、該逆起電力により前記ロータの回転位置を検知し、
該ロータの駆動コイルの励磁を順次切り換えるようにし
たことを特徴としたものである。
【０００６】
【作用】歯科用ハンドピースのヘッドケース内に回転軸
対称に一対の磁極Ｎ，Ｓを有するロータを回転可能に配
設するとともに、該ロータの周面に対向して複数個の駆
動コイルを配設し、該駆動コイルを順次励磁して前記ロ
ータを回転し、該ロータの回転軸に着脱自在に装着され
る切削具により歯牙の切削を行う。
対称に一対の磁極Ｎ，Ｓを有するロータを回転可能に配
設するとともに、該ロータの周面に対向して複数個の駆
動コイルを配設し、該駆動コイルを順次励磁して前記ロ
ータを回転し、該ロータの回転軸に着脱自在に装着され
る切削具により歯牙の切削を行う。
【０００７】
【実施例】図１は、本発明によるマイクロエンジンの一
実施例を説明するための全体斜視図及び要部分解図で、
図中、１は握持ケース部、２はヘッドケース部で、本発
明においては、該ヘッドケース部２内には、ステータ
３、ロータ４、ベアリング５，６等から成るマイクロモ
ータＭが収納され、該マイクロモータの回転軸４ａに切
削具が着脱自在に装着されるようになっている。
実施例を説明するための全体斜視図及び要部分解図で、
図中、１は握持ケース部、２はヘッドケース部で、本発
明においては、該ヘッドケース部２内には、ステータ
３、ロータ４、ベアリング５，６等から成るマイクロモ
ータＭが収納され、該マイクロモータの回転軸４ａに切
削具が着脱自在に装着されるようになっている。
【０００８】例えば、回転軸４ａ内には、筒状体の一方
の端にスリットを有し、該スリットの開き度合を変える
ことにより、内径が変化するチャック部材と、該チャッ
ク部材の前記スリットの開き度合を変える開閉部材とが
収納されており、周知のように、蓋部材７を押すことに
より、前記開閉部材を上下させて前記チャック部材を開
閉させる機構が収納されている。
の端にスリットを有し、該スリットの開き度合を変える
ことにより、内径が変化するチャック部材と、該チャッ
ク部材の前記スリットの開き度合を変える開閉部材とが
収納されており、周知のように、蓋部材７を押すことに
より、前記開閉部材を上下させて前記チャック部材を開
閉させる機構が収納されている。
【０００９】ステータ３は、周方向に３以上の奇数個の
コイル３1，３2，３3（図示例の場合、３個）を有し、
これらのコイル３1，３2，３3が順次励磁され、周方向
にＮ又はＳ極の磁極が回転する。また、ロータ４は軸対
称に一対の磁極Ｎ，Ｓを有する永久磁石から成り、前述
のごとくして、ステータ３のコイルが順次励磁された時
に、前記永久磁石（ロータ）のＳ又はＮ極が該コイルの
励磁によって発生される磁極Ｎ又はＳの移動に追従して
移動して回転する。
コイル３1，３2，３3（図示例の場合、３個）を有し、
これらのコイル３1，３2，３3が順次励磁され、周方向
にＮ又はＳ極の磁極が回転する。また、ロータ４は軸対
称に一対の磁極Ｎ，Ｓを有する永久磁石から成り、前述
のごとくして、ステータ３のコイルが順次励磁された時
に、前記永久磁石（ロータ）のＳ又はＮ極が該コイルの
励磁によって発生される磁極Ｎ又はＳの移動に追従して
移動して回転する。
【００１０】図２は、前述のごときステータ３とロータ
４の磁極の関係を示す図で、図示のように、ステータ３
は、コイル３1，３2，３3が円筒状に配設され、これら
のコイル３1，３2，３3が順次パルス駆動され、ステー
タ３の内側にＮ（又はＳ）極、外側にＳ（又はＮ）極が
発生される。今、内側にＮ極が発生される場合を例にと
ると、コイル３1が励磁されると、該コイル３1によって
ステータ３内には磁極Ｎ1が発生し、該磁極Ｎ1にステー
タ４のＳ極が引かれて、図示のように、ロータ４のＳ極
がコイル３1に対向する。この時、ロータ４のＮ極は、
コイル３2と３3との境界点にある。
４の磁極の関係を示す図で、図示のように、ステータ３
は、コイル３1，３2，３3が円筒状に配設され、これら
のコイル３1，３2，３3が順次パルス駆動され、ステー
タ３の内側にＮ（又はＳ）極、外側にＳ（又はＮ）極が
発生される。今、内側にＮ極が発生される場合を例にと
ると、コイル３1が励磁されると、該コイル３1によって
ステータ３内には磁極Ｎ1が発生し、該磁極Ｎ1にステー
タ４のＳ極が引かれて、図示のように、ロータ４のＳ極
がコイル３1に対向する。この時、ロータ４のＮ極は、
コイル３2と３3との境界点にある。
【００１１】次いで、コイル３2を励磁すると、該コイ
ル３2によって磁極Ｎ2が発生し、ロータ４のＳ極は該磁
極Ｎ2に引かれて矢印Ａ方向に移動（回転）する。この
時、ロータ４のＮ極も同時に移動するが、その時、コイ
ル３2，３3には逆起電力が発生する。従って、この逆起
電力を検出すれば、ロータ４の回転位置を検出すること
ができる。この関係は、コイルが５個の場合、７個の場
合等、コイルが３以上の奇数であれば成立する。このよ
うに、励磁コイルに対向する側の一対のコイルに生じる
逆起電力を検出してロータの回転位置を検出するように
すれば、ロータの回転位置を検出するためのセンサを設
けることなく、ロータの回転位置を検出することができ
る。ロータの回転位置が検出できると、次に励磁するコ
イルを決定することができ、図示例の場合、コイル
３2，３3の逆起電力を検出した後、コイル３2を励磁す
ると、ロータ４は回転し続け、次いで、コイル３3，３1
の逆起電力を検出した後に、コイル３3を励磁する。以
下、同様にして、コイル３1，３2，３3を順次励磁する
ことにより、ロータ４を回転制御することができ、励磁
の切り速度を変えることにより、ロータの回転速度を制
御することができる。
ル３2によって磁極Ｎ2が発生し、ロータ４のＳ極は該磁
極Ｎ2に引かれて矢印Ａ方向に移動（回転）する。この
時、ロータ４のＮ極も同時に移動するが、その時、コイ
ル３2，３3には逆起電力が発生する。従って、この逆起
電力を検出すれば、ロータ４の回転位置を検出すること
ができる。この関係は、コイルが５個の場合、７個の場
合等、コイルが３以上の奇数であれば成立する。このよ
うに、励磁コイルに対向する側の一対のコイルに生じる
逆起電力を検出してロータの回転位置を検出するように
すれば、ロータの回転位置を検出するためのセンサを設
けることなく、ロータの回転位置を検出することができ
る。ロータの回転位置が検出できると、次に励磁するコ
イルを決定することができ、図示例の場合、コイル
３2，３3の逆起電力を検出した後、コイル３2を励磁す
ると、ロータ４は回転し続け、次いで、コイル３3，３1
の逆起電力を検出した後に、コイル３3を励磁する。以
下、同様にして、コイル３1，３2，３3を順次励磁する
ことにより、ロータ４を回転制御することができ、励磁
の切り速度を変えることにより、ロータの回転速度を制
御することができる。
【００１２】図３は、上述のごとき原理に基いてマイク
ロエンジンを制御するようにした電気回路の一例を示す
図で、図中、１０は可変抵抗器（フットコントロー
ラ）、１１はＡ／Ｄ変換器、１２はマイクロプロセッサ
ＭＰＵで、可変抵抗器１０の抵抗値を足操作によって変
化させ、Ａ／Ｄ変換器１１のディジタル値をＭＰＵ１２
により読み取り、ＭＰＵ１２は、このディジタル値に応
じてモータドライバー回路１３の駆動信号を発生する。
ロエンジンを制御するようにした電気回路の一例を示す
図で、図中、１０は可変抵抗器（フットコントロー
ラ）、１１はＡ／Ｄ変換器、１２はマイクロプロセッサ
ＭＰＵで、可変抵抗器１０の抵抗値を足操作によって変
化させ、Ａ／Ｄ変換器１１のディジタル値をＭＰＵ１２
により読み取り、ＭＰＵ１２は、このディジタル値に応
じてモータドライバー回路１３の駆動信号を発生する。
【００１３】モータドライバー回路１３は、プログラム
に従ってＭＰＵ１２より順次発生される駆動信号を受け
て、モータＭのステータ３のコイル３1，３2，３3に供
給する励磁パルスを順次発生し、前述のようにして、ロ
ータ４を回転する。ロータ４が回転すると、前述のよう
にして、励磁されていない一対のコイルに逆起電力が発
生するので、この逆起電力をロータ回転位置センサ１４
によって検出し、ＭＰＵ１２に供給する。ＭＰＵ１２
は、ロータ回転位置センサ１４からの検出信号に基い
て、次に励磁すべきコイルを駆動する信号をモータドラ
イバー回路１３に供給し、以下、前記と同様の動作を繰
り返してモータＭを回転制御する。
に従ってＭＰＵ１２より順次発生される駆動信号を受け
て、モータＭのステータ３のコイル３1，３2，３3に供
給する励磁パルスを順次発生し、前述のようにして、ロ
ータ４を回転する。ロータ４が回転すると、前述のよう
にして、励磁されていない一対のコイルに逆起電力が発
生するので、この逆起電力をロータ回転位置センサ１４
によって検出し、ＭＰＵ１２に供給する。ＭＰＵ１２
は、ロータ回転位置センサ１４からの検出信号に基い
て、次に励磁すべきコイルを駆動する信号をモータドラ
イバー回路１３に供給し、以下、前記と同様の動作を繰
り返してモータＭを回転制御する。
【００１４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、ハンドピースのヘッドケース内にマイクロモ
ータを配設するようにしたので、従来のエアータービン
と同様の感覚で歯科治療を行うことができる。しかも、
エアータービンのような、騒音、負圧による吸い込み、
或いは、切削粉霧の飛散等がない。また、従来のマイク
ロエンジンに比して、スピンドル等の動力伝達手段を必
要とせず軽量に、かつ、安価にすることができる。
によると、ハンドピースのヘッドケース内にマイクロモ
ータを配設するようにしたので、従来のエアータービン
と同様の感覚で歯科治療を行うことができる。しかも、
エアータービンのような、騒音、負圧による吸い込み、
或いは、切削粉霧の飛散等がない。また、従来のマイク
ロエンジンに比して、スピンドル等の動力伝達手段を必
要とせず軽量に、かつ、安価にすることができる。
【図１】 本発明によるマイクロエンジンの一実施例を
説明するための握持ケース部及びヘッドケース部内のモ
ータの分解図を示す図である。
説明するための握持ケース部及びヘッドケース部内のモ
ータの分解図を示す図である。
【図２】 図１に示したモータの回転動作及びロータの
位置検出動作を説明するための図である。
位置検出動作を説明するための図である。
【図３】 図１及び図２に示したモータの回転を制御す
る電気回路の一例を説明するための図である。
る電気回路の一例を説明するための図である。
１…握持ケース部、２…ヘッドケース部、３…ステー
タ、４…ロータ、５，６…ベアリング、７…蓋部材、１
０…可変抵抗器（フットコントローラ）、１１…Ａ／Ｄ
変換器、１２…ＭＰＵ、１３…モータドライバー回路、
１４…ロータ回転位置センサ、Ｍ…マイクロモータ。
タ、４…ロータ、５，６…ベアリング、７…蓋部材、１
０…可変抵抗器（フットコントローラ）、１１…Ａ／Ｄ
変換器、１２…ＭＰＵ、１３…モータドライバー回路、
１４…ロータ回転位置センサ、Ｍ…マイクロモータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−38192（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−276787（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−252706（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−227716（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−327044（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−120597（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−130207（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−81656（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−37883（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61C 1/00 - 1/06
Claims (3)
- 【請求項１】 歯科用ハンドピースのヘッドケース内に
回転自在に配設され、かつ、回転対称の磁極を有するロ
ータと、前記ヘッドケースに配設され、かつ、ロータの
回転周面に対向して順次配設された複数個の駆動コイル
とを有し、該駆動コイルを順次励磁して前記ロータを回
転させるようにしたことを特徴とする歯科用マイクロエ
ンジン。 - 【請求項２】 マイクロプロセッサー（ＭＰＵ）もしく
は複数の駆動パルス固定データと逆起電力から適正電力
を計算する演算回路を有し、外部からの信号もしくは電
圧と駆動コイルから発生した逆起電力を読み込み、該マ
イクロプロセッサーが駆動コイルに供給する電力の順次
切り替えと電力量を制御することを特徴とする請求項１
に記載の歯科用マイクロエンジンの駆動回路。 - 【請求項３】 前記駆動コイルの１つを順次励磁して前
記ロータを該励磁磁極の移動に追従させて回転させると
ともに、前記励磁磁極に追従するロータ上の一方の磁極
（Ｎ又はＳ）に対向して対称に配設された該ロータ上の
他の磁極（Ｓ又はＮ）の回転方向の前後に対向する１対
の駆動コイルに誘起される逆起電力を検出し、該逆起電
力により前記ロータの回転位置を検知し、該ロータの駆
動コイルの励磁を順次切り換えるようにしたことを特徴
とする請求項１に記載の歯科用マイクロエンジンの駆動
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30538793A JP3148784B2 (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | 歯科用マイクロエンジン及びその駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30538793A JP3148784B2 (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | 歯科用マイクロエンジン及びその駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07163584A JPH07163584A (ja) | 1995-06-27 |
| JP3148784B2 true JP3148784B2 (ja) | 2001-03-26 |
Family
ID=17944511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30538793A Expired - Lifetime JP3148784B2 (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | 歯科用マイクロエンジン及びその駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3148784B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109330726A (zh) * | 2018-09-04 | 2019-02-15 | 郗瑛琦 | 一种直线执行器、口腔清洗器及其控制方法 |
-
1993
- 1993-12-06 JP JP30538793A patent/JP3148784B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07163584A (ja) | 1995-06-27 |
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