JP3223131U - 歯科用ハンドピース - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤ点灯用の電気料金を不要とし、ＬＥＤ用電線が無いインスツルメントホースにも、ＬＥＤ付ハンドピースを連結して使用可能な歯科用ハンドピースを提供する。【解決手段】治療工具１５を回転させるエアにより発電用タービンを回転させ、発電機４３によりＬＥＤ点灯用の電気を発電する。これにより、ＬＥＤ１３を点灯するための電気料金を不要にすることができる。しかも、このように歯科用ハンドピース１０の内部で発電を行うため、ＬＥＤ用電線７１が無いタイプのインスツルメントホース１２にも、このＬＥＤ１３付きの歯科用ハンドピース１０を連結して使用することができる。【選択図】図１

Description

この考案は、歯科用ハンドピース、詳しくはＬＥＤ照明付きの歯科用ハンドピースに関する。

歯科治療ユニットのインスツルメントホースの先端には、カップリングを介して、ハンドピースが着脱自在に連結されている。ハンドピースとしては、水とエアとをヘッド部から噴出しながら治療工具を高速回転するエアタービンハンドピースと、ヘッド部に治療工具を回転させる小型モータを内蔵した高トルク用のマイクロエンジンハンドピースとの２種類がある。
このうち、エアタービンハンドピース用のインスツルメントホースには、ヘッド部に収納された工具用タービンを回転させるエアの給気チューブと、そのエアの排気チューブと、冷却水用の給水チューブと、冷却水をヘッド部から噴出するために、チップエア（水と空気との混合流体）を間欠的に圧送するためのチップエアチューブとが配されている。
これに伴い、インスツルメントホースに装着された雌型カップリングには、給気チューブに連通した給気口と、排気チューブに連通した排気口と、給水チューブに連通した給水口と、チップエアチューブに連通したチップエア供給口とが配設されている（以下、４ホール式カップリングという場合がある）。
一方、ハンドピースのグリップ部（基端部）に装着された雄型カップリングには、給気口に着脱される給気管と、排気口に着脱される排気管と、給水口に着脱される給水管と、チップエア供給口に着脱されるチップエア供給管とがそれぞれ突設されている（以下、４ピン式カップリングという場合がある）。

ところで、近年、歯根治療中の患部の照明を確保するため、ヘッド部からＬＥＤ光を照射するＬＥＤ付きのエアタービンハンドピースが開発されている。ＬＥＤの光により患部を照らすことで、歯根治療が容易となる。このＬＥＤ付きハンドピースが連結されるインスツルメントホースには、ホース内に２本のＬＥＤ用電線が配線されている。
一方、雌型カップリングには、各ＬＥＤ用電線に対応する２つのＬＥＤ用雌端子が配設され（以下、６ホール式カップリングという場合がある）、一方の雄型カップリングには、先端にＬＥＤが固定されるとともに、基端に２本のＬＥＤ用雄端子が突設されている。

特開２００３−２３５３１０号公報

しかしながら、従来のＬＥＤ付きのエアタービンハンドピースでは、このようにＬＥＤを点灯する電力を、ＬＥＤ用電線により歯科治療ユニット側から得ていたため、電気料金が高くなっていた。
また、ＬＥＤ用電線が無いインスツルメントホースの場合には、ＬＥＤ付きのエアタービンハンドピースを使用することができなかった。
そこで、考案者は鋭意研究の結果、ＬＥＤ付きのエアタービンハンドピース用の雄型カップリングとして、ＬＥＤ点灯用の電力が得られるエア駆動方式の小型発電機を内蔵したものを採用すれば、上述した課題はすべて解消することを知見し、この考案を完成させた。

この考案は、ＬＥＤを点灯するための電気料金を不要にできるとともに、ＬＥＤ用電線が無いタイプのインスツルメントホースにも、ＬＥＤ付きのハンドピースを連結して使用することができる歯科用ハンドピースを提供することを目的としている。

請求項１に記載の考案は、歯科治療ユニットから延出されたインスツルメントホースに、カップリングを介して着脱自在に連結されるとともに、ＬＥＤの光を照射した患部に水を噴き付けながら、エアの圧力でヘッド部の治療工具を回転させて歯科治療を行う歯科用ハンドピースにおいて、前記エアにより発電用タービンを回転させることで、前記ＬＥＤに供給される電力を発生させる発電機を備えた歯科用ハンドピースである。

歯科治療ユニットとしては、歯科用ハンドピースに対して、それぞれカップリングおよびインスツルメントホースを介して、高圧の水を供給する水圧送装置と、高圧のエアを供給する圧縮空気発生装置（コンプレッサなど）と、チップエアを間欠的に発生させるチップエア発生手段とを有したものであれば任意である。
インスツルメントホースとは、歯科治療ユニットから歯科用ハンドピースへのエア、水（冷却水）およびチップエアの各供給と、タービン回転後のエアの排出とを行うための湾曲自在な管体である。例えば、４ホール式カップリングが装着されたインスツルメントホースには、給気チューブ、排気チューブ、給水チューブおよびチップエアチューブが収納されている。また、６ホール式カップリングが装着されたインスツルメントホースには、給気チューブ、排気チューブ、給水チューブ、チップエアチューブの他に、プラス極およびマイナス極用のＬＥＤ用電線が収納されている。

歯科用ハンドピースの構造は、ＬＥＤ光で照らされた患部に、高圧のチップエアによって導出された冷却用の水をヘッド部から噴き付けながら、治療工具をエアの圧力により回転可能であれば任意である。
カップリングは、インスツルメントホースに装着される雌型カップリングと、歯科用ハンドピースの基端部（グリップ部）に装着される雄型カップリングとを有していれば任意である。
雌型カップリングとしては、例えば、インスツルメントホースに収納された給気チューブに連通する給気口と、排気チューブに連通する排気口と、給水チューブに連通する給水口と、チップエアチューブに連通するチップエア供給口とが配設された４ホール式カップリングを採用することができる。その他、これらに加えてインスツルメントホースに収納されたＬＥＤ用電線に結線される２つのＬＥＤ用雌端子が配設された６ホール式カップリングを採用してもよい。

雄型カップリングは、歯科用ハンドピースの基端部に対して着脱自在でも、固定されてもよい。
また、雄型カップリングとしては、例えば、給気口に着脱される給気管と、排気口に着脱される排気管と、給水口に着脱される給水管と、チップエア供給口に着脱されるチップエア供給管とが配設された４ピン式カップリングを採用することができる。
ＬＥＤの発光色は限定されないものの、一般的に白色である。
ＬＥＤの使用数は１つでも複数でもよい。
発電用タービンおよび発電機の構造は、治療工具を回転するためのエアにより発電可能であれば任意である。

請求項２に記載の考案は、前記カップリングは、前記インスツルメントホースの先端部に装着される雌型カップリングと、前記歯科用ハンドピースの基端部に装着されて、前記雌型カップリングに着脱自在に連結される雄型カップリングとを有し、前記雌型カップリングは、前記インスツルメントホースに収納されて、前記エア用の給気チューブに連通する給気口と、前記インスツルメントホースに収納されて、使用済みの前記エア用の排気チューブに連通する排気口と、前記インスツルメントホースに収納されて、前記水用の給水チューブに連通する給水口と、前記インスツルメントホースに収納されて、前記水を前記ヘッド部から間欠的に噴出させるチップエアの給気用のチップエアチューブに連通するチップエア供給口とが配設された４ホール式カップリング、または、これらに加えて前記インスツルメントホースに収納されたＬＥＤ用電線に結線される２つのＬＥＤ用雌端子が配設された６ホール式カップリングで、前記雄型カップリングは、前記給気口に着脱される給気管と、前記排気口に着脱される排気管と、前記給水口に着脱される給水管と、前記チップエア供給口に着脱されるチップエア供給管とが配設された４ピン式カップリングである請求項１に記載の歯科用ハンドピースである。

歯科用ハンドピースが、４ピン式カップリングの雄型カップリングを介して連結されるインスツルメントホースは、４ホール式カップリングの雌型カップリングが装着されたものでも、６ホール式カップリングの雌型カップリングが装着されたものでもよい。
６ホール式カップリングの雌型カップリングが、４ピン式カップリングの雄型カップリングに連結可能な条件としては、４ピン式カップリングの各ピンと６ホール式カップリングの対応するホールとが、互いに嵌合可能な形状、サイズおよび位置に存在している点が挙げられる。

請求項１に記載の考案によれば、治療工具を回転させるエアにより発電用タービンを回転させ、発電機によりＬＥＤ点灯用の電気を発電する。これにより、ＬＥＤを点灯するための電気料金を不要にすることができる。
しかも、このように歯科用ハンドピースの内部で発電を行うため、ＬＥＤ用電線が無いタイプのインスツルメントホースにも、このＬＥＤ付きの歯科用（エアタービン）ハンドピースを連結して使用することができる。

特に、請求項２に記載の考案によれば、歯科用ハンドピースは、内蔵する雄型カップリングが、給気管、排気管、給水管およびチップエア供給管を有した４ピン式カップリングである。そのため、歯科用ハンドピースをインスツルメントホースに連結する場合には、給気管を給気口に挿着し、排気管を排気口に挿着し、給水管を給水口に挿着し、チップエア供給管をチップエア供給口に挿着することによって、４ピン式の雄型カップリングを、４ホール式、６ホール式の何れの雌型カップリングが装着されたインスツルメントホースにも連結することができる。

この考案の実施例１に係る歯科用ハンドピースの側面図である。 この考案の実施例１に係る歯科用ハンドピースの底面図である。 （ａ）この考案の実施例１に係る歯科用ハンドピースが連結される４ホール式カップリングが装着されたインスツルメントホースの要部を示す一部断面図を含む拡大正面図である。（ｂ）この考案の実施例１に係る歯科用ハンドピースが連結される６ホール式カップリングが装着されたインスツルメントホースの要部を示す一部断面図を含む拡大正面図である。 この考案の実施例１に係る歯科用ハンドピースのグリップ部の縦断面図である。 この考案の実施例１に係る歯科用ハンドピースの一部を構成する雄型カップリングの分解斜視図である。 この考案の実施例１に係る歯科用ハンドピースの一部を構成する発電機の縦断面図である。

以下、この考案の実施例を具体的に説明する。

図１に示すように、この考案の実施例１に係る歯科用ハンドピース１０は、歯科治療ユニット１１から延出されたインスツルメントホース１２に、カップリングＣを介して着脱自在に連結されるとともに、ＬＥＤ１３の光を照射した患部に水とエアをヘッド部１４から噴き付けながら、エアの圧力で治療工具１５を高速回転して歯科治療を行うものである。

以下、図１〜図６を参照して、これらの構成体を具体的に説明する。
図１に示すように、歯科治療ユニット１１には、それぞれインスツルメントホース１２およびカップリングＣを介して、治療工具１５を高速回転させる高圧のエアを発生させるコンプレッサ１６と、ヘッド部１４に水を圧送する給水装置１７と、歯科用ハンドピース１０側に電気を供給可能な給電部１８と、水と高圧のエアとの混合流体であるチップエアを間欠的に発生させるチップエア発生手段１８Ａとを有している。

図１および図３（ａ）に示すように、インスツルメントホース１２は、歯科治療ユニット１１から歯科用ハンドピース１０にエア、水、チップエアを供給するとともに、使用後のエアを排気するための湾曲自在な合成樹脂製の管体である。インスツルメントホース１２には、給水チューブ１９と、給気チューブ２０と、排気チューブ２１と、チップエアチューブ１００とがそれぞれ収納されている。インスツルメントホース１２の先端部には、雌型カップリングの一種である４ホール式カップリングＣ１が装着されている。

４ホール式カップリングＣ１には、給水チューブ１９に連通した給水口３５と、給気チューブ２０に連通した給気口３６と、排気チューブ２１に連通した排気口３７と、チップエアチューブ１００に連通したチップエア供給口１０１とが配設されている（図３（ａ））。
なお、４ホール式カップリングＣ１に代えて６ホール式カップリング（雌型カップリング）Ｃ３を採用してもよい（図３（ｂ））。この場合、対応するインスツルメントホース１２Ａには、給水チューブ１９と、給気チューブ２０と、排気チューブ２１と、チップエアチューブ１００とに加えて、給電部１８に結線された２本のＬＥＤ用電線７１が収納されている。また、６ホール式カップリングＣ３には、各ＬＥＤ用電線７１に結線される２つのＬＥＤ用雌端子７２がそれぞれ設けられている。

図１および図２に示すように、歯科用ハンドピース１０はコントラアングル型のもので、治療工具１５が装着されるヘッド部１４と、ヘッド部１４に連結された先部が上反りしたグリップ部（基端部）２２とを有している。
ヘッド部１４は、歯科用ハンドピース１０の長さ方向に直交した短尺な円筒状のヘッドハウジング２３に、工具用エアタービン２４が収納されたものである。工具用エアタービン２４は、図示しないものの工具用ロータの外周面に複数の工具用羽根が所定ピッチで配設されたものである。また、ヘッド部１４の前側の端面には、水と高圧のチップエアとを混合状態で噴き出す注水口２５が複数形成されている。さらに、ヘッド部１４の基端部分の前面には投光口２６が形成されている。

グリップ部２２は、先端がヘッドハウジング２３に連結されて、全体が徐々に先細り化した先部ハウジング２７と、先部ハウジング２７の基端に先端が連結されて、全長に渡って略直径が同一の基部ハウジング２８と、円板状の底板７０とを有している。
先部ハウジング２７の内部には、各注水口２５にそれぞれ先端が連通した給気パイプ２９、排気パイプ３０、給水パイプ１０３およびチップエアパイプ１０４と、投光口２６に先端が連結された光ファイバ３１とが収納されている。なお、チップエアパイプの下流端は、給気パイプの下流端に連通している。
基部ハウジング２８の内部には、４ピン式カップリング（雄型カップリング）Ｃ２が抜き差し自在に装着されている。このように抜き差し自在とすることによって、歯科用ハンドピース１０のメンテナンスが容易になるとともに、図示しない別の雄側カップリングなどとの交換も容易になる。

図１〜図５に示すように、４ピン式カップリングＣ２は、内燃機関に挿着された先細りの着火プラグ状をした本体部（回転柱）３２を有している。
本体部３２の先端には、ＬＥＤ１３が装着されたライトコンセント３３が設けられている。ＬＥＤ１３は、円筒状のランプカバー３４により外周面が覆われている。ランプカバー３４の先端開口には、基部ハウジング２８への４ピン式カップリングＣ２の装着時に、光ファイバ３１の基端が当接される。

本体部３２の基端面には、給水口３５に着脱される細いピン状の給水管４０と、給気口３６に着脱される比較的小径なピン状の給気管３８と、排気口３７に着脱されて、給気管３８より若干大径なピン状の排気管３９と、チップエア供給口１０１に着脱される細いピン状のチップエア供給管１０２とがそれぞれ突設されている。
また、図４に示すように、この本体部３２の内部には、上流端（図４中の下端）が給気管３８に連通されて、工具用エアタービン２４の回転用のエアをヘッド部１４に供給するための給気路４１と、給気路４１の上流端に設けられた発電用タービン４２付きの小型の発電機４３と、上流端が排気管３９に連通されて、下流端が工具用エアタービン２４を回転駆動したエアを排出するための排気路４４と、上流端が給水管４０に連通されて、治療工具１５により治療中の歯を冷やす水をヘッド部１４に供給するための図示しない給水路と、上流端がチップエア供給管１０２に連通されて、チップエアをヘッド部１４に供給するための図示しないチップエア路と、基端が発電機４３の出力用の端子ピン（図示せず）に結線されて、先端がライトコンセント３３に結線された２本のリード線４５とが配設されている。

また、給気路４１の下流開口４１ａは、本体部３２の先部のうち、最も細くなったネック部分の外周面に形成されている。給気パイプ２９の上流開口は、給気路４１の下流開口４１ａと連通している。また、本体部３２のネック部分の上側付近と下側付近とには、それぞれエア漏れを防止する一対のエア漏れ防止用のＯリング４６が離間して配設されている。
一方、排気路４４の下流開口４４ａは、本体部３２のうち、ネック部分より基端側の外周面に形成されている。排気パイプ３０の上流開口は、この下流開口４４ａと連通している。また、本体部３２のうち、排気路４４の下流開口の上側付近と下側付近とには、それぞれ水漏れを防止する別の一対のＯリング４７が離間して配設されている。
同様に、図示しない給水路の下流開口は、本体部３２の先部の外周面の一部に形成され、これと図示しない給水パイプの上流開口とが連通している。また、図示しないチップエア路の下流開口は、本体部３２の先部の外周面の別の一部に形成され、これとチップエアパイプ１０４の上流開口とが連通している。

次いで、図４および図６を参照して、発電機４３および発電用タービン４２について説明する。
発電機４３は、給気路４１に連通した円筒容器状のケーシング４８を有している。ケーシング４８の前後一対の端板の中央部の内側には前後一対のボール４９が配置され、各ボール４９に両端面を点接触した状態で回転軸５０が軸支されている。回転軸５０の中間部には、磁鋼製のロータ５１が固定されている。また、ケーシング４８の内周面には、ロータ５１の外周面との間に所定のギャップを介して、ヨーク５２にコイル５３が巻回されたステータ５４が周設されている。コイル５３の両端には、図示しない一対の端子ピンを介して、各先端がライトコンセント３３に結線された一対のリード線４５の各基端がそれぞれ結線されている。
また、回転軸５０の給気管３８側の端部には、発電用ロータ５５の外周面に複数の発電用羽根５６が所定ピッチで配設された発電用タービン４２が固着されている。各発電用羽根５６に高圧のエアが噴き付けられることで発電用タービン４２が高速回転し、これに伴いステータ５４の内部空間において、ロータ５１付きの回転軸５０が回転して発電が行われる。

次に、図１〜図６を参照して、この考案の実施例１に係る歯科用ハンドピース１０の使用方法を説明する。
図１、図２および図３（ａ）に示すように、あらかじめ４ホール式カップリングＣ１および４ピン式カップリングＣ２を介して、インスツルメントホース１２に歯科用ハンドピース１０を連結する。これにより、給気口３６に給気管３８が挿着されるとともに、給水口３５に給水管４０が挿着されて、さらにはチップエア供給口１０１にチップエア供給管１０２が挿着される。
その結果、歯科治療ユニット１１内のコンプレッサ１６により発生した高圧のエアは、給気チューブ２０、給気口３６および給気管３８を経て、歯科用ハンドピース１０に配された給気路４１および給気パイプ２９を通過して、工具用エアタービン２４に噴き付けられる。一方、使用済みのエアは、排気パイプ３０から排気路４４、排気管３９を順に経て、排気チューブ２１から歯科治療ユニット１１に戻されて外部排気される。これにより、治療工具１５が高速回転し、これを歯の患部に押し当てることにより歯根治療などを行う。

このとき、治療中の歯には、投光口２６からＬＥＤ１３の光が照射される。一方、各注水口２５からは患部に対して、チップエアを含んだ冷却用の水が噴射される。具体的には、歯科治療ユニット１１内の給水装置１７から供給された水が、給水チューブ１９、給水口３５および給水管４０を経て、歯科用ハンドピース１０に配された図示しない給水路、給水パイプ１０３を通過し、各注水口２５から流出される。このとき、チップエア発生手段１８Ａにより発生したチップエアが、チップエアチューブ１００、チップエア供給口１０１、チップエア供給管１０２、チップエア路（図示せず）、チップエアパイプ１０４を順次経て、給水パイプ１０３の下流端部に流れ込むことにより、各注水口２５から冷却用の水が間欠的に噴射される（図１）。

また、コンプレッサ１６からのエアは、４ホール式カップリングＣ１の給気路４１の下流部において発電機４３に流れ込む。ここでは、給気路４１を流れる高圧のエアが各発電用羽根５６に噴き付けられる。その結果、発電用タービン４２が回転軸５０と一体的に高速回転する。これに伴い、ステータ５４の内部空間でロータ５１が高速回転し、発電が行われる。
得られた電力は、各端子ピン、各リード線４５を介してライトコンセント３３へ送電され、ＬＥＤ１３が発光する。ＬＥＤ１３の光は、光ファイバ３１を通してヘッド部１４の投光口２６から照射される。

このように、治療工具１５を回転させるエアによって発電用タービン４２を回転させ、発電機４３によりＬＥＤ１３点灯用の電気を発電することで、ＬＥＤ１３を点灯するための電気料金を不要にすることができる。
しかも、発電は歯科用ハンドピース１０の内部で行われるため、ＬＥＤ用電線が無いタイプのインスツルメントホース１２にも、このＬＥＤ１３付きの歯科用ハンドピース１０を連結して使用することができる。

また、図３（ａ）と図３（ｂ）との対比により明らかなように、６ホール式カップリングＣ３は、インスツルメントホース１２Ａに収納されたＬＥＤ用電線７１に結線される２つのＬＥＤ用雌端子７２を除いては、４ホール式カップリングＣ１と同一のものである。これにより、歯科用ハンドピース１０をインスツルメントホース１２に連結する場合には、給水管４０を給水口３５に挿着し、給気管３８を給気口３６に着脱し、排気管３９を排気口３７に挿着し、チップエア供給管１０２をチップエア供給口１０１に挿着することで、４ホール式カップリングＣ１だけでなく、６ホール式カップリングＣ３が装着されたインスツルメントホース１２Ａにも連結することができる。

この考案に係る歯科用ハンドピースは、ＬＥＤ付きのエアタービンハンドピースとして有用である。

１０ 歯科用ハンドピース、
１１ 歯科治療ユニット、
１２，１２Ａ インスツルメントホース、
１３ ＬＥＤ、
１４ ヘッド部、
１５ 治療工具、
１９ 給水チューブ、
２０ 給気チューブ、
２１ 排気チューブ、
３５ 給水口、
３６ 給気口、
３７ 排気口、
３８ 給気管、
３９ 排気管、
４０ 給水管、
４２ 発電用タービン、
４３ 発電機、
７１ ＬＥＤ用電線、
７２ ＬＥＤ用雌端子、
１００ チップエアチューブ、
１０１ チップエア供給口、
１０２ チップエア供給管、
Ｃ カップリング、
Ｃ１ ４ホール式カップリング（雌型カップリング）、
Ｃ２ ４ピン式カップリング（雄型カップリング）、
Ｃ３ ６ホール式カップリング（雌型カップリング）。

Claims (2)

1. 歯科治療ユニットから延出されたインスツルメントホースに、カップリングを介して着脱自在に連結されるとともに、ＬＥＤの光を照射した患部に水を噴き付けながら、エアの圧力でヘッド部の治療工具を回転させて歯科治療を行う歯科用ハンドピースにおいて、
   前記エアにより発電用タービンを回転させることで、前記ＬＥＤに供給される電力を発生させる発電機を備えた歯科用ハンドピース。
2. 前記カップリングは、前記インスツルメントホースの先端部に装着される雌型カップリングと、前記歯科用ハンドピースの基端部に装着されて、前記雌型カップリングに着脱自在に連結される雄型カップリングとを有し、
   前記雌型カップリングは、前記インスツルメントホースに収納されて、前記エア用の給気チューブに連通する給気口と、前記インスツルメントホースに収納されて、使用済みの前記エア用の排気チューブに連通する排気口と、前記インスツルメントホースに収納されて、前記水用の給水チューブに連通する給水口と、前記インスツルメントホースに収納されて、前記水を前記ヘッド部から間欠的に噴出させるチップエアの給気用のチップエアチューブに連通するチップエア供給口とが配設された４ホール式カップリング、または、これらに加えて前記インスツルメントホースに収納されたＬＥＤ用電線に結線される２つのＬＥＤ用雌端子が配設された６ホール式カップリングで、
   前記雄型カップリングは、前記給気口に着脱される給気管と、前記排気口に着脱される排気管と、前記給水口に着脱される給水管と、前記チップエア供給口に着脱されるチップエア供給管とが配設された４ピン式カップリングである請求項１に記載の歯科用ハンドピース。
   

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