JP3491170B2 - Small fluid driven turbine handpiece - Google Patents

Small fluid driven turbine handpiece

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JP3491170B2
JP3491170B2 JP15436694A JP15436694A JP3491170B2 JP 3491170 B2 JP3491170 B2 JP 3491170B2 JP 15436694 A JP15436694 A JP 15436694A JP 15436694 A JP15436694 A JP 15436694A JP 3491170 B2 JP3491170 B2 JP 3491170B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、加工工作用や医療用な
どとして有用な小型の流体駆動タービン方式のハンドピ
ースに関する。更に詳しくは、本発明は、ハンドピース
自体の小型化を図るとともに、少ないエネルギー供給に
よるヘッドチャンバー内におけるタービンブレードの回
転数の向上が可能な、即ち周縁部に前記ブレードを有す
るとともに軸心部に各種工具を固定保持するタービンロ
ータシャフト(軸)のトルクアップ(出力向上)を図っ
た小型化高性能の小型流体駆動タービンハンドピースに
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a small fluid-driven turbine type handpiece which is useful for machining work, medical treatment and the like. More specifically, the present invention aims to reduce the size of the handpiece itself and to improve the rotational speed of the turbine blade in the head chamber by supplying a small amount of energy, that is, having the blade at the peripheral portion and at the axial center portion. The present invention relates to a miniaturized, high-performance small fluid-driven turbine handpiece that increases torque (improves output) of a turbine rotor shaft (shaft) that holds various tools in a fixed manner.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より小型流体駆動タービンハンドピ
ースは、例えば、材料の切削加工に使用されたり、ある
いは医療用として ・外科(脳外科、整形外科、口腔外科、耳鼻科)におけ
る整形手術において、 ・歯科における口腔内治療において、 骨や歯牙の開削、開孔、切削、切断などに広く使用され
ているものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, small fluid-driven turbine handpieces have been used, for example, for cutting materials, or for medical purposes. In orthopedic surgery (brain surgery, orthopedics, oral surgery, otolaryngology): It is widely used in the oral cavity treatment in dentistry such as excavation, opening, cutting and cutting of bones and teeth.

【0003】前記した小型流体駆動タービンハンドピー
スにおいて、例えばタービンの駆動媒体である加圧流体
として加圧空気を使用した歯科用の小型流体駆動タービ
ンハンドピースは、歯科用エアータービンハンドピース
と呼ばれ、その外観形状は、後述する本発明の技術的構
成の説明で引用する図1に示されるようなものである。
即ち、図1に示されるように、前記歯科用エアータービ
ンハンドピース(A)は、ヘッド部(H)とグリップ部
(G)からなるものである。そして前記グリップ部
(G)のネック部(N)は、前記ヘッド部(H)に連接
されるとともにヘッド部(H)内に配設されたエアータ
ービンへ加圧空気を供給、排出する機構を内部に有する
ものである。図1において、(B)はエアータービンの
ロータ軸に固定保持された工具を示す。以下、説明の便
宜のために、小型流体駆動タービンハンドピースの代表
例として、タービンの駆動媒体として加圧空気を利用し
た前記歯科用エアータービンハンドピースを例にとって
従来技術及び本発明を説明する。
Among the small fluid-driven turbine handpieces described above, a small-sized dental fluid-driven turbine handpiece that uses pressurized air as a pressurized fluid that is a driving medium of a turbine is called a dental air turbine handpiece. The external shape is as shown in FIG. 1 cited in the description of the technical configuration of the present invention described later.
That is, as shown in FIG. 1, the dental air turbine handpiece (A) comprises a head portion (H) and a grip portion (G). The neck portion (N) of the grip portion (G) is connected to the head portion (H) and has a mechanism for supplying and discharging pressurized air to the air turbine arranged in the head portion (H). It has one inside. In FIG. 1, (B) shows a tool fixedly held on a rotor shaft of an air turbine. For convenience of description, the conventional art and the present invention will be described by taking the dental air turbine handpiece using pressurized air as a drive medium of the turbine as a typical example of a small fluid-driven turbine handpiece.

【0004】いうまでもないことであるが、本発明の小
型流体駆動タービンハンドピースにおいて、タービンの
駆動媒体は前記加圧空気に限定されるものではない。例
えば、タービンの駆動媒体としての加圧流体は、加圧空
気に限定されずに加圧液体、加圧蒸気を含む加圧気体な
どの各種のものが使用される。従って、以下の説明にお
いて加圧空気との関連で使用した給気・給気路・給気口
や排気・排気路・排気口という用語は、他の加圧流体を
適用するものにおいては供給・供給路・供給口や排出・
排出路・排出口に読みかえなければならないことはいう
までもないことである。また、本発明の小型流体駆動タ
ービンハンドピースの応用分野としては、前記した歯科
用に限定されずに広く材料の切削加工や医療用などの分
野に応用されるものである。更にまた、これら応用分野
においてハンドピースということで手に把持されて使用
される形態のものだけでなく、機器の一構成要素(部
材、部品)として使用されてもよいことはいうまでもな
いことであり、本発明のハンドピースは前記した意味で
解釈されるべきである。
Needless to say, in the small fluid-driven turbine handpiece of the present invention, the drive medium for the turbine is not limited to the pressurized air. For example, the pressurized fluid as the drive medium of the turbine is not limited to pressurized air, and various types of pressurized fluid, pressurized gas including pressurized steam, etc. may be used. Therefore, in the following description, the terms air supply, air supply passage, air supply opening and exhaust, exhaust passage, exhaust opening used in relation to pressurized air are used in the case of applying other pressurized fluid. Supply path, supply port and discharge
Needless to say, it must be read as the discharge route and discharge port. Further, the application field of the small fluid-driven turbine handpiece of the present invention is not limited to the above-mentioned dentistry, but is widely applied to fields such as cutting of materials and medical applications. Furthermore, it goes without saying that in these application fields, the handpiece may be used not only in the form of being gripped and used by a hand but also as a component (member, part) of a device. And the handpiece of the present invention should be construed in the above meaning.

【0005】従来の歯科用エアタービンハンドピース
(A' )、特にそのヘッド部(H' )及び前記ヘッド部
(H' )に連接されたネック部(N' )の内部構造は、
図22〜図23に示される。即ち、従来の歯科用エアー
タービンハンドピース(A' )の内部構造を説明する図
22〜図23において、図22はタービンロータ軸
(3' )の軸方向にみた縦断面図、図23は図22のC
−C線断面図を示すものである。
The internal structure of a conventional dental air turbine handpiece (A '), particularly the head portion (H') and the neck portion (N ') connected to the head portion (H'), is as follows.
It is shown in FIGS. That is, in FIGS. 22 to 23 for explaining the internal structure of a conventional dental air turbine handpiece (A ′), FIG. 22 is a vertical cross-sectional view as seen in the axial direction of the turbine rotor shaft (3 ′), and FIG. 22 C
It is a -C line sectional view.

【0006】図22に示されるように前記ヘッド部
(H' )は、ヘッド(1' )のチャンバー(11' )内
に、周縁部にタービンブレード(2' )を有するタービ
ンロータ軸(3' )の前記タービンブレード(2' )を
配置させるとともに、ヘッド(1' )内部に前記タービ
ンロータ軸(3' )を回転自在に軸受部(4' )を介し
て支承している。前記ヘッド(1' )は、ヘッド本体
(12' )とキャップ部(13' )からなる。そして、
前記ヘッド本体(12' )の内部に、前記タービンブレ
ード(2')を配置するためのチャンバー(11' )が
形成されるとともに、前記タービンロータ軸(3' )を
回転自在に支承するための軸受部(4' )が配設され
る。いうまでもないことであるが、タービンロータ軸
(3' )の軸心部には、歯科用切削工具などの工具軸
(5' )が固定保持され、各種の治療行為がおこなわれ
る。なお、前記工具軸(5' )の周側部には、図示され
るように工具軸(5' )を把持するためのチャック(5
1' )が配設されている。図示のものは摩擦式チャック
機構のものであるが、公知のワンタッチチャック機構の
ものであっても良い。
As shown in FIG. 22, the head portion (H ') has a turbine rotor shaft (3') having a turbine blade (2 ') at its peripheral portion in a chamber (11') of the head (1 '). ), The turbine blade (2 ') is arranged, and the turbine rotor shaft (3') is rotatably supported inside the head (1 ') via a bearing portion (4'). The head (1 ') comprises a head body (12') and a cap portion (13 '). And
A chamber (11 ') for arranging the turbine blade (2') is formed inside the head body (12 '), and the turbine rotor shaft (3') is rotatably supported. A bearing portion (4 ') is provided. Needless to say, a tool shaft (5 ') such as a dental cutting tool is fixedly held at the shaft center portion of the turbine rotor shaft (3'), and various therapeutic actions are performed. In addition, a chuck (5) for gripping the tool shaft (5 ') is provided on the peripheral side of the tool shaft (5') as shown in the drawing.
1 ') is provided. Although the illustrated one is of a friction type chuck mechanism, a known one-touch chuck mechanism may be used.

【0007】図22に示されるように軸受部(4' )
は、内輪(内レース)(41' )、外輪(外レース)
(42' )、ボール(43' )、及びリテーナ(44'
)からなるボールベアリングより構成される。なお、
軸受部(4' )の外周や側部には、求軸芯のためのO−
リングや軸剛性を高める公知の機構が配設されていても
よい。図示のものはボール(43' )を利用した玉軸受
機構のものであるが、エアーベアリングと称する公知の
空気軸受機構のものであってもよい。
As shown in FIG. 22, the bearing portion (4 ')
Is the inner ring (inner race) (41 '), the outer ring (outer race)
(42 '), ball (43'), and retainer (44 ')
) Consists of a ball bearing. In addition,
On the outer circumference and side of the bearing portion (4 '), an O-
A known mechanism for increasing the ring or shaft rigidity may be provided. Although the one shown in the drawing is a ball bearing mechanism using balls (43 '), it may be a known air bearing mechanism called an air bearing.

【0008】従来の歯科用エアータービンハンドピース
の構造を示す図22において、特に留意すべき点は、加
圧空気の給気・排気システムとの関連で詳しく後述する
が、チャンバー(11' )内のタービンブレード(2'
)の配設方式である。即ち、従来技術において、図2
2に示されるようにタービンブレード(2' )は、ター
ビンロータ軸(3' )の軸方向にみて、タービンブレー
ド(2' )とチャンバー(11' )の上下内壁面(11
1' 、112' )の間の間隔(d1 ' )に注目すれば、
前記間隔(d1 )を広くとって配設されているという
点である。なお、図中、チャンバー(11' )の周側壁
部(113' )とタービンブレード(2' )の間隔(d
2 ' )は、一般に前記間隔(d' )よりも狭いものであ
る。従来製品における前記間隔(d1 ' )は、タービン
ロータ軸(3' )の軸方向にみて、例えばタービンブレ
ード(2' )の高さが2.8mmのものにおいて、前記間
隔(d1 ' )が1.150mm(1150μm)の間隔のものが
知られている。なお、前記間隔(d1 ' )は、本願発明
のものと比較すると極めて大きいものであるが、その理
由は後述される。
In FIG. 22 showing the structure of a conventional dental air turbine handpiece, a point to be particularly noted will be described later in detail in relation to a supply / exhaust system for pressurized air, but inside the chamber (11 '). Turbine blade (2 '
) Is an arrangement method. That is, in the conventional technique, as shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the turbine blade (2 ′) is a turbine blade (2 ′) and the upper and lower inner wall surfaces (11) of the chamber (11 ′) when viewed in the axial direction of the turbine rotor shaft (3 ′).
Paying attention to the interval (d 1 ') between 1', 112 '),
The point is that they are arranged with a large interval (d 1 ). In the figure, the distance (d) between the peripheral side wall portion (113 ′) of the chamber (11 ′) and the turbine blade (2 ′)
2 ') is generally narrower than the spacing (d'). Wherein the conventional products distance (d 1 ') is a turbine rotor shaft (3' as viewed in the axial direction of), for example a turbine blade (2 ') in what height is 2.8 mm, the distance (d 1') Is known to have an interval of 1.150 mm (1150 μm). The interval (d 1 ') is extremely large as compared with that of the present invention, the reason for which will be described later.

【0009】そして、前記のようにして配設されたター
ビンブレード(2' )に対する給気・排気システムは、
図22に示されるように前記ネック部(N' )に配設さ
れる。即ち、ネック部(N' )のネック本体(6' )内
部に配設される給気システム(7' )と排気システム
(8' )において、 ・給気システム(7' )は、チャンバー(11' )内に
配設されたタービンブレード(2' )に加圧空気を供給
するための一本の給気路(71' )と前記給気路の端部
に配設された一個の給気口(7a' )で構成されるもの
であり、かつ、 ・排気システム(8' )は、チャンバー(11' )内の
加圧空気を排気するための一本の排気路(81' )と前
記排気路の端部に配設された一個の排気口(8a' )、
で構成されるものである。 なお、前記した「チャンバー(11' )内の加圧空気を
排気する」という表現は、正確には正しくない。これ
は、給気口(7a' )からチャンバー(11' )内に給
気された加圧空気が、給気口(7a' )を通過する際、
急激に膨脹、減圧し、給気時の加圧状態を維持しないた
めである。しかしながら、以下の説明では、給気口から
給気された加圧空気という表現との関連で前記した表現
を採用する。また、同様に、チャンバー内の空気の流れ
も加圧空気流という用語で説明される。前記した従来の
歯科用エアータービンハンドピース(A' )において、
図示しないが、前記ヘッド部(H' )のヘッド本体(1
2' )あるいはネック部(N')の本体(6' )には、
治療部位を照明するための照明用システム、治療部位を
水もしくは生理食塩水にて散水して骨及び歯牙の切削熱
を除去したり洗浄するための給水路などが配設されても
よいものである。
The air supply / exhaust system for the turbine blade (2 ') arranged as described above is
As shown in FIG. 22, it is arranged on the neck portion (N '). That is, in the air supply system (7 ') and the exhaust system (8') arranged inside the neck body (6 ') of the neck portion (N'), the air supply system (7 ') is connected to the chamber (11). ') One air supply passage (71') for supplying compressed air to a turbine blade (2 ') arranged inside the air supply passage, and one air supply arranged at the end of the air supply passage. The exhaust system (8 ') and a single exhaust passage (81') for exhausting the pressurized air in the chamber (11 '). One exhaust port (8a ') arranged at the end of the exhaust path,
It is composed of. In addition, the above expression "to exhaust the pressurized air in the chamber (11 ')" is not correct. This is because when the pressurized air supplied into the chamber (11 ') from the air supply opening (7a') passes through the air supply opening (7a '),
This is because the pressure is rapidly expanded and depressurized, and the pressurized state during air supply is not maintained. However, in the following description, the above-mentioned expression is adopted in relation to the expression of pressurized air supplied from the air supply port. Similarly, the flow of air within the chamber is also described by the term pressurized air flow. In the conventional dental air turbine handpiece (A ′) described above,
Although not shown, the head body (1) of the head portion (H ′)
2 ') or the body (6') of the neck (N '),
An illumination system for illuminating the treatment site, a water supply channel for sprinkling the treatment site with water or physiological saline to remove cutting heat of bones and teeth, and for cleaning may be provided. is there.

【0010】図23は、従来の歯科用エアータービンハ
ンドピース(A' )に採用されている給気・排気システ
ム(7' 、8' )による加圧空気の給気・排気の態様を
説明するものである。即ち、従来の歯科用エアータービ
ンハンドピース(A' )において、まず加圧空気はネッ
ク部(N' )の本体(6' )に配設された給気システム
(7' )を構成する一本の給気路(71' )に給気さ
れ、該加圧空気を一個の給気口(7a')を通してチャ
ンバー(11' )内に導きタービンブレード(2' )に
噴射させ、タービンロータ軸(3' )に回転駆動力を発
生させる。次いで、チャンバー(11' )内の加圧空気
は、図23の配設位置において配設された排気システム
(8' )を構成する排気口(8a' )から排気路(8
1')に導かれ、系外に排出される。
FIG. 23 illustrates a manner of supplying / exhausting pressurized air by the supply / exhaust system (7 ', 8') employed in the conventional dental air turbine handpiece (A '). It is a thing. That is, in the conventional dental air turbine handpiece (A '), first, the pressurized air constitutes one of the air supply system (7') arranged in the main body (6 ') of the neck portion (N'). Is supplied to the air supply passage (71 ') of the turbine, and the compressed air is introduced into the chamber (11') through one air supply port (7a ') and is injected into the turbine blade (2'), and the turbine rotor shaft ( 3 ') generates a rotational driving force. Then, the pressurized air in the chamber (11 ') is exhausted from the exhaust port (8a') constituting the exhaust system (8 ') arranged at the disposition position shown in FIG.
1 ') and discharged outside the system.

【0011】前記した従来の歯科用エアータービンハン
ドピース(A' )の加圧空気の給気・排気システムにお
いて、加圧空気流に注目すると、図23に示される空気
流(b)(実線及び点線で示されている。)が実現され
るように給気・排気システム(7' 、8' )が構成され
ているものである。即ち、図23に示されるように、従
来の給気・排気システムは、加圧空気を、ネック部
(N' )の本体(6' )内に配設された給気システム
(7' )を構成する一本の給気路(71' )からその給
気口(7a' )を通じてチャンバー(11' )内に配置
されたタービンブレード(2' )に噴射させ、チャンバ
ー(11')内をタービンロータ軸(3' )を中心とし
て周回させながらUターンさせる。次いで、Uターンさ
れた加圧空気を、ネック部(N' )の本体(6' )内に
配設された排気システム(8' )を構成する排気口(8
a' )から排気路(81' )へ案内させて系外に排気さ
せるものである。図23中、チャンバー(11' )内の
加圧空気流(b)において、実線はチャンバー(11'
)の周側壁部(113' )とタービンブレード(2'
)の間の間隔(d2 ' )(図22参照)を通じて周回
する(Uターン)成分を示している。また、点線はチャ
ンバー(11' )の上下内壁面(111' 、112' )
とタービンブレード(2' )の間の間隔(d1 ' )(図
22参照)を通じて周回する(Uターン)成分を示して
いる。なお、前記間隔(d1 ' )が、従来品においてd
1 ' =1.15mm(1150μm )と極めて大きいこと
を説明したが、このように大きな間隔(d1 ' )を設定
する従来品においては、前記点線で示される周回ルート
(Uターンルート)は必然的に形成されるものである。
また、以下に説明するように、従来品においては、意図
的に前記間隔(d1 )を大きくしているものと認められ
る。
In the pressurized air supply / exhaust system of the conventional dental air turbine handpiece (A ') described above, focusing on the pressurized air flow, the air flow (b) shown in FIG. 23 (solid line and The air supply / exhaust system (7 ′, 8 ′) is configured so as to realize the (indicated by the dotted line). That is, as shown in FIG. 23, in the conventional air supply / exhaust system, the compressed air is supplied to the air supply system (7 ') disposed in the body (6') of the neck portion (N '). A turbine blade (2 ') disposed in the chamber (11') is injected from the constituent air supply passage (71 ') through the air supply port (7a'), and the turbine inside the chamber (11 ') is injected. A U-turn is made while orbiting around the rotor shaft (3 '). Then, the U-turned pressurized air is used to form an exhaust port (8 ') constituting an exhaust system (8') disposed in the body (6 ') of the neck portion (N').
It is guided from a ') to the exhaust passage (81') and exhausted to the outside of the system. In FIG. 23, in the pressurized air flow (b) in the chamber (11 ′), the solid line indicates the chamber (11 ′).
) Peripheral turbine wall (113 ') and turbine blade (2')
22) shows an orbiting (U-turn) component through a space (d 2 ') (see FIG. 22). Also, the dotted lines are the upper and lower inner wall surfaces (111 ', 112') of the chamber (11 ').
FIG. 22 shows a component that orbits (U-turn) through a distance (d 1 ′) between the turbine blade (2 ′) and the turbine blade (2 ′) (see FIG. 22). In addition, the above-mentioned interval (d 1 ') is d in the conventional product.
It was explained that 1 '= 1.15 mm (1150 μm), which is extremely large. However, in the conventional product in which such a large interval (d 1 ') is set, the circular route (U-turn route) indicated by the dotted line is inevitable. It is formed in a regular manner.
Further, as will be described below, in the conventional product, it is recognized that the interval (d 1 ) is intentionally increased.

【0012】前記従来の歯科用エアータービンハンドピ
ース(A' )の加圧空気の給気・排気システムにおい
て、図23に示されるように加圧空気をチャンバー(1
1' )内で供給口(7a' )から矢線(b)のごとくタ
ービンロータ軸(3' )を中心として周回させながらU
ターンさせて排出口(8a' )へ至らしめる理由は、該
周回過程においても加圧空気の流れがタービンブレード
(2' )に運動量を与え続け、タービンロータ軸(3'
)の回転トルクの増大に付与するという考え方が根底
にあったからであると認められる。このため、従来の歯
科用エアータービンハンドピースの加圧空気の給気・排
気システムにおいては、前記した考え方(設計思想)を
ベースにしているため、排気口(8a' )は、給気口
(7a' )から噴射された加圧空気がチャンバー(1
1' )内を周回した部位で排気されるように、図23に
示される部位に配設されている。即ち、図22〜図23
に示されるごとく、排気口(8a' )は給気口(7
a')に対して所定の間隔(C)をおいてほぼ対称の位
置に配設される。また、タービンブレード(2' )への
加圧空気による運動量の伝達効率、及びチャンバー内か
らの加圧空気の排気効率から、図22に示すように給気
口(7a' )は加圧空気をタービンロータ軸(3' )の
軸方向にみてタービンブレード(2' )の略中央部位に
噴射させるように配置され、排気口(8a' )は給気口
(7a' )の中心レベルを共有する位置において、前記
した所定の間隔(C)をおいた部位に配設される。な
お、排気効率の関係から、一般的には排気口は給気口よ
り開口面積が大きいものである。
In the conventional air supply / exhaust system for compressed air of the dental air turbine handpiece (A '), as shown in FIG. 23, the compressed air is supplied to the chamber (1).
1 ') while rotating around the turbine rotor shaft (3') from the supply port (7a ') as shown by the arrow (b), U
The reason why it is turned to reach the discharge port (8a ′) is that the flow of the pressurized air continues to give momentum to the turbine blade (2 ′) even during the orbiting process and the turbine rotor shaft (3 ′)
) Is based on the idea that it is applied to the increase of the rotation torque. For this reason, in the conventional air supply / exhaust system for pressurized air of the dental air turbine handpiece, the exhaust port (8a ') is based on the above-mentioned concept (design concept). The pressurized air injected from the chamber 7a ')
1 ') is disposed at the portion shown in FIG. 23 so that the air is exhausted at the portion circulating in the inside. That is, FIGS.
As shown in, the exhaust port (8a ') is connected to the air supply port (7a).
They are arranged in a substantially symmetrical position with a predetermined distance (C) from a '). Further, from the efficiency of momentum transmission to the turbine blade (2 ') by the compressed air and the exhaust efficiency of the compressed air from the chamber, the air supply port (7a') can supply the compressed air as shown in FIG. The exhaust port (8a ') shares the central level of the air supply port (7a'), and is arranged so as to inject into the substantially central portion of the turbine blade (2 ') as viewed in the axial direction of the turbine rotor shaft (3'). In the position, it is arranged at a portion having the above-mentioned predetermined interval (C). Note that the exhaust port generally has a larger opening area than the air supply port in terms of exhaust efficiency.

【0013】前記した従来の設計思想に基づく歯科用エ
アータービンハンドピース(A' )において、タービン
ロータ軸(3' )のトルクアップ(出力向上)を図るた
めには、理論的には加圧空気による給気口(7a' )で
の加圧空気の給気速度を速めるか、加圧空気の単位時間
当たりの給気量を増大させれば良い。これは、供給する
加圧空気からタービンロータ軸(3' )が受ける力は、
タービンブレード(2' )が加圧空気流から得る単位時
間当たりの運動量、即ち加圧空気の供給速度と単位時間
当たりの給気(入)量の積に等しいからである。更に、
前記した給気速度や給気(入)量は、図24〜図25に
示されるように、加圧空気圧や給気口の断面積に依存し
ており、トルクアップのために加圧空気圧を高めたり、
給気口の断面積を大きくすることは常套手段となってい
る。なお、前記図24〜図25は、コンプレッサーから
加圧空気を給気し、チャンバー内に噴射する系におい
て、圧縮性非粘性気体の等エントロピー流れ(断熱系に
おいて、かついかなる摩擦も伴なわない可逆的流れ)を
仮定し、 ・圧縮性非粘性気体の一次元定常流れに関するオイラー
の運動方程式(Euler's equation of motion)を、流線
(stream line )に沿って積分して得られるエネルギー
の式、即ちベルヌーイの式(Bernoulli's equation)
に、[等エントロピー流れ(insentropic flow)の条
件]と[気体の状態方程式(equation of state )]を
代入した式、及び、 ・圧縮性一次元定常流れに関するオイラーの連続の方程
式(equation ofcontinuity)、を用いて、理論値とし
てのチャンバーの給気口での流速(所定加圧空気圧に対
する給気速度)(図24参照)、及び質量流量(所定加
圧空気圧に対する給気量)(図25参照)を求め、これ
らをグラフに示したものでる。
In the dental air turbine handpiece (A ') based on the above-mentioned conventional design concept, in order to increase the torque (improve output) of the turbine rotor shaft (3'), theoretically, pressurized air is used. The air supply rate of the pressurized air at the air supply port (7a ′) is increased or the amount of the pressurized air supplied per unit time is increased. This is because the force that the turbine rotor shaft (3 ') receives from the supplied pressurized air is
This is because the turbine blade (2 ') is equal to the momentum per unit time obtained from the compressed air flow, that is, the product of the supply rate of the compressed air and the supply amount (inlet) amount per unit time. Furthermore,
As described above with reference to FIGS. 24 to 25, the air supply speed and the air supply (inlet) amount described above depend on the pressurized air pressure and the cross-sectional area of the air supply port. Raise or
Increasing the cross-sectional area of the air supply port is a conventional means. It should be noted that FIGS. 24 to 25 show isentropic flow of a compressible inviscid gas in a system in which pressurized air is supplied from a compressor and is injected into a chamber (in a heat insulating system and reversible without any friction). Dynamical flow), and an equation of energy obtained by integrating Euler's equation of motion for a one-dimensional steady flow of a compressible inviscid gas along a stream line, that is, Bernoulli's equation
And [equation of state of gas] and [equation of state] of the gas, and ・ equation of continuity of Euler for compressible one-dimensional steady flow (equation of continuity), By using, as a theoretical value, the flow velocity at the air supply port of the chamber (air supply speed for a predetermined pressurized air pressure) (see FIG. 24), and the mass flow rate (air supply amount for a predetermined pressurized air pressure) (see FIG. 25). And these are shown in the graph.

【0014】しかしながら、現実的には従来の所定の大
きさの給・排気口をもつ所定容量のチャンバー内に収納
された歯科用エアータービン系において、前記した給気
速度や給気(入)量を増大させようとすると、次のこと
が観察される。なお、下記の観察結果は、エアータービ
ン系として、前記図22〜図23を引用して説明した従
来の歯科用エアータービンハンドピース、例えば株式会
社モリタ製作所製のジェットマスター(FAR−E2)
を忠実にコピーした透明合成樹脂製の実験装置を製作
し、該装置を使用して実験したときに得られたものであ
る。
However, in reality, in the conventional dental air turbine system housed in a chamber of a predetermined capacity having a supply / exhaust port of a predetermined size, the air supply speed and the air supply (entrance) amount described above are used. If one tries to increase the, the following is observed. In addition, the following observation results show the conventional dental air turbine handpiece described with reference to FIGS. 22 to 23 as an air turbine system, for example, Jet Master (FAR-E2) manufactured by Morita Manufacturing Co., Ltd.
It was obtained when an experimental device made of a transparent synthetic resin was faithfully copied, and an experiment was performed using the device.

【0015】(1)給気速度を増大させようとして加圧
空気圧を増大させた場合:図24からわかるように、加
圧空気圧を1kgf/cm2 以上に増大させても、給気速度を
音速以上に増大させることが出来ず、タービンロータ軸
(3' )のトルク増大には寄与しない。
(1) When the pressurized air pressure is increased in order to increase the air supply speed: As can be seen from FIG. 24, even if the pressurized air pressure is increased to 1 kgf / cm 2 or more, the air supply speed becomes sonic velocity. It cannot be increased more than the above and does not contribute to the increase of the torque of the turbine rotor shaft (3 ').

【0016】(2)給気量を増大させようとして、加圧
空気圧を増大させた場合:前記比例則がくずれはじめ、
給気エネルギーの伝達効率が悪化する。即ち、給気され
た加圧空気は、給気量を増大させた割合に比例して、例
えば図25に示される加圧空気圧を2.0kgf/cm2 から
3.0kgf/cm2 に変化させた時の給気量の増大する割合
に比例してタービンロータ(3' )のトルク(最高回転
数)を増大させることができない。これは、次の理由に
よるものである。 (i) 給気量の増大によりチャンバー(11' )内の圧力
が上昇し、その結果、前記給気速度の低下を生じさせる
ことがある。 (ii) 給気された加圧空気は、タービンブレード(2'
)に衝突した後、タービンロータ軸(3' )と同方向
にチャンバー(11' )内を周回するが、タービンロー
タ軸(3' )の回転速度に比較してその周回速度は極め
て低く、チャンバー内で抵抗体として作用し始め、また
その量が増加する。
(2) When the pressurized air pressure is increased in an attempt to increase the supply air amount: The above-mentioned proportional law begins to break down,
The efficiency of transfer of supply air energy deteriorates. In other words, supply air is pressurized air is in proportion to the percentage increase the supply amount is changed to 3.0 kgf / cm 2 pressurized pressure shown in FIG. 25 for example from 2.0 kgf / cm 2 The torque (maximum speed) of the turbine rotor (3 ') cannot be increased in proportion to the increasing rate of the supply air amount. This is due to the following reasons. (i) The pressure in the chamber (11 ') may increase due to the increase in the supply amount, and as a result, the supply speed may decrease. (ii) The pressurized air supplied is the turbine blade (2 '
), It orbits in the chamber (11 ') in the same direction as the turbine rotor shaft (3'), but its orbital speed is extremely low compared to the rotational speed of the turbine rotor shaft (3 '). Inside it begins to act as a resistor and its amount increases.

【0017】(3)給気量を増大させようとして給気口
の断面積を増大させた場合:前記(2)と同様に給気さ
れた加圧空気はチャンバー(11' )内で抵抗体として
作用し始めるが、その傾向は前記(2) の給気する加圧空
気圧を増大させる方法よりも強いものである。これは、
給気口の断面積が大きくなると、給気口から噴射された
加圧空気はチャンバー(11' )内に急速に拡散し、速
度が低下して抵抗作用を強めるからである。このため、
大きな給気口から噴射される加圧空気は、該抵抗作用に
直面し、タービンブレード(2' )への給気エネルギー
の伝達効率が前記(2)よりも悪化する。
(3) When the cross-sectional area of the air supply port is increased in order to increase the air supply amount: The pressurized air supplied in the same manner as in (2) above has a resistor inside the chamber (11 '). However, this tendency is stronger than the method (2) of increasing the pressurized air pressure to be supplied. this is,
This is because, when the cross-sectional area of the air supply port becomes large, the pressurized air injected from the air supply port diffuses rapidly into the chamber (11 '), the speed decreases, and the resistance action is strengthened. For this reason,
The pressurized air injected from the large air supply port faces the resistance effect, and the efficiency of transfer of the air supply energy to the turbine blade (2 ') is worse than that in the above (2).

【0018】前記(3)の給気口の断面積を大きくする
従来技術として、例えば米国特許(U.S.Patent)第3,
893,242号及び同4,020,556号にそれぞ
れ独立した二本の給気路系を有する歯科用エアータービ
ンハンドピースが提案されている。前記米国特許は、歯
科用エアータービンハンドピースの構造において、ター
ビンロータ軸に工具軸を固定するためのレンチ (wernc
h) 機構、効率的な光伝送を保証する光ファイバーシス
テム(特に、ハンドル内部における光ファイバー束の連
結手段)、及びタービンに対する加圧空気の供給手段、
に新しい特徴をもたせようとするものであり、その第2
図〜第3図及び第9図に独立した二本の給気路系を有す
るもの(従って二つの給気口を有するもの)、即ち給気
口の断面積を大きくし、加圧空気の給気(入)量を増大
させたものを開示している。より詳しくは、前記米国特
許の歯科用エアータービンハンドピースは、タービンハ
ウジングに対して同一水平面上に二本の給気路、従って
二つの給気口を所望の角度をもって配設し、夫々の給気
口から、タービンハウジング内に配設され、かつ隣接す
るタービンブレードに対して、加圧空気を噴射させてタ
ービンに回転力を付与し、その後に空気を排気口から排
気させる構造のものである。なお、前記排気口は、前記
米国特許の明細書の説明ならびにその第3図と第9図か
らみて給気口の上下に配設されるものである。従って、
この給・排気口の配設態様という観点では、後述する本
発明のものと類似しているが、ここで両者の本質的な相
違点について説明しておく。
As a conventional technique for increasing the cross-sectional area of the air supply port of (3), for example, US Pat.
No. 893,242 and No. 4,020,556 propose dental air turbine handpieces having two independent air supply passage systems. The U.S. Patent is a wernc for fixing a tool shaft to a turbine rotor shaft in a structure of a dental air turbine handpiece.
h) a mechanism, a fiber optic system ensuring efficient light transmission (especially a means for connecting fiber optic bundles inside the handle), and means for supplying pressurized air to the turbine,
To give new features to the
3 to 9 and those having two independent air supply passage systems (thus having two air supply ports), that is, the cross-sectional area of the air supply port is increased to supply pressurized air. It discloses that the amount of energy is increased. More specifically, the dental air turbine handpiece of the above-mentioned U.S. Pat. The structure is such that compressed air is injected from the air port to the adjacent turbine blades that are disposed in the turbine housing to impart a rotational force to the turbine, and then the air is exhausted from the exhaust port. . The exhaust port is arranged above and below the air supply port in view of the description of the specification of the US patent and FIGS. 3 and 9. Therefore,
The aspect of the arrangement of the air supply / exhaust ports is similar to that of the present invention described later, but the essential difference between the two will be described here.

【0019】前記米国特許に開示された歯科用エアータ
ービンハンドピースの構造と、詳しくは後述される本発
明のものとの間にみられる大きな相違点は、発明の作用
効果に格段の相違をもたらすものであり、この点は実証
データをもって詳しく後述されるところである。本発明
の歯科用エアータービンハンドピースと比較して、前記
米国特許に開示のものは、下記の点で相違するものであ
る。 ・加圧空気の給気・排気システムが全く異なるものであ
る。即ち、本発明のものは、複数の給気路を有するもの
の、これらは給気口での加圧空気流において拡散成分を
低減させるように所望の出会い角をもって一つに合流さ
れるものであり、従って加圧空気は一個の給気口から接
線方向に位置するタービンブレードに噴射されるもので
ある。一方、前記米国特許のものは、独立した二本の給
気路、従って独立した二個の給気口から加圧空気を隣接
するタービンブレードに衝突するように噴射するもので
ある。 ・加圧空気の給気・排気システムの構成が全く異なるも
のである。前記米国特許の第3図、第9図からみて、米
国特許に開示のものは、前記図22により説明したチャ
ンバー内に配置されたタービンブレードとチャンバーの
上下内壁面の間の間隔(d1 ' )に注目すれば、この間
隔(d1 ' )の観点では従来技術に属するものである。
即ち、前記米国特許に開示のものは、チャンバー内での
加圧空気流が前記した周回タイプのものである。一方、
本発明のものは、後述されるように非周回タイプのもの
であり、両者は全く構成を異にするものである。
The major difference between the structure of the dental air turbine handpiece disclosed in the above-mentioned US patent and that of the present invention described in detail below brings about a significant difference in the operation and effect of the invention. This point will be described in detail later with empirical data. Compared with the dental air turbine handpiece of the present invention, the one disclosed in the above-mentioned US patent is different in the following points. -The pressurized air supply / exhaust system is completely different. That is, although the present invention has a plurality of air supply passages, they are joined together with a desired encounter angle so as to reduce the diffusion component in the pressurized air flow at the air supply port. Therefore, the pressurized air is injected from the single air supply port to the turbine blade located tangentially. On the other hand, the U.S. Pat. -The configuration of the supply / exhaust system for pressurized air is completely different. Figure 3 of the patent, as seen from FIG. 9, those disclosed in U.S. patent, the spacing between the upper and lower inner wall surfaces of the turbine blades and the chamber disposed in the chamber described by the diagram 22 (d 1 ' ), It belongs to the prior art in terms of this interval (d 1 ').
That is, the one disclosed in the above-mentioned U.S. Pat. on the other hand,
The present invention is of the non-circulating type as will be described later, and the two are completely different in structure.

【0020】前記したことから明らかのように、前記米
国特許の歯科用エアータービンハンドピースは、後述す
る本発明の設計思想とは全く異なる考え方で構成されて
いるものである。なお、前記米国特許に開示の歯科用エ
アータービンハンドピースは、前記したように給気口の
数を増加させて給気口の断面積を大きくするというアプ
ローチを採用していること、別言すればタービンロータ
軸のトルク増大を図るために給気量を増大させるために
給気口の断面積を増大させるというアプローチを採用し
ているということができる。しかしながら、前記米国特
許のものにおいては、二個の給気口の配設方式(配設位
置)に工夫をこらしていることから、前記(3)で説明
したように一個の給気口の断面積を単純に大きくすると
いうアプローチのものよりも給気された加圧空気がチャ
ンバー(11' )内で拡散する割合が低くなるものであ
る。従って、給気エネルギーの伝達効率はそれなりに改
善されるものの、後述の実証データが示すようにその改
善効果は極めて低いものである。
As is clear from the above, the dental air turbine handpiece of the above-mentioned US patent is constructed with a concept completely different from the design concept of the present invention described later. It should be noted that the dental air turbine handpiece disclosed in the above-mentioned U.S. Pat. For example, it can be said that an approach is adopted in which the cross-sectional area of the air supply port is increased in order to increase the air supply amount in order to increase the torque of the turbine rotor shaft. However, in the above-mentioned US patent, since the arrangement method (arrangement position) of the two air supply ports is devised, the disconnection of one air supply port as described in (3) above. The ratio of the supplied pressurized air diffused in the chamber (11 ′) becomes lower than that of the approach of simply increasing the area. Therefore, although the transfer efficiency of supply air energy is improved to some extent, the improvement effect is extremely low as shown by the empirical data described later.

【0021】一方、従来の歯科用エアータービン系にお
いて、前記欠点を解消するために供給口に対して排出口
を大きくし、加圧空気の抵抗作用を除去しようとする試
みが考えられる。しかしながら、給気口に対して排気口
を大きくした場合、チャンバー(11')内の空気圧が
低下し、給気口から噴射された加圧空気はチャンバー内
に急激に拡散して、排気されることになり、タービンブ
レード(2' )に衝突する加圧空気量が減少するため給
気エネルギーの伝達効率が悪化し、タービンロータ
(3')のトルク(出力)が急激に低下してしまう。な
お、前記図22〜図23を引用して説明した従来技術や
前記米国特許において提案された改善策を含む種々の改
善策の限界については、本発明の技術的構成を説明する
ときに実証データをもって後述される。
On the other hand, in the conventional dental air turbine system, in order to eliminate the above-mentioned drawbacks, an attempt may be made to enlarge the discharge port with respect to the supply port to remove the resistance effect of the pressurized air. However, when the exhaust port is made larger than the air supply port, the air pressure in the chamber (11 ′) decreases, and the pressurized air injected from the air supply port is rapidly diffused into the chamber and exhausted. As a result, the amount of pressurized air that collides with the turbine blade (2 ′) decreases, so that the efficiency of transfer of supply air energy deteriorates, and the torque (output) of the turbine rotor (3 ′) sharply decreases. Regarding the limits of various improvement measures including the conventional techniques described with reference to FIG. 22 to FIG. 23 and the improvement measures proposed in the US patent, empirical data will be given when explaining the technical configuration of the present invention. Will be described later.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、歯科用など
の小型流体駆動タービンハンドピースにみられる従来技
術(従来の設計思想)の限界を克服し、全く新しい設計
思想に基づいた高性能の小型流体駆動タービンハンドピ
ースを提供しようとするものである。本発明は、小型流
体駆動タービンハンドピースにおいて、例えば歯科用エ
アータービンハンドピースにおいて、特に加圧空気の給
気・排気システムを全く新しい考え方のもとに再構成し
たとき、同種の従来のタービン系と比較して小型化する
ことができるとともに格段に向上したタービンロータ軸
に対する給気エネルギーの伝達効率、従って、格段に向
上したトルクアップが得られるという知見をベースにし
て完成されたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention overcomes the limitations of the prior art (conventional design concept) found in small fluid-driven turbine handpieces for dentistry, etc., and has a high performance based on a completely new design concept. It is an attempt to provide a small fluid driven turbine handpiece. The present invention relates to a conventional turbine system of the same kind in a small fluid-driven turbine handpiece, for example, in a dental air turbine handpiece, especially when a supply / exhaust system for pressurized air is reconfigured based on a completely new concept. It has been completed based on the finding that it is possible to reduce the size of the turbine rotor shaft and the efficiency of transfer of supply air energy to the turbine rotor shaft, which is significantly improved, and thus a significantly improved torque up can be obtained.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明は、ヘッド(1)のチャンバー(11)内に、ター
ビンブレード(2)を有するタービンロータ軸(3)の
前記タービンブレード(2)が配置されるとともに、ヘ
ッド(1)内部に前記タービンロータ軸(3)が回転自
在に軸受部(4)を介して支承されたヘッド部(H)、
及び、前記ヘッド部(H)に連接されたネック部(N)
であって、その本体(6)内部に前記チャンバー(1
1)内のタービンブレード(2)へ加圧流体を供給する
供給系(7)とチャンバー(11)内の加圧流体を排出
する排出系(8)を有するネック部(N)、とから構成
される小型流体駆動タービンハンドピース(A)におい
て、(i). 前記ヘッド(1)のチャンバー(11)内に配設
されるタービンブレード(2)は、 (i) −1 . タービンロータ軸(3)の軸方向にみた高さ
が、チャンバー(11)の上下内壁面(111、11
2)の間の高さに近似する高さで構成され、かつ、 (i) −2 . タービンブレード(2)の回転径が、チャン
バー(11)の周側内壁面(113)の内径に近似する
径で構成され、 (ii). 前記供給系(7)が、一個の供給口(7a)を有
するとともに、前記 供給口(7a)の近傍部位に
加圧流体の絞込み手段(7b)を有するもの で構
成され、(iii). 前記排気系(8)が、排出口(8a)を有する
もので構成され、かつ、 (iv). 前記供給系(7)の一個の供給口(7a)と前記
排出系(8)の排出 口(8a)の配設位置関係
が、供給口(7a)から噴射されてタービンブ
ード(2)に衝突させた直後の加圧流体をチャンバー
(11)内に周回 させずに排出口(8a)から即
座に排出させるために、供給口(7a)の 接部
位に排出口(8a)が配設されたものであること、を特
徴とする小型流体駆動タービンハンドピースに関するも
のである。
SUMMARY OF THE INVENTION In general terms, the present invention relates to the turbine blade (3) of a turbine rotor shaft (3) having a turbine blade (2) in a chamber (11) of a head (1). 2) is arranged and the turbine rotor shaft (3) is rotatably supported inside the head (1) via a bearing (4),
And a neck portion (N) connected to the head portion (H)
Of the chamber (1) inside the body (6).
1) Consists of a supply system (7) for supplying a pressurized fluid to the turbine blade (2) and a neck portion (N) having a discharge system (8) for discharging the pressurized fluid in the chamber (11). (A) in a small fluid-driven turbine handpiece (A) that is installed in the chamber (11) of the head (1) .
The turbine blade (2) to be operated is (i) -1 . Height viewed in the axial direction of the turbine rotor shaft (3)
However, the upper and lower inner wall surfaces (111, 11) of the chamber (11)
The height of the turbine blade (2) is close to the height between 2) and (i) -2 .
It is close to the inner diameter of the inner wall surface (113) of the bar (11).
Consists of diameter, (ii). The supply system (7), together with having one supply port (7a), which comprises means (7b) refinement of the pressurized fluid in the vicinity portion of the supply opening (7a) (Iii). The exhaust system (8) has an outlet (8a).
It consists of objects and the arrangement position relationship of (iv). The one of the supply port of the supply system (7) (7a) and said <br/> discharge system outlet (8) (8a), supplied It is injected from the mouth (7a) and Tabinbu Les
The pressurized fluid immediately after it collides with the chamber (2)
(11) Immediately from the discharge port (8a) without circulating inside
To discharge the seat, that the discharge port to neighbor sites of the supply port (7a) (8a) in which is disposed, to a compact fluid-driven turbine handpiece, wherein.

【0024】以下、本発明の技術的構成及び実施態様
を、引続き前記した歯科用エアータービンハンドピース
を引用しつつ図面を参照して詳しく説明する。なお、本
発明は、図示のものに限定されないことはいうまでもな
いことである。
The technical constitution and embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings while referring to the dental air turbine handpiece described above. Needless to say, the present invention is not limited to the illustrated one.

【0025】まず、本発明の理解を助けるために、本発
明の契機、及び本発明者らの先に提案した本発明の関連
技術について説明する。本発明者らによる本発明の契機
は、前記図22〜図23を引用して説明した従来の歯科
用エアータービンハンドピース、例えば株式会社モリタ
製作所製のジェットマスター(FAR−E2)を忠実に
コピーした透明合成樹脂製の実験装置を製作し、該装置
を使用し、かつそのチャンバー内や加圧空気に小径の発
泡スチロール樹脂球を入れて実験して、以下のような知
見を得たことにある。即ち、本発明者らは、次のような
知見を得た; (i) 給気する加圧空気圧が、0.5kgf/cm2 (10〜2
5l(リットル)/分)位までの場合、加圧空気はター
ビンブレードに衝突した後、タービンロータとは逆方向
にチャンバー内をタービンロータ軸を中心として周回す
ることが観察された。この空気流はタービンロータの回
転の抵抗体となる。 (ii) 給気する加圧空気圧が、0.5kgf/cm2 を超える
と、回転音、給排気音の急激な変化とともに、加圧空気
はタービンロータと同方向にチャンバー内を周回し始め
る。また、その周回速度はタービンロータの回転速度に
比べて極めて遅いものである。 (iii) 更に、タービンロータの回転数(トルク)を改善
しようとして、給気する加圧空気の空気圧を増大させた
りあるいは給入量を増大させた。このような実験を通じ
て、例えば給気する加圧空気の空気圧を2.5kgf/cm2
(45l(リットル)/分)以上にした場合、チャンバ
ー内の空気圧が上昇し、給入した加圧空気がチャンバー
内で抵抗体として作用するような挙動をふるまうことが
観察された(別言すれば、トルクアップにほとんどない
しはネガティブにしか寄与しない)。 (iv) 前記(iii) の現象を改善するために、排気口を大
きくした場合、チャンバー内の空気圧が低下するもの
の、給気口から噴射された加圧空気が急激に拡散して排
気されてしまうため、逆にトルクダウンが観察される。
First, in order to help understanding of the present invention, the trigger of the present invention and the related art of the present invention previously proposed by the present inventors will be described. The present invention is triggered by the present inventors by faithfully copying the conventional dental air turbine handpiece described with reference to FIGS. 22 to 23, for example, the jet master (FAR-E2) manufactured by Morita Manufacturing Co., Ltd. The following findings were obtained by making an experimental device made of transparent synthetic resin which was used, and using this device, and experimenting with a small-sized Styrofoam resin ball in the chamber and pressurized air. . That is, the present inventors have obtained the following findings: (i) The pressurized air pressure to be supplied is 0.5 kgf / cm 2 (10-2
In the case of up to about 5 1 (liter) / minute, it was observed that the pressurized air circulates in the chamber in the opposite direction to the turbine rotor about the turbine rotor axis after colliding with the turbine blade. This air flow serves as a resistance to the rotation of the turbine rotor. (ii) When the pressurized air pressure to be supplied exceeds 0.5 kgf / cm 2 , the pressurized air begins to circulate in the chamber in the same direction as the turbine rotor along with a sudden change in the rotation noise and the exhaust noise. Moreover, the orbital speed thereof is extremely slower than the rotational speed of the turbine rotor. (iii) Further, in order to improve the rotational speed (torque) of the turbine rotor, the air pressure of the pressurized air to be supplied is increased or the supply amount is increased. Through such an experiment, for example, the air pressure of the pressurized air to be supplied is 2.5 kgf / cm 2
It was observed that when the pressure was higher than (45 l (liter) / min), the air pressure in the chamber increased and the supplied pressurized air behaves as if acting as a resistor in the chamber. For example, it contributes little or negative to torque up). (iv) When the exhaust port is enlarged to improve the phenomenon of (iii), the air pressure in the chamber decreases, but the pressurized air injected from the air supply port diffuses rapidly and is exhausted. On the contrary, torque reduction is observed.

【0026】そして、本発明者らは、前記(iii) 及び(i
v)のマイナス効果を低減もしくは解消するために、従来
の歯科用エアータービンハンドピースの設計思想にまで
遡って検討を加えた。前記従来の設計思想については、
「従来の技術」の項で詳述した通りである。その結果、
本発明者らは、従来の歯科用エアータービンハンドピー
スにおける加圧空気のタービンブレードへの給気システ
ム及び加圧空気のチャンバー内からの排気システムにお
いて、特にチャンバー内からの排気システムにおいて、 ・従来のチャンバー内に加圧空気を周回させる方式(以
下、周回タイプともいう。)及び前記周回タイプを前提
にした給気口・排気口(給気・排気システム)の配設方
式を、 ・チャンバー内に極力、加圧空気を周回させない方式
(前記の従来タイプと区別するために、以下、非周回タ
イプともいう。)及び前記非周回タイプを前提にした給
気口・排気口の配設方式に改めた場合、 格段に優れた作用効果、即ち高い給気エネルギーの伝達
効率(トルクアップ)が発現されるという知見を得た。
なお、いうまでもないことであるが、前記した非周回タ
イプが本発明の歯科用エアータービンハンドピースに適
用される設計思想の核心である。
Then, the inventors of the present invention described the above (iii) and (i
In order to reduce or eliminate the negative effect of v), the design concept of the conventional dental air turbine handpiece was retroactively examined. Regarding the conventional design concept,
As described in detail in the section “Prior Art”. as a result,
The inventors of the present invention have proposed a conventional system for supplying compressed air to a turbine blade and a system for exhausting pressurized air from inside a chamber, particularly in a system for exhausting air from inside a chamber in a conventional dental air turbine handpiece. The method of circulating pressurized air in the chamber of (circulation type) (hereinafter, also referred to as circulation type) and the arrangement method of the air supply port / exhaust port (air supply / exhaust system) based on the circulation type are as follows: In addition, there is a method that does not allow pressurized air to circulate as much as possible (hereinafter also referred to as a non-circulating type in order to distinguish it from the conventional type) and a method of arranging the air supply port and exhaust port based on the non-circulating type. It was found that, when it is revised, a markedly superior action effect, that is, a high efficiency of transfer of intake air energy (torque increase) is exhibited.
Needless to say, the above-mentioned non-circulating type is the core of the design concept applied to the dental air turbine handpiece of the present invention.

【0027】また、従来の周回タイプのものにおいて
は、チャンバー内に加圧空気を周回させるということか
ら、チャンバーハウジング部材とタービンブレードとの
間の空間スペース(図22の間隔d1 ' 参照)を大きく
とっているが、非周回タイプでは前記した空間スペース
を排除することができることから、小型化されたエアー
タービン系のもとで前記した優れた作用効果が発現され
るという知見も得た。
Further, in the conventional circulating type, since the pressurized air is circulated in the chamber, the space space between the chamber housing member and the turbine blade (see the spacing d 1 'in FIG. 22) is reduced. Although it is large, it was also found that the non-circulating type can eliminate the above-mentioned space space, and therefore the above-described excellent action and effect are exhibited in a downsized air turbine system.

【0028】本発明者らは、前記した知見、及び検討結
果をベースにして、先に従来のアプローチとは全く異な
る小型流体駆動タービンハンドピースを提案した(特願
平6−36404号参照)。前記した本発明者らの先に
提案した小型流体駆動タービンハンドピースは、本発明
を規定する用語において多少の相違があるが、以下のよ
うな技術的構成を有するものである。即ち、本発明者ら
の先に提案した小型流体駆動タービンハンドピースは、
ヘッド(1)のチャンバー(11)内に、タービンブレ
ード(2)を有するタービンロータ軸(3)の前記ター
ビンブレード(2)が配置されるとともに、ヘッド
(1)内部に前記タービンロータ軸(3)が回転自在に
軸受部(4)を介して支承されたヘッド部(H)、及
び、前記ヘッド部(H)に連接されたネック部(N)で
あって、その本体(6)内部に前記チャンバー(11)
内のタービンブレード(2)へ加圧流体を供給する供給
路(7)とチャンバー(11)内の加圧流体を排出する
排出路(8)を有するネック部(N)、とから構成され
る小型流体駆動タービンハンドピース(A)において、
(イ)前記供給路(7)が、一個の供給口(71)を有
し、かつ、(ロ)前記供給路(7)の一個の供給口(7
1)と排出路(8)の排出口(81)の配設位置関係
が、供給口(71)の近接部位に排出口(81)が配設
されたものであること、を特徴とするものである。な
お、前記した発明者らの先の提案における供給・排出シ
ステム(歯科用エアータービンハンドピースの場合の給
気・排気システムに対応する。)において、非周回タイ
プを更に確実に保証するために、タービンブレード
(2)とチャンバー(11)の上下内壁面の間の間隔に
関する限定要件が付加されてもよいことはいうまでもな
いことである。
The present inventors have previously proposed a small fluid-driven turbine handpiece which is completely different from the conventional approach, based on the above-mentioned findings and examination results (see Japanese Patent Application No. 6-36404). The small fluid drive turbine handpiece previously proposed by the inventors of the present invention has the following technical configuration, although there are some differences in terms defining the present invention. That is, the small fluid-driven turbine handpiece proposed by the inventors of the present invention is
The turbine blade (2) of the turbine rotor shaft (3) having the turbine blade (2) is arranged in the chamber (11) of the head (1), and the turbine rotor shaft (3) is arranged inside the head (1). ) Is a head portion (H) rotatably supported via a bearing portion (4), and a neck portion (N) connected to the head portion (H), inside the main body (6). The chamber (11)
And a neck portion (N) having a discharge passage (8) for discharging the pressurized fluid in the chamber (11) and a supply passage (7) for supplying the pressurized fluid to the turbine blade (2) therein. In the small fluid drive turbine handpiece (A),
(A) The supply path (7) has one supply port (71), and (b) one supply port (7) of the supply path (7).
The arrangement positional relationship between 1) and the discharge port (81) of the discharge path (8) is such that the discharge port (81) is arranged in the vicinity of the supply port (71). Is. In the supply / exhaust system (corresponding to the air supply / exhaust system in the case of a dental air turbine handpiece) in the above-mentioned proposal by the inventors, in order to further ensure the non-circulating type, It goes without saying that limiting requirements regarding the distance between the turbine blade (2) and the upper and lower inner wall surfaces of the chamber (11) may be added.

【0029】即ち、前記本発明者らの先に提案したの歯
科用などの小型流体駆動タービンハンドピースは、非周
回タイプ及び該非周回タイプを前提とした加圧流体の供
給・排出システムを採用するものである。より具体的に
は、本発明者らの先に提案した非周回タイプを実現する
加圧流体の供給・排出システムの配設方式は、供給口か
ら加圧流体をチャンバー内に回動自在に配設されたター
ビンブレードに噴射し、タービンロータ軸に回動力を与
えた後、従来の設計思想のように前記加圧流体をチャン
バー内で周回させるのでなく、即座に排出口から排出さ
せるという従来とは全く異なる設計思想のもとで構成さ
れるものである。前記したチャンバー内から即座に加圧
流体を排出させるという考え方のベースには、タービン
ブレードに噴射されたあと、チャンバー内に滞留・残留
する前記加圧流体が抵抗体として作用するという考え方
があることは前記した通りである。
That is, the small fluid-driven turbine handpiece for dentistry, etc. previously proposed by the present inventors adopts a non-circulating type and a pressurized fluid supply / discharge system based on the non-circulating type. It is a thing. More specifically, the present inventors have previously proposed a method of arranging a pressurized fluid supply / discharge system that realizes a non-circulating type, in which the pressurized fluid is rotatably arranged in a chamber from a supply port. After injecting to the installed turbine blade and applying rotational force to the turbine rotor shaft, the pressurized fluid is not circulated in the chamber as in the conventional design concept, but is immediately discharged from the discharge port. Is based on a completely different design concept. The basis of the idea of immediately discharging the pressurized fluid from the chamber is that the pressurized fluid remaining in the chamber after being injected into the turbine blade acts as a resistor. Is as described above.

【0030】その後、本発明者らは、前記した非周回タ
イプの系において、性能の向上をめざして更に検討を進
めた。引き続き、本発明を歯科用エアータービンハンド
ピースを例にとって説明する。その結果、非周回タイプ
の歯科用エアータービンハンドピースにおける給気・排
気システムにおいて、特に給気系の構成を前記したよう
に、 ・一個の給気口(7a)を有するとともに、前記給気口
(7a)の近傍部位に加圧空気の絞込み手段(7b)を
有するもので構成した場合、非周回タイプの他の給気系
を有するものと比較して優れた作用効果が発現されるこ
とが見い出された。本発明は、非周回タイプの系におい
て、前記した技術的構成を有することはいうまでもない
ことである。
After that, the inventors of the present invention further studied in order to improve the performance of the above-mentioned non-circulating type system. Next, the present invention will be described by taking a dental air turbine handpiece as an example. As a result, in the air supply / exhaust system for the non-circulating type dental air turbine handpiece, in particular, as described above in the structure of the air supply system, the air supply system has one air supply port (7a) and the air supply port. In the case where it is configured by a device having a compressed air restricting means (7b) in the vicinity of (7a), superior action and effect can be exhibited as compared with a device having another non-circulating type air supply system. Was found. It goes without saying that the present invention has the above-mentioned technical constitution in a non-circulating type system.

【0031】前記した技術的構成からなる本発明は、 ・従来のものと比較して、従来の周回タイプに対して非
周回タイプであるということで峻別され、 ・本発明者らの先に提案した非周回タイプのもの(特願
平6−36404号)と比較して、非周回タイプという
ことでは同じであるが、給気・排気システム、特に給気
システムの構成(本発明の(ii)の構成)の点で大きく異
なるものである。 本発明と本発明者らの先に提案したもの(特願平6−3
6404号)の間にみられる大きな相違点を更に詳述す
れば、本発明は加圧空気の供給口からの噴射時に、加圧
空気の拡散成分を低減化させる手段を講じている点であ
り、これが前記給気システムの構成(本発明の(ii)の構
成)の内容である。なお、前記した本発明の重要な構成
要素は、図面を参照して後述されるとともに、それに基
づく作用効果の顕著性が実証データで裏付けられること
はいうまでもないことである。
The present invention having the above-mentioned technical structure is distinguished from the conventional orbiting type by the fact that it is a non-orbiting type, as compared with the conventional one. Compared with the non-circulating type (Japanese Patent Application No. 6-36404), the non-circulating type is the same, but the structure of the air supply / exhaust system, particularly the air supply system ((ii) of the present invention ). The configuration) is significantly different. The present invention and the one previously proposed by the present inventors (Japanese Patent Application No. 6-3
6404), the present invention provides a means for reducing the diffusion component of the compressed air when the compressed air is injected from the supply port. This is the content of the configuration of the air supply system (configuration (ii) of the present invention). It is needless to say that the above-mentioned important constituent elements of the present invention will be described later with reference to the drawings, and the empirical data supports the prominence of the action and effect based thereon.

【0032】以下、本発明の歯科用エアータービンハン
ドピースの実施態様を、図を参照してより詳しく説明す
る。いうまでもないことであるが、本発明は図示のもの
に限定されない。
Hereinafter, embodiments of the dental air turbine handpiece of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. Needless to say, the invention is not limited to what is shown.

【0033】図1〜図5は、本発明の第一実施態様の歯
科用エアータービンハンドピース(A)を説明するもの
である。図1はハンドピース全体の斜視図である。図2
はハンドピース(A)のタービンロータ軸の軸方向にみ
た一部縦断面図を示す。図3は、図2のA−A線水平断
面図である。なお、図2において、給気系(7)の給気
口(7a)の近傍部位に配設される絞込み手段(7b)
については、その構造の理解を助けるために斜視図状に
描かれていることに留意すべきである。
1 to 5 illustrate a dental air turbine handpiece (A) according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view of the entire handpiece. Figure 2
Shows a partial longitudinal sectional view of the handpiece (A) as seen in the axial direction of the turbine rotor shaft. FIG. 3 is a horizontal sectional view taken along the line AA of FIG. It should be noted that, in FIG. 2, the narrowing-down means (7b) disposed in the vicinity of the air supply port (7a) of the air supply system (7).
It should be noted that is drawn in a perspective view to assist in understanding the structure.

【0034】図4〜図5は、本発明の歯科用エアーター
ビンハンドピースにおいて、前記した本発明の大きな特
徴点(技術的構成要件(i) )を説明するための図であ
る。図4は、図3のA1 −A1 縦断面図であり、特に給
気系(7)の給気口(7a)の近傍部位に配設された加
圧空気の絞込み手段(7b)を示す図である。図5は、
図4に関連した本発明の絞込み手段(7b)とその具体
的な構成を説明するための図である。
FIGS. 4 to 5 are views for explaining the major feature point (technical constitutional requirement (i)) of the present invention in the dental air turbine handpiece of the present invention. FIG. 4 is a vertical cross-sectional view taken along the line A 1 -A 1 in FIG. FIG. Figure 5
It is a figure for demonstrating the narrow-down means (7b) of this invention related to FIG. 4, and its specific structure.

【0035】図示のように、本発明の歯科用エアーター
ビンハンドピース(A)は、ヘッド部(H)、グリップ
部(G)、及び前記グリップ部(G)の一端部であって
前記ヘッド部(H)に連接されるネック部(N)から構
成される。なお、以下の説明において本発明の歯科用エ
アータービンハンドピース(A)を構成する部材(部
品)は、従来のハンドピース(A' )の各部材(部品)
が図22〜図23においてダッシュ記号(´)をもつ数
字符号(1' 、2' など)により説明されているが、本
発明においてはダッシュ記号を省いた数字符号で説明さ
れており、同じ数字符号は対応する部材(部品)を示し
ている。
As shown in the drawings, the dental air turbine handpiece (A) of the present invention is a head portion (H), a grip portion (G), and one end portion of the grip portion (G), which is the head portion. It is composed of a neck portion (N) connected to (H). In the following description, the members (parts) constituting the dental air turbine handpiece (A) of the present invention are the respective members (parts) of the conventional handpiece (A ').
22 to 23 are described by numerical symbols (1 ', 2', etc.) having a dash symbol ('), but in the present invention, they are described by numerical symbols without the dash symbol, and the same numbers are used. Reference numerals indicate corresponding members (parts).

【0036】まず、本発明の歯科用エアータービンハン
ドピースにおいて、第1の特徴点である非周回タイプの
加圧空気流を実現させるための給気・排気システムにつ
いて、図2〜図3参照して詳しく説明する。次いで、本
発明の第2の特徴点である給気システムにおける給気口
の近傍部位に適用される加圧空気の絞込み手段につい
て、図4〜図5を参照して詳しく説明する。図2〜図3
に示されるように、ネック部(N)の本体(6)の内部
に、ヘッド(1)のチャンバー(11)内に配置された
タービンブレード(2)の軸方向の略中央部に対して加
圧空気を噴射するための給気システム(7)として、一
個の給気口(7a)を有する二本の給気路(71、7
2)が配設される。なお、二本の給気路(71、72)
は、図4に明示されている。本発明において、前記ター
ビンブレード(2)の軸方向とは、タービンロータ軸
(3)の軸方向と一致する方向である。また、給気口
(7a)の配設位置は、噴射される加圧空気が、チャン
バー(11)内で回転する各タービンブレード(2)に
対して最大のエネルギーを伝達するように配設されるこ
とはいうまでもないことである。一方、ネック部(N)
の本体(6)の内部に、加圧空気をタービンブレード
(2)に衝突させた直後に、加圧空気をチャンバー(1
1)内から即座に排気させるための排気システム(8)
として、図2〜図3に示されるように、前記一個の給気
口(7a)の直上と直下に、合計二個の排気口(81
a、82a)が配設される。
First, in the dental air turbine handpiece of the present invention, referring to FIGS. 2 and 3, an air supply / exhaust system for realizing a non-circulating type pressurized air flow, which is the first characteristic point, will be described. And explain in detail. Next, the second feature of the present invention, the means for narrowing down the pressurized air applied to the vicinity of the air supply port in the air supply system will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 5. 2 to 3
As shown in FIG. 2, the turbine blade (2) arranged in the chamber (11) of the head (1) is applied to the inside of the main body (6) of the neck portion (N) with respect to a substantially central portion in the axial direction. As an air supply system (7) for injecting compressed air, two air supply passages (71, 7) having one air supply port (7a) are provided.
2) is provided. In addition, two air supply passages (71, 72)
Are clearly shown in FIG. In the present invention, the axial direction of the turbine blade (2) is a direction coinciding with the axial direction of the turbine rotor shaft (3). Further, the position of the air supply port (7a) is arranged so that the pressurized air to be injected transmits maximum energy to each turbine blade (2) rotating in the chamber (11). Needless to say. On the other hand, the neck (N)
Immediately after the compressed air collides with the turbine blade (2) inside the body (6) of the
1) Exhaust system for immediate exhaust from inside (8)
As shown in FIGS. 2 to 3, a total of two exhaust ports (81) are provided directly above and directly below the one air supply port (7a).
a, 82a) are provided.

【0037】本発明に従えば、前記した加圧空気をター
ビンブレード(2)に衝突させた直後に、加圧空気をチ
ャンバー(11)内から即座に排気させるためには、排
気口は給気口の近接部位に配設されなければならない。
なお、前記した給気・排気システムの配設態様は、本発
明の第一実施態様であるが、本発明はこれに限定されな
い。例えば、給気システム(7)において、一個の給気
口(7a)を有する給気路として二以上の複数の給気路
(71,72,…………7n,nは2以上の整数)を有
するもので構成してもよいし、あるいは一本の給気路
(71)のもので構成してもよい。また、排気システム
(8)において、二以上の複数の排気路(81、82、
…………8n,nは2以上の整数)を有し、それぞれが
排気口(81a,82a,…………8na,nは2以上
の整数)を有するもの、例えば前記した二個の排気口
(81a,82a)を有するもの以外に、三個とか四個
の排気口を有するものであってもよい。前記したよう
に、排気口(81a、82a)が給気口(7a)の近接
部位に配設されると、タービンロータ軸(3)の回転数
にかかわらず図3に示されるように、加圧空気がタービ
ンブレード(2)に衝突した直後、実線矢線で示される
加圧空気流(a)が実現される。即ち、前記給・排気シ
ステムにより非周タイプの加圧空気流(a)が実現され
る。この加圧空気流(a)は、図23に示される従来の
周回タイプの加圧空気流(b)と全く異なる空気流であ
る。
According to the present invention, in order to immediately discharge the pressurized air from the inside of the chamber (11) immediately after the above-mentioned compressed air collides with the turbine blade (2), the exhaust port is provided with an air supply port. It must be located near the mouth.
The above-described arrangement of the air supply / exhaust system is the first embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this. For example, in the air supply system (7), two or more air supply passages (71, 72, ... 7n, n is an integer of 2 or more) as an air supply passage having one air supply opening (7a). May be provided, or may be provided with one air supply passage (71). Further, in the exhaust system (8), two or more exhaust paths (81, 82,
················································································································· For each of the above two exhaust gas Besides having the ports (81a, 82a), it may have three or four exhaust ports. As described above, when the exhaust ports (81a, 82a) are arranged in the vicinity of the air supply port (7a), as shown in FIG. 3, regardless of the rotational speed of the turbine rotor shaft (3), Immediately after the compressed air hits the turbine blades (2), the pressurized air flow (a) indicated by the solid arrow is realized. That is, a non-peripheral type pressurized air flow (a) is realized by the air supply / exhaust system. This pressurized air flow (a) is a completely different air flow from the conventional circulating type pressurized air flow (b) shown in FIG.

【0038】次に、本発明の第2の特徴点である給気シ
ステム(7)の給気口(7a)の近傍部位に適用される
加圧空気の絞込み手段(7b)について、図4〜図5を
参照して詳しく説明する。本発明の前記第2の特徴点
は、次の着想から生まれたものである。即ち、本発明
は、前記第1の特徴点である加圧空気における非周回タ
イプの空気流(a)の実現のために、特定の方式で給・
排気システムを構成することを前提とするものである。
より具体的には、前記したように本発明において給気・
排気システムは、加圧空気をタービンブレード(2)に
衝突させた直後に、加圧空気をチャンバー(11)内か
ら即座に排気する態様でネック部(N)の本体(6)内
に配設されるものである。なお、加圧空気をチャンバー
(11)内から即座に排気させるのは、前記したように
加圧空気がチャンバー(11)内で抵抗体として作用す
る影響力を極力、除去するためである。このため、本発
明者らは、前記した給気口(7a)から加圧空気が噴射
されるとき、拡散成分の少ない空気流が噴射されるなら
ば、別言すれば直進性に優れた加圧空気が噴射されるな
らば、タービブレード(2)に対する給気エネルギーの
伝達効率はもとより、タービンブレード(2)へ衝突し
た後のチャンバー(11)内からの排気効率が改善さ
れ、その際にチャンバー(11)内に滞留する加圧空気
も随伴されて系外に排気されるため、全体的なトルクア
ップ(出力向上)が図れると考えた。このような考え方
のもとに生まれたのが、加圧空気の絞込み手段(7b)
である。
Next, the second feature of the present invention, which is the second feature of the air supply system (7), will be described with reference to the compressed air restricting means (7b) applied to the vicinity of the air supply port (7a) of FIG. This will be described in detail with reference to FIG. The second characteristic point of the present invention is born from the following idea. That is, according to the present invention, in order to realize the non-circulating type air flow (a) in the pressurized air, which is the first characteristic point, the supply and
It is premised on configuring an exhaust system.
More specifically, as described above, air supply in the present invention
The exhaust system is arranged in the main body (6) of the neck portion (N) such that the compressed air is immediately discharged from the chamber (11) immediately after the compressed air collides with the turbine blade (2). It is what is done. The pressurized air is immediately discharged from the chamber (11) in order to remove the influence of the pressurized air acting as a resistor in the chamber (11) as much as possible. Therefore, the inventors of the present invention, in other words, when the pressurized air is injected from the air supply port (7a), if an air flow with a small diffusion component is injected, in other words, it has excellent straightness. If the compressed air is injected, not only the transfer efficiency of the supply air energy to the turbid blade (2) but also the exhaust efficiency from the inside of the chamber (11) after the collision with the turbine blade (2) is improved. It is considered that the pressurized air that stays in the chamber (11) is also entrained and exhausted to the outside of the system, so that the overall torque can be increased (the output can be improved). What was born based on this way of thinking was means (7b) for narrowing down the compressed air.
Is.

【0039】図4は、本発明の第一実施態様の歯科用エ
アータービンハンドピースにおいて、前記した給気・排
気システム(第1特徴点)に適用される加圧空気の絞込
み手段(7b)(第2特徴点)を示すものである。前記
図4に示される絞込み手段(7b)の構成について、図
5により具体的に説明する。本発明の絞込み手段(7
b)、所望の出合い角(θ)を有する二本の給気路(7
1、72)を給気口(7a)の近傍部位で合流させるこ
とにより構成されるものである。本発明において、前記
出合い角(θ)は、図5に示されるように、給気口(7
a)の中心点(7c)と前記給気口(7a)から切線方
向に加圧空気が衝突する位置のタービンブレード(2)
の中心点(21)を結ぶ仮想線(l1 )に対して、夫々
の給気路(71、72)の中心線(l2 、l3 )が交わ
る交角をいう。本発明において、前記仮想線(I1 )と
給気路の中心線(I2 ,I3 )が交わる交点の位置は、
図5に示されるタービンブレード(2)の中心点(2
1)であってもよいし、あるいは前記中心点(21)と
給気口(7a)の中心点(7c)の間であっても優れた
効果が実現されることが確かめられている。従って、前
記した態様で本発明の出会い角(θ)が定義されると理
解されるべきである。本発明において、前記出合い角
(θ)は、拡散成分を少なくするという条件のもとで適
宜に決めればよい。後述する実施例からみられるよう
に、前記出合い角(θ)としては、5〜40°が好まし
いものである。なお、図5において、(7b)は、前記
絞込み手段(7b)が適用されている部位をも示すもの
である。
FIG. 4 shows a means (7b) for narrowing down compressed air (7b) (which is applied to the above-described air supply / exhaust system (first characteristic point) in the dental air turbine handpiece according to the first embodiment of the present invention. The second feature point) is shown. The configuration of the narrowing-down means (7b) shown in FIG. 4 will be specifically described with reference to FIG. Narrowing means (7) of the present invention
b), two air supply passages (7) having a desired meeting angle (θ).
1, 72) are merged in the vicinity of the air supply port (7a). In the present invention, the meeting angle (θ) is defined by the intake port (7) as shown in FIG.
Turbine blade (2) at a position where compressed air collides with the center point (7c) of a) and the air supply port (7a) in a cutting line direction.
The intersection angle at which the center lines (l 2 , l 3 ) of the air supply passages (71, 72) intersect the imaginary line (l 1 ) connecting the center points (21) of. In the present invention, the position of the intersection of the virtual line (I 1 ) and the center line (I 2 , I 3 ) of the air supply passage is
The center point (2) of the turbine blade (2) shown in FIG.
It has been confirmed that the excellent effect can be realized even if it is 1) or between the center point (21) and the center point (7c) of the air supply port (7a). Therefore, it should be understood that the encounter angle (θ) of the present invention is defined in the manner described above. In the present invention, the encounter angle (θ) may be appropriately determined under the condition that the diffusion component is reduced. As can be seen from the examples described below, the meeting angle (θ) is preferably 5 to 40 °. In addition, in FIG. 5, (7b) also shows a portion to which the narrowing-down means (7b) is applied.

【0040】本発明において、加圧空気の絞込み手段
(7b)は、前記図5のものに限定されず、種々の変形
例が可能である。なお、いうまでもないことであるが、
絞込み手段(7b)の変形例は、とりもなおさず給気シ
ステムの変形例と同じ意味である。図6〜図8に、加圧
空気の絞込み手段(7b)の変形例が示されている。図
6のものは、図5の変形例であり、図示されるように給
気口(7a)の近傍部位に直進部分(7c)を有するも
のである。図7のものは、図5〜図6の二本の給気路を
合流させて絞込み手段(7b)を構成する方式と相違し
て、一本の給気路(71)の給気口(7a)の近傍部位
を所望の出合い角(θ)を有するように円錐状(コーン
状)に縮径させて加圧空気の絞込み手段(7b)を構成
したものである。なお、図7の態様において、出合い角
(θ)とは、図示されるように円錐部(コーン部)の稜
線の延長線(l2 ,l3 )と、前記した仮想線(l1
との交わる角度を意味するものとする。図8のものは、
図7の変形例であり、図示されるように給気口(7a)
の近傍部位に直進部分(7c)を有するものである。ま
た、図5に示されるように二本の給気路(71、72)
を給気口(7a)の近傍部位で合流されて絞込み手段
(7b)を構成するかわりに、一本の給気路であっても
図5の三角洲状中央部位(7d)に隔壁部(7e)を配
設して絞込み手段(7b)を構成してもよい。更に、本
発明において、前記絞込み手段(7b)は、図4〜図5
に示される態様、即ち、タービンブレード(2)の軸方
向(タービンロータ軸の軸方向と一致する。)を重視し
て配設してもよいし、あるいは、図4〜図5の態様に対
して垂直な方向に配設してもよい。後者の場合、図3の
給気路(71、72)に絞込み手段(7b)が表示され
るべきである。
In the present invention, the means (7b) for restricting the pressurized air is not limited to the one shown in FIG. 5, but various modifications are possible. Needless to say,
The modification of the narrowing means (7b) has the same meaning as the modification of the air supply system. 6 to 8 show modified examples of the means (7b) for restricting the pressurized air. 6 is a modification of FIG. 5, and has a straight advance portion (7c) in the vicinity of the air supply port (7a) as shown. 7 differs from the method of forming the narrowing-down means (7b) by joining the two air supply passages of FIGS. 5 to 6 with each other, the air supply port (71) of the single air supply passage (71) is different. 7a) has a conical shape (cone shape) so that a portion in the vicinity of 7a) has a desired contact angle (θ) to constitute a compressed air restricting means (7b). In the embodiment of FIG. 7, the encounter angle (θ) means the extension lines (l 2 , l 3 ) of the ridgeline of the conical part (cone part) and the imaginary line (l 1 ) described above.
It means the angle of intersection with. The one in FIG. 8 is
It is a modification of FIG. 7, and as shown in the drawing, the air supply port (7a).
It has a straight-ahead portion (7c) in the vicinity of. Further, as shown in FIG. 5, two air supply passages (71, 72) are provided.
Instead of merging the gas in the vicinity of the air supply port (7a) to form the narrowing means (7b), even if only one air supply passage is provided, the partition wall portion (7e) is formed in the triangular triangular central portion (7d) of FIG. ) May be provided to configure the narrowing-down means (7b). Furthermore, in the present invention, the narrowing-down means (7b) is the same as shown in FIGS.
1), that is, the axial direction of the turbine blade (2) (corresponding to the axial direction of the turbine rotor shaft) may be emphasized, or in contrast to the embodiments of FIGS. 4 to 5. May be arranged in a vertical direction. In the latter case, the narrowing means (7b) should be displayed in the air supply passages (71, 72) of FIG.

【0041】図9は、前記図22〜図23を参照して説
明した従来の歯科用エアータービンハンドピースに適用
されている給気システムにおいて、給気口(7a' )か
ら噴射される加圧空気流の拡散成分を説明する図であ
る。図示のように、従来のものは給気路(ノズル)
(7' )が一本のストレートノズル(71' )で構成さ
れているため、別言すれば給気口(7a' )の近傍部位
に加圧空気の絞込み手段が採用されていないため、給気
口(7a' )から噴射させた加圧空気に拡散成分が生ま
れる。なお、いうまでもないことであるが、従来技術に
おいては本発明の非周回タイプと相違して周回タイプで
あるため、前記拡散部分はチャンバー内において抵抗体
として作用し、トルクアップの改善に寄与するどころか
ネガティブなものである。
FIG. 9 shows the pressurization injected from the air supply port (7a ') in the air supply system applied to the conventional dental air turbine handpiece described with reference to FIGS. It is a figure explaining the diffusion component of an air flow. As shown in the figure, the conventional type has an air supply path (nozzle).
Since (7 ') is composed of one straight nozzle (71'), in other words, since a means for restricting the pressurized air is not used in the vicinity of the air supply port (7a '), A diffusive component is generated in the pressurized air injected from the air port (7a '). Needless to say, in the prior art, unlike the non-circulating type of the present invention, since it is the orbiting type, the diffusion portion acts as a resistor in the chamber and contributes to the improvement of torque increase. Far from doing it is negative.

【0042】即ち、本発明の歯科用エアータービンハン
ドピース(A)において、前記加圧空気流(a)を実現
させるためには、前記した態様でいえば、(i) 給気系
(7)が、一個の給気口(7a)を有するとともに、前
記給気口(7a)の近傍部位に加圧空気の絞込み手段
(7b)を有するもので構成され、かつ、(ii) 前記給
気系(7)の一個の給気口(7a)と排出系(8)の排
出口(81a,82a)の配設位置関係が、給気口(7
a)の近接部位に排出口(81a、82a)を配設した
ものであること、という要件は必須のものである。な
お、前記(i) の要件は、例えば二個の給気口を有するも
のと比較して機器の小型化、経済性(機器製造上のコス
トメリット)、耐久性(ネック部の強度的な問題)から
要求されることはいうまでもないことである。
That is, in the dental air turbine handpiece (A) of the present invention, in order to realize the pressurized air flow (a), in the above-mentioned aspect, (i) the air supply system (7). Has one air supply port (7a) and a compressed air restricting means (7b) in the vicinity of the air supply port (7a), and (ii) the air supply system (7) The arrangement positional relationship between one air supply port (7a) and the exhaust port (81a, 82a) of the exhaust system (8) is determined by the air supply port (7).
The requirement that the discharge ports (81a, 82a) are provided in the vicinity of a) is essential. The requirements of (i) above are, for example, downsizing of equipment, economic efficiency (cost merit in equipment manufacturing), durability (problem of strength of neck part) as compared with those having two air supply ports. Needless to say, it is required from).

【0043】本発明において、更に前記加圧空気流
(a)の実現を加速するためには、図22(従来技術)
で説明したチャンバー内に配置されたタービンブレード
とチャンバーの上下壁面の間の間隔(d1 ' )、本発明
の実施態様でいえば図2の間隔(d1 )を小さくするこ
とも重要である。即ち、加圧空気をタービンブレード
(2)に衝突させた後にチャンバー(11)内を周回さ
せずに、即座にチャンバー(11)内から排気させるた
めには、チャンバー(11)の空間容積と、該チャンバ
ー(11)内に配置されるタービンブレード(2)の大
きさが略同一の大きさのものであることが好ましい。前
記したように、チャンバー(11)の空間容積とタービ
ンブレード(2)の大きさが、タービンブレード(2)
の回転を保証した略同一の大きさであるとき、チャンバ
ー(11)内の加圧空気は、周回流(図23のb)を形
成するよりも非周回流(図3のa)を形成する確率が高
められ、即座に排気口から排気されることになる。
In the present invention, in order to further accelerate the realization of the pressurized air flow (a), FIG.
It is also important to reduce the distance (d 1 ′) between the turbine blades disposed in the chamber described above and the upper and lower wall surfaces of the chamber, and in the embodiment of the present invention, the distance (d 1 ) in FIG. . That is, in order to immediately evacuate the inside of the chamber (11) without causing the pressurized air to impinge on the turbine blade (2) and circulate in the chamber (11), the space volume of the chamber (11) and It is preferable that the turbine blades (2) arranged in the chamber (11) have substantially the same size. As described above, the space volume of the chamber (11) and the size of the turbine blade (2) depend on the turbine blade (2).
Of substantially the same size that ensures the rotation of the compressed air in the chamber (11) forms a non-circulating flow (a in FIG. 3) rather than a circulating flow (b in FIG. 23). The probability is increased and it will be immediately exhausted from the exhaust port.

【0044】前記したチャンバー(11)の空間容積と
タービンブレード(2)の大きさを略同一のものとする
ということは、前記間隔(d1 )、即ち図2に示される
チャンバー(11)の上下内壁面(111、112)と
チャンバー(11)内に配置されたタービンブレード
(2)の間の間隔(d1 )を小さく設定するということ
である。前記間隔(d1 )は、前記したようにチャンバ
ー(11)内の加圧空気が周回流を形成せずに非周回流
を形成するように、あるいはその形成確立が高くなるよ
うに設定されなければならない。前記間隔(d1 )は、
種々の基準に従って設定すればよい。例えば、タービン
ロータ軸(3)の軸方向にみたタービンブレード(2)
の高さ(h)(後述の図10参照)を基準にしたとき、
間隔(d1 )が前記高さ(h)の1/10以下になるよ
うに設定すればよい。なお、従来品において、前記高さ
(h)が2.8mmのものが知られている。
The fact that the space volume of the chamber (11) and the size of the turbine blade (2) are substantially the same means that the space (d 1 ), that is, the chamber (11) shown in FIG. That is, the interval (d 1 ) between the upper and lower inner wall surfaces (111, 112) and the turbine blade (2) arranged in the chamber (11) is set small. The interval (d 1 ) should be set so that the pressurized air in the chamber (11) forms a non-circulating flow without forming a circular flow as described above, or the formation probability thereof becomes high. I have to. The interval (d 1 ) is
It may be set according to various criteria. For example, the turbine blade (2) viewed in the axial direction of the turbine rotor shaft (3)
Based on the height (h) of (see FIG. 10 described later),
The distance (d 1 ) may be set to be 1/10 or less of the height (h). Incidentally, among the conventional products, it is known that the height (h) is 2.8 mm.

【0045】また、タービンロータ軸(3)の軸方向に
垂直な方向にみて、タービンブレード(2)とチャンバ
ー(11)の周側内壁面(113)の間の間隔(d2
(図2参照)を基準にしたとき、間隔(d1 )が前記間
隔(d2 )の2.5倍以内の大きさになるように設定す
ればよい。なお、従来品において、前記間隔(d2 )に
対応する間隔(d2 ' )(図22参照)として、100
〜200μm のものが知られている。例えば、株式会社
モリタ製作所製の歯科用エアータービンハンドピース
(ジェットマスター:FAR−E2)は、間隔(d2 '
)が100μm のものである。更に、前記間隔
(d1 )の大きさを、前記高さ(h)や間隔(d2 )に
対する比較値でなく、絶対値で説明すれば、従来製品の
歯科用エアータービンハンドピースの間隔(d1 ' )
(図22参照)が1150μm と極めて大きいのに対し
て、非周回流の形成の確立が高くなる500μm 以下、
好ましくは200〜100μm の値に設定することが好
ましい。なお、前記間隔(d1 )値としては極力、小さ
いものが好ましいが、部材(部品)の精度要求が高くな
るため、前記した500μm 以下で十分な効果が発現さ
れる。本発明において、後述する実験データが示すよう
に、前記間隔(d1 ' )の要件を従来製品の間隔(d'
)である1150μm 、更には1150μm から60
0μm に小さくしても全く効果がなく、500μm 以下
の領域で優れた効果が発現されることは特異的なもので
ある。
Further, as viewed in the direction perpendicular to the axial direction of the turbine rotor shaft (3), the distance (d 2 ) between the turbine blade (2) and the inner peripheral wall surface (113) of the chamber (11).
The distance (d 1 ) may be set to be 2.5 times or less of the distance (d 2 ) based on (see FIG. 2). Note that in the conventional product, as the interval corresponding to the distance (d 2) (d 2 ' ) ( see FIG. 22), 100
It is known that the size is up to 200 μm. For example, a dental air turbine handpiece (jet master: FAR-E2) manufactured by Morita Manufacturing Co., Ltd. has an interval (d 2 '
) Is 100 μm. Further, if the size of the space (d 1 ) is explained as an absolute value, not as a comparison value with respect to the height (h) or space (d 2 ), the space between the conventional air turbine handpieces for dental use ( d 1 ')
(Refer to FIG. 22) is extremely large at 1150 μm, while the probability of non-circulating flow formation is higher than 500 μm,
It is preferably set to a value of 200 to 100 μm. The distance (d 1 ) value is preferably as small as possible, but the accuracy requirement of the member (part) becomes high, so that the sufficient effect is exhibited at 500 μm or less. In the present invention, as shown in the experimental data described later, the requirement for the interval (d 1 ') is based on the interval (d'
) Is 1150 μm, and further 1150 μm to 60
It is peculiar that even if the size is reduced to 0 μm, there is no effect, and the excellent effect is exhibited in the region of 500 μm or less.

【0046】本発明の歯科用エアータービンハンドピー
ス(A)において、前記一個の給気口(7a)の大きさ
は、排気口の大きさとの関連もあるが、適宜に決めれば
よい。一般論的には、給気口(7a)の大きさが小さい
場合、給気口近傍のわずかな拡散成分もタービンブレー
ド(2)に衝突する確率が高いこと、一方給気口(7
a)の大きさが大きくなる場合、その確率が小さいこと
から、大きな給気口(7a)の場合に前記絞込み手段
(7a)の場合に前記絞込み手段(7b)の効果が発現
されやすくなる。本発明において、前記した給気口(7
a)の大きさとは、タービンブレードの軸方向(タービ
ンロータ軸の軸方向)にみた給気口の大きさ(高さ、ま
たは直径)が比較基準となる。
In the dental air turbine handpiece (A) of the present invention, the size of the one air supply port (7a) is related to the size of the exhaust port, but may be appropriately determined. Generally speaking, when the size of the air supply port (7a) is small, there is a high probability that even a slight diffusion component near the air supply port will collide with the turbine blade (2).
When the size of a) becomes large, the probability is small. Therefore, in the case of the large air supply port (7a), the effect of the narrowing means (7b) is likely to be exhibited in the case of the narrowing means (7a). In the present invention, the air supply port (7
The size of a) is based on the size (height or diameter) of the air supply port as viewed in the axial direction of the turbine blade (axial direction of the turbine rotor shaft).

【0047】本発明の歯科用エアータービンハンドピー
ス(A)において、前記給気口(7a)の近接部位に配
設される排気口(81a、82a)の大きさは、排気効
率の観点から、前記給気口(7a)の大きさよりも大き
いものが好ましい。排気口(81a、82a)の大きさ
は、前記給気口(7a)の大きさとの関連もあるが、後
述する実験データに示されるように、例えば、タービン
ブレード(2)の高さ(h=2.8mm)に対して排気口
(81a、82a)の1つの大きさは、1.0mm(絶対
値)である。本発明において、前記した排気口(81
a、82a)の大きさとは、タービンブレードの軸方向
(タービンロータ軸の軸方向)にみた排気口の大きさ
(高さ、または直径)が比較基準となる。
In the dental air turbine handpiece (A) of the present invention, the size of the exhaust ports (81a, 82a) arranged in the vicinity of the air supply port (7a) depends on the exhaust efficiency. It is preferable that the size is larger than the size of the air supply port (7a). The size of the exhaust ports (81a, 82a) is related to the size of the air supply port (7a), but as shown in experimental data described later, for example, the height (h) of the turbine blade (2) (h = 2.8 mm), one size of the exhaust port (81a, 82a) is 1.0 mm (absolute value). In the present invention, the exhaust port (81
The size (a, 82a) of the exhaust gas is the size (height or diameter) of the exhaust port as viewed in the axial direction of the turbine blade (axial direction of the turbine rotor shaft).

【0048】本発明の歯科用エアータービンハンドピー
ス(A)において、前記給気口(7a)及び排気口(8
1a、82a)の断面形状は、特段の制約を受けるもの
ではない。例えば、断面円形のものや矩形状のものであ
ってもよいことはいうまでもないことである。また、一
個の給気口(7a)に連通する給気路(71)、及び排
気口(81a、82a)に連通する排気路(81、8
2)は、タービンブレード(2)の形状(タービンブレ
ードの枚数を含む。)やネック本体(6)の強度などを
勘案して適宜に配設すればよい。例えば、図3と後述す
る図21の給気路・排気路の配設方式において相違がみ
られるが、これらに限定されずに適宜に配設すればよ
い。
In the dental air turbine handpiece (A) of the present invention, the air supply port (7a) and the exhaust port (8).
The cross-sectional shape of 1a, 82a) is not particularly limited. For example, it goes without saying that the shape may be circular or rectangular in cross section. Further, an air supply passage (71) communicating with one air supply opening (7a) and an exhaust passage (81, 8) communicating with the exhaust openings (81a, 82a).
2) may be appropriately arranged in consideration of the shape of the turbine blade (2) (including the number of turbine blades) and the strength of the neck body (6). For example, although there are differences in the arrangement method of the air supply passage / exhaust passage of FIG. 3 and FIG. 21 described later, the arrangement method is not limited to these and may be appropriately provided.

【0049】本発明の歯科用エアータービンハンドピー
ス(A)において、加圧空気をタービンブレードに衝突
させたあとに加圧空気を、極力、ヘッド(1)のチャン
バー(11)内から即座に排気させるためには、前記し
たように加圧空気の給気・排気システムを従来とは全く
異なる設計思想に基づいて構成することが重要である
が、それとの関連において排気を促進させる形状のブレ
ードを用いることも好ましいことである。図10(a)
(b)〜図13(a)(b)は、各種のブレード形状を
示すものである。なお、図中21はタービンブレード
(2)を固定しているブレード支持体を示す。また、各
図において、(a)は要部斜視図、(b)はタービンブ
レード(2)の頂部平面図を示す。図10〜図12のも
のは、加圧空気が衝突する面を一または二つの円弧面と
し、その弧面に沿って排気を排気口へ導くようにしたも
のである。本発明は、このような円弧面を有するブレー
ドに限定されず、図13に示す平坦面を有するものであ
ってよいことはいうまでもないことである。
In the dental air turbine handpiece (A) of the present invention, the compressed air is immediately exhausted from the chamber (11) of the head (1) as soon as possible after colliding the compressed air with the turbine blade. In order to do so, it is important to configure the pressurized air supply / exhaust system based on a completely different design concept from the conventional one. It is also preferable to use. Figure 10 (a)
13 (a) to 13 (a) and (b) show various blade shapes. Reference numeral 21 in the drawing denotes a blade support body that fixes the turbine blade (2). Further, in each figure, (a) is a perspective view of a main part, and (b) is a top plan view of the turbine blade (2). 10 to 12, the surface on which the pressurized air collides is one or two arc surfaces, and the exhaust gas is guided to the exhaust port along the arc surfaces. Needless to say, the present invention is not limited to a blade having such an arc surface, and may have a flat surface shown in FIG.

【0050】本発明の歯科用エアータービンハンドピー
ス(A)において、加圧空気の給気・排気システムは前
記した態様のものに限定されない。即ち、図2〜図3に
示されるように給気口(7a)から加圧空気をタービン
ブレード(2)の略中央部に当てるとともに、タービン
ブレード(2)の上下方向に即座にUターンさせ、該U
ターンした空気流を給気口(7a)の直上及び直下に別
々に配設した二個の排気口(81a、82a)より排気
させる態様のものに限定されない。例えば、加圧空気を
タービンブレードの上部または下部に片寄せして衝突さ
せるようにし、排気を片寄せした反対側の一方から行な
うようにしてもよいことはいうまでもないことである。
また、排気口を給気口の近接部位に配設する態様とし
て、タービンロータ軸(3)の軸方向にみて直上及び/
又は直下(給気口の上下方向の近接部位)に設けたりあ
るいは左右方向の近接部位に設けてもよく、更にはこれ
らを組合わせてもよいことはいうまでもないことであ
る。
In the dental air turbine handpiece (A) of the present invention, the pressurized air supply / exhaust system is not limited to the one described above. That is, as shown in FIGS. 2 to 3, pressurized air is applied from the air supply port (7a) to the substantially central portion of the turbine blade (2), and the turbine blade (2) is immediately U-turned in the vertical direction. , U
The invention is not limited to a mode in which the turned air flow is exhausted from two exhaust ports (81a, 82a) separately arranged directly above and below the air supply port (7a). For example, it goes without saying that the pressurized air may be biased to the upper or lower portion of the turbine blade so as to collide with it, and the exhaust air may be discharged from one of the opposite sides.
In addition, as an aspect in which the exhaust port is arranged in the vicinity of the air supply port, it is directly above and / or when viewed in the axial direction of the turbine rotor shaft (3).
It goes without saying that it may be provided directly below (a site adjacent to the air supply port in the vertical direction) or may be provided in a site adjacent to the horizontal direction, and further, these may be combined.

【0051】次に、本発明方式と従来方式の優位性を比
較するための実験例を示す。まず、各種の実験データを
入手、直接比較し易いように製作した本発明方式と従来
方式を忠実に反映する実験装置について説明する。本発
明方式の実験装置は図2〜図3で説明した構造を忠実に
反映するもので、図14〜図16に示される。従来方式
の実験装置は、前記図22〜図23で説明した構造を忠
実に反映するもので、図17〜図19に示される。
Next, an experimental example for comparing the superiority of the method of the present invention and the conventional method will be shown. First, an experimental apparatus that faithfully reflects the method of the present invention and the conventional method, which is manufactured so that various kinds of experimental data can be obtained and directly compared, will be described. The experimental apparatus of the method of the present invention faithfully reflects the structure described in FIGS. 2 to 3, and is shown in FIGS. 14 to 16. The conventional experimental apparatus faithfully reflects the structure described in FIGS. 22 to 23 and is shown in FIGS. 17 to 19.

【0052】(1)本発明方式の実験装置 (1)-(i)本発明方式の実験装置の概要 本発明方式の実験装置の概要は、図14〜図16に示さ
れている。なお、図中、給気路(71)の給気口(7
a)の近傍部位において絞込み手段(7b)が明確には
図示されていないが、これは図の簡略化と解すべきであ
る。図14において、Hはヘッド部を示し、そのハウジ
ング部材を透明な合成樹脂板(アクリル樹脂)H1 、H
2 、H3 で構成した。そして、H1 (中央の合成樹脂
板)に図示されるように加圧空気の給気路(71)と排
気路(81、82)を形成した。また、ハウジング部材
2 及びH3 の点線で示される内部空間部には、軸受部
が収納されることはいうまでもないことである。なお、
ハウジング部材を合成樹脂製とした理由は、種々の実験
条件(例えば給排気口の大きさ、形状など)を設定する
上で好適であるからである。
(1) Experimental apparatus of the present invention method (1)-(i) Outline of experimental apparatus of the present invention method An outline of the experimental apparatus of the present invention method is shown in FIGS. 14 to 16. In the figure, the air supply port (71) has an air supply port (7
Although the narrowing means (7b) is not clearly shown in the vicinity of a), this should be understood as a simplification of the drawing. In FIG. 14, H indicates a head part, and its housing member is made of a transparent synthetic resin plate (acrylic resin) H 1 , H.
2 and H 3 . Then, an air supply path (71) and an exhaust path (81, 82) for the pressurized air were formed in H 1 (the synthetic resin plate in the center) as shown in the figure. Further, it goes without saying that the bearing portion is housed in the internal space portion indicated by the dotted lines of the housing members H 2 and H 3 . In addition,
The reason why the housing member is made of synthetic resin is that it is suitable for setting various experimental conditions (for example, the size and shape of the air supply / exhaust port).

【0053】図15(a)は、H1 の平面図、図15
(b)は図15(a)のD−D線断面図であり、給気路
(71)と排気路(81、82)の配設態様が示されて
いる。図16は、図15においてチャンバー(11)内
にタービンブレードを配設したあと、給気路(71)の
軸線方向にみた断面図、即ち図15(a)のE−E線断
面図である。なお、他のハウジング部材(H2 ,H3
も、加圧空気流の流れ方向を明確にするために描かれて
いる。また、ハウジング部材(H1 )において、他の重
要な構成要素を示すためにハッチングが省略されている 図中10aは、前記図10の(a)で示される形状のタ
ービンブレードであることを示す。またdは、タービン
ブレードと上下のハウジング部材(H2 とH3)の間の
間隔を示す。前記したことからわかるように、本発明の
小型流体駆動タービンハンドピースにおいて、ヘッド部
(H)のヘッド(1)及びネック部(N)の本体(6)
は、合成樹脂で構成されてもよいことはいうまでもない
ことである。その際、高速回転のタービン系が発生する
熱や振動に対して耐久性のある合成樹脂を選択すること
が好ましいことはいうまでもないことである。本発明に
おいて、前記部位を合成樹脂化することにより、従来の
金属製の流体駆動タービンハンドピースに対して製造の
容易性はもとより経済性と軽量化に優れた小型流体駆動
タービンハンドピースが提供される。
FIG. 15A is a plan view of H 1 .
FIG. 15B is a cross-sectional view taken along the line D-D of FIG. 15A, showing an arrangement mode of the air supply passage (71) and the exhaust passages (81, 82). 16 is a sectional view taken along the axial direction of the air supply passage (71) after the turbine blades are arranged in the chamber (11) in FIG. 15, that is, a sectional view taken along line EE of FIG. 15 (a). . Other housing members (H 2 , H 3 )
Is also drawn to clarify the flow direction of the pressurized air flow. Further, in the housing member (H 1 ), 10 a in the drawing in which hatching is omitted to show other important constituent elements indicates that the turbine blade has the shape shown in FIG. 10 (a). . Further, d represents the distance between the turbine blade and the upper and lower housing members (H 2 and H 3 ). As can be seen from the above, in the small fluid-driven turbine handpiece of the present invention, the head (1) of the head portion (H) and the main body (6) of the neck portion (N).
Needless to say, may be made of synthetic resin. At that time, needless to say, it is preferable to select a synthetic resin having durability against heat and vibration generated by the turbine system rotating at high speed. In the present invention, by using synthetic resin for the above parts, a small fluid-driven turbine handpiece is provided which is excellent in economy and weight, as well as in terms of easiness of manufacturing as compared with the conventional fluid-driven turbine handpiece made of metal. It

【0054】(1)-(ii) 本発明方式の実験装置の実験
条件 前記した本発明方式の実験装置の実験条件は下記の通り
である。 <実験条件> ・給気する加圧空気圧(加圧空気圧):1.0kgf/cm2 ・ヘッドチャンバー(11)の内径:φ9.1mm ・タービンブレードの大きさ及び枚数(図10(a)、
図10(b)参照):図10(a)においてw1 =1.
3mm、図10(b)においてh=2.8mm、w2 =0.
8mm、w3 =0.13mm タービンブレードの支持体(21)に配設されたブレー
ド数は8枚である。 ・ハウジング部材(H2 ,H3 )とタービンブレードの
間隔(d1 )/ハウジング部材(H1 )の厚さ: d1 :基本的には150μm であるが、従来方式と比較
するために1150〜600μm の値も採用した。 H1 の厚さ:5.1mm (注) H1 の厚さ5.1mm、タービンブレードの高さ
(h)2.8mmであることから、H1 の厚さの中央部位
にタービンブレードを配設したとき、タービンブレード
の上下に1150μm (1150μm ×2=2.3mm)
の幅の空間スペースが形成される。 ・給気・排気口の配設位置とその大きさ: 給気・排気口の配設位置:図15(b)参照。 給気路(71)の給気口(7a)の口径:φ1.70mm
(表1参照)。 給気路(71)に適用される絞込み手段の出会い角(θ
°):表1参照。 排気路(81、82)の排気口(81a、82a)の大
きさ(e1 ×e2):4.55×1mm(2個)(図15
(b)参照)
(1)-(ii) Experimental conditions of the experimental apparatus of the present invention The experimental conditions of the experimental apparatus of the present invention described above are as follows. <Experimental conditions> ・ Pressurized air pressure to be supplied (pressurized air pressure): 1.0 kgf / cm 2・ Inner diameter of head chamber (11): φ9.1 mm ・ Size and number of turbine blades (Fig. 10 (a),
10 (b)): In FIG. 10 (a), w 1 = 1.
3 mm, in FIG. 10 (b) h = 2.8 mm, w 2 = 0.
8 mm, w 3 = 0.13 mm The number of blades arranged on the turbine blade support (21) is eight. The distance between the housing members (H 2 , H 3 ) and the turbine blade (d 1 ) / the thickness of the housing member (H 1 ): d 1 : basically 150 μm, but for comparison with the conventional method, 1150 Values of ~ 600 μm were also used. Thickness of H 1 : 5.1 mm (Note) Since the thickness of H 1 is 5.1 mm and the height (h) of the turbine blade is 2.8 mm, the turbine blade is placed at the center of the thickness of H 1. When installed, 1150μm (1150μm x 2 = 2.3mm) above and below the turbine blade
A space space of width is formed. -Arrangement position and size of air supply / exhaust port: Arrangement position of air supply / exhaust port: See Fig. 15 (b). Diameter of air supply port (7a) of air supply path (71): φ1.70 mm
(See Table 1). Encounter angle (θ of the narrowing means applied to the air supply passage (71)
°): See Table 1. Size (e 1 × e 2 ) of the exhaust ports (81a, 82a) of the exhaust passages (81, 82): 4.55 × 1 mm (two) (FIG. 15)
(See (b))

【0055】(2)従来方式の実験装置 (2)-(i)従来方式の実験装置の概要 従来方式の実験装置の概要は、図17〜図19に示され
ている。図17〜図19は、前記本発明方式の実験装置
を示す図14〜図16に対応しているので、容易に両者
の相違点がわかる。特に大きく異なる点は、給気路
(口)(71' 、7a' )と排気路(口)(81' 、8
a' )の配設方式、給気路(71' )がストレートノズ
ルであること(θ=0°)、及び図19に示されるよう
に加圧空気をチャンバー(11' )内に周回させるため
にハウジング部材(H2 ' 、H3 ' )とタービンブレー
ド(10a)の間隔(d1 ' )が大きいという点であ
る。なお、図19のハウジング部材(H1 ' )におい
て、他の重要な構成要素を示すためにハッチングが省略
されている。
(2) Conventional Experimental Device (2)-(i) Outline of Conventional Experimental Device An outline of the conventional experimental device is shown in FIGS. Since FIGS. 17 to 19 correspond to FIGS. 14 to 16 showing the experimental apparatus of the method of the present invention, the differences between the two can be easily understood. Especially, the big difference is that the air supply passage (mouth) (71 ', 7a') and the exhaust passage (mouth) (81 ', 8).
a '), the air supply passage (71') is a straight nozzle (θ = 0 °), and in order to circulate the pressurized air in the chamber (11 ') as shown in FIG. the housing member (H 2 ', H 3' ) to the distance of the turbine blades (10a) (d 1 ') is that large. In the housing member (H 1 ′) of FIG. 19, hatching is omitted to show other important constituent elements.

【0056】(2)-(ii) 従来方式の実験装置の実験条
件 前記した従来方式の実験装置の実験条件は下記の通りで
ある。 <実験条件>本発明方式の<実験条件>と比較して、次
の点が異なるだけであり、その他は全く同じである。 ・ハウジング材(H2 ' ,H3 ' )とタービンブレード
の間隔(d1 ' ): d1 ' :基本的には1150μm 、であるが、本発明方
式と比較するために150μm の値も採用した。 (注)なお、前記d' の値1150μm は、従来製品の
値を採用したものである。また、ハウジング部材H1 '
の厚さは、本発明方式と同じである。 ・給気・排気口の配設位置とその大きさ: 給気・排気口の配設位置:図18(b)参照。 給気路(71' )の給気口(7a' )の口径:φ1.7
0mm(表1参照)。 排気路(81' )の排気口(8a' )の大きさ:φ3.
0mm(図18(b)参照)。
(2)-(ii) Experimental Conditions of Conventional Experimental Apparatus Experimental conditions of the conventional experimental apparatus described above are as follows. <Experimental conditions> Compared with <Experimental conditions> of the method of the present invention, only the following points are different, and the other points are exactly the same.・ Space between housing materials (H 2 'and H 3 ') and turbine blades (d 1 '): d 1 ': basically 1150 μm, but a value of 150 μm is also adopted for comparison with the method of the present invention. did. (Note) The value of d'1150 μm is the value of the conventional product. Also, the housing member H 1 '
Has the same thickness as the method of the present invention. -Arrangement position and size of air supply / exhaust port: Arrangement position of air supply / exhaust port: See Fig. 18 (b). Diameter of air supply port (7a ') of air supply path (71'): φ1.7
0 mm (see Table 1). Size of exhaust port (8a ') of exhaust path (81'): φ3.
0 mm (see FIG. 18 (b)).

【0057】(3)USP方式の実験装置 更に、従来技術として説明したU.S.Patent第3,89
3,242号及び同4,020,556号に開示の構成
を、前記本発明方式の実験装置を製作するときに使用し
たハウジング部材(H1 〜H3 )に組込んで実験装置
(以下、USP方式の実験装置という。)を製作した。
前記、USP方式の実験装置は、該U.S.Patentに開示さ
れた技術内容、特にその Fig2〜 Fig3、及び Fig9を
参酌し、次の点を考慮して実験装置を製作した。 ・ 二個の給気口の大きさ(直径)が、タービンブレー
ドの高さと略同じであることを考慮し、本発明方式の実
験装置において、二個の給気口の直径の合計量のブレー
ドの高さ(h)(h=2.8mm)に対する割合が大きく
なるように二個の給気口(φ1.2×2個)を配設し
た。また、排気口は本発明方式の実験装置と同じものに
した(表1参照)。 ・ チャンバー上下内壁面とタービンブレードの間の間
隔は、従来技術の設計思想と同様(d1 ' )=1150
〜600μm であるとした。
(3) USP type experimental device Further, USPatent No. 3,89 described as the prior art
No. 3,242 and No. 4,020,556 are incorporated in the housing members (H 1 to H 3 ) used when the experimental apparatus of the present invention is manufactured, and the experimental apparatus (hereinafter, referred to as A USP type experimental device) was manufactured.
Regarding the USP type experimental device, the experimental device was manufactured in consideration of the technical contents disclosed in the US Patent, particularly Fig. 2 to Fig. 3 and Fig. 9 thereof, in consideration of the following points. In consideration of the fact that the size (diameter) of the two air inlets is approximately the same as the height of the turbine blades, in the experimental apparatus of the present invention method, the blade of the total amount of the diameters of the two air inlets The two air supply ports (φ1.2 × 2) are arranged so that the ratio to the height (h) (h = 2.8 mm) becomes large. The exhaust port was the same as that of the experimental apparatus of the present invention (see Table 1). The distance between the upper and lower inner wall surfaces of the chamber and the turbine blade is the same as the design concept of the prior art (d 1 ') = 1150.
˜600 μm.

【0058】前記した各種の実験装置を用いて所定の加
圧空気圧(1.0kgf/cm2 )のもとで、最高回転数
(X)と単位時間当たりの給気量(Y)を測定した。実
験は室温25℃で行なった。前記給気空気圧は、デジタ
ル圧力センサーにより測定し、単位kgf/cm2 で表示し
た。前記最高回転数は、高速応答タイプの光電スイッチ
からの信号をカウンター(計数計)により測定し、10
4 ・rpm で表示した。前記給気量は、熱式質量流量セン
サーにより測定し、常圧、25℃換算の値で表示した。
The maximum rotational speed (X) and the air supply amount (Y) per unit time were measured under a predetermined pressurized air pressure (1.0 kgf / cm 2 ) using the various experimental devices described above. . The experiment was performed at room temperature of 25 ° C. The supply air pressure was measured by a digital pressure sensor and displayed in units of kgf / cm 2 . The maximum number of revolutions is measured by measuring the signal from the high-speed response type photoelectric switch with a counter (counter) and
Displayed at 4 rpm. The air supply amount was measured by a thermal mass flow sensor, and displayed as a value at normal pressure and 25 ° C. conversion.

【0059】<評価基準>実験結果を示す前に、ここで
実験結果を評価するため評価基準について説明する。
<Evaluation Criteria> Before showing the experimental results, the evaluation criteria for evaluating the experimental results will be described here.

【0060】本発明者らは、優れた歯科用エアータービ
ンハンドピースとは、いうまでもないことであるが、タ
ービンロータ軸のトルク(出力)性能に優れているもの
であると考えている。そして、前記タービンロータ軸の
トルク(出力)性能が優れているか否かという評価は、
次の評価基準で評価することが好ましいと考えている。 (1) 単位時間当たりの給気(入)量に対して好ましいレ
ベルの最高回転数が実現されること。いうまでもないこ
とであるが、トルクアップ(出力向上)とは、タービン
ロータ軸の最高回転数が好ましいレベルにおいて、より
高いものであることが望ましい。そして、前記タービン
ロータ軸の最高回転数は単位時間当たりの給気(入)量
に強い相関を有する。このため、本発明者らは、単位時
間当たりの給気量(Y)に対する最高回転数(X)の
比、即ち対給気量効率(X/Y)が現実的な第一評価基
準であると考える。本発明者が前記評価基準を現実的で
あると考えるのは、最高回転数(X)を高めるために単
位時間当たりの給気量(Y)をどんどん増大させていく
というアプローチは、給気システムに過大な負荷をかけ
ること、既存の給気システムの変更を強いること(能力
不足による新規の高価な設備投資の要求)などから、前
記アプローチは低く評価されるべきであると考えるため
である。なお、いうまでもないことであるが、前記第一
評価基準において、高い対給気量効率(X/Y)を有す
る歯科用エアータービンハンドピースは、給気システム
として既存の設備が利用でき、給気システム(コンプレ
ッサーなど)に高い負荷をかけず、かつ作動音が小さい
という効果を共有するものである。
The present inventors consider that an excellent dental air turbine handpiece is, of course, one having excellent torque (output) performance of the turbine rotor shaft. Then, the evaluation whether or not the torque (output) performance of the turbine rotor shaft is excellent is
We consider it preferable to evaluate according to the following criteria. (1) A maximum level of rotation speed that is desirable for the amount of air supply (entry) per unit time must be achieved. Needless to say, the torque increase (improvement of output) is preferably higher at a level where the maximum rotation speed of the turbine rotor shaft is preferable. Further, the maximum rotation speed of the turbine rotor shaft has a strong correlation with the amount of air supply (entry) per unit time. For this reason, the present inventors have found that the ratio of the maximum rotation speed (X) to the air supply amount (Y) per unit time, that is, the air supply amount efficiency (X / Y) is a realistic first evaluation criterion. I think. The inventor thinks that the evaluation standard is realistic because the approach of increasing the air supply amount (Y) per unit time in order to increase the maximum rotation speed (X) is an air supply system. This is because the above approach should be underestimated, because it imposes an excessive load on the existing air supply system and forces the existing air supply system to be changed (a new expensive capital investment is required due to lack of capacity). Needless to say, in the first evaluation standard, the dental air turbine handpiece having a high air supply efficiency (X / Y) can use existing equipment as an air supply system, It shares the effect that the air supply system (compressor, etc.) is not heavily loaded and the operating noise is low.

【0061】(2) 切削能力が大きいこと。前記第一評価
基準をもって実験データを評価するに際して留意しなけ
ればならないことは、例えば給気量(X)が少なく、か
つ当該タービン系においてそこそこの回転数(Y)(但
し、好ましいレベルのものではない)が得られたとき、
対給気量効率(X/Y)として高い値を示すということ
である。従って、前記した対給気量効率(X/Y)が良
好な歯科用エアータービンハンドピースであっても、そ
の主要な作業内容である切削作業において、その回転数
が低いレベルのものである場合には切削能力に劣るもの
である。そこで、本発明者らは、切削量性能を評価する
上で、該切削量と強い相関を示す最高回転数(X)を前
記第一評価基準(X/Y)に加味した、即ち最高回転数
(X)で重みづけをした次の対切削量効率を第二評価基
準に設定した。前記対切削量効率は、(X)・(X/
Y)=X2 /Yで表わされるものである。なお、いうま
でもないことであるが、前記第二評価基準において、高
い切削量効率(X2 /Y)を有する歯科用エアータービ
ンハンドピースは、切削振動が少なく高度の歯科治療を
行なうことができ、臨床的には不快感、痛みの開放とい
う利点を持ち、更に小型タービンロータを用いても従来
品と同一性能が得られるためハンドピースの一層の小型
化が実現される。
(2) Large cutting ability. What must be kept in mind when evaluating the experimental data with the first evaluation criterion is, for example, that the supply air amount (X) is small, and the turbine system has a moderate rotation speed (Y) (however, at a preferable level). Not) is obtained,
This means that it shows a high value as the efficiency of air supply amount (X / Y). Therefore, even if the above-mentioned dental air turbine handpiece having a good air-supply efficiency (X / Y), the rotational speed is low at the cutting work, which is the main work content of the handpiece. Has inferior cutting ability. Therefore, in evaluating the cutting amount performance, the present inventors have added the maximum rotation speed (X) showing a strong correlation with the cutting amount to the first evaluation criterion (X / Y), that is, the maximum rotation speed. The following efficiency against cutting amount weighted in (X) was set as the second evaluation standard. The efficiency against the cutting amount is (X) · (X /
Y) = X 2 / Y. Needless to say, in the second evaluation standard, a dental air turbine handpiece having a high cutting efficiency (X 2 / Y) has less cutting vibration and is capable of performing advanced dental treatment. In addition, it has the advantage of clinically releasing discomfort and pain. Further, even if a small turbine rotor is used, the same performance as the conventional product can be obtained, so that the handpiece can be further downsized.

【0062】従って、以下に示す実験結果は、(1)前
記第一評価基準である対給気量効率(X/Y)、及び、
(2)前記第二評価基準である対切削量効率(X2
Y)、に基づいて、総合的に判断されるべきである。
Therefore, the following experimental results are (1) the efficiency (X / Y) against the air supply amount, which is the first evaluation criterion, and
(2) Efficiency against cutting amount (X 2 /
Y), and should be comprehensively judged.

【0063】<実験結果と考察> (1)実験結果 前記した実験装置を用いて行なった実験結果を、下記表
1に示す。各表において、表中の各項目は、次のことを
意味するものである。 (1) 本発明方式(実験No.1〜3 ):前記本発明方式の実
験結果による実験を意味する。 (2) 従来方式(実験No.4〜5 ):前記従来方式の実験装
置による実験を意味する。 (i) 実験No.4:従来方式(図22〜図23)の実験装置
による実験を意味する。 (ii) 実験No.5:USP方式の実験装置による実験を意
味する。 (3) 給気口(φ):給気口の断面形状が円形のもの(単
位mm)。直径(φ)。図15参照。 (4) 排気口(e1 ・e2 ):排気口の断面形状が矩形状
のもの。(単位mm)。縦(e1 )×横(e2 )。図15
参照。 (5) 排気口(φ):排気口の断面形状が円形のもの(単
位mm)。直径(φ)。図18参照。 (6) d1 :本発明方式装置におけるチャンバー内壁面と
タービンブレードの間隔(図16参照)。d1 =150
μm 。 (7) d1 ' :従来方式装置におけるチャンバー内壁面と
タービンブレードの間隔(図19参照)。d1 ´=11
50〜600μm 。 (8) 最高回転数(X):一定加圧空気(1.0kgf/c
m2 )のもとで給気した時のタービン系の最高回転数
(単位104 rpm )。 (9) 給気量(Y):タービン系への給気(入)量で、常
圧25°変換の値(単位:l(リットル)/分)。 (10) X/Y:第一評価基準(対給気量効率) (11) X・X/Y:第二評価基準(対切削量効率)
<Experimental Results and Consideration> (1) Experimental Results Table 1 below shows the experimental results obtained by using the above-described experimental apparatus. In each table, each item in the table means the following. (1) Method of the present invention (Experiment Nos. 1 to 3): means an experiment based on the experimental result of the method of the present invention. (2) Conventional method (Experiment Nos. 4 to 5): means an experiment using the experimental apparatus of the conventional method. (i) Experiment No. 4: It means an experiment using an experimental apparatus of a conventional method (FIGS. 22 to 23). (ii) Experiment No. 5: means an experiment using a USP type experimental device. (3) Air supply port (φ): Air supply port whose cross-sectional shape is circular (unit: mm). Diameter (φ). See FIG. (4) Exhaust port (e 1 , e 2 ): Exhaust port whose cross-sectional shape is rectangular. (Unit: mm). Vertical (e 1 ) x horizontal (e 2 ). Figure 15
reference. (5) Exhaust port (φ): Exhaust port whose cross-sectional shape is circular (unit: mm). Diameter (φ). See FIG. (6) d 1 : Distance between the inner wall surface of the chamber and the turbine blade in the device of the present invention (see FIG. 16). d 1 = 150
μm. (7) d 1 ': Distance between the inner wall surface of the chamber and the turbine blade in the conventional system (see FIG. 19). d 1 ′ = 11
50-600 μm. (8) Maximum rotation speed (X): Constant pressure air (1.0 kgf / c
The maximum speed of the turbine system (10 4 rpm) when air is supplied under m 2 ). (9) Amount of air supply (Y): The amount of air supply (inlet) to the turbine system, which is the value converted at 25 ° normal pressure (unit: l (liter) / min). (10) X / Y: First evaluation standard (air supply efficiency) (11) XX / Y: Second evaluation standard (cutting efficiency)

【0064】[0064]

【表1】 [Table 1]

【0065】(2)実験結果の考察 表1から明らかのように、また前記実験結果の考察から
明らかのように本発明方式は従来方式及びUSP方式に
比較して優れた効果を奏するものである。例えば本発明
方式と従来方式のものを比較すれば容易にわかるよう
に、少ない給気量で回転数(別言すればトルク)を大幅
に向上(実験 No.4の34.8万→実験 No.2の57.
2万rpm )させることができるため、別言すれば従来よ
り極めて少ない給気圧、給気量のもとで従来と同じ回転
数が得られることから、 ・回転音を低減させることが
できる(装置発生音の低減化)、 ・給気チューブの耐圧性を下げることができる、 ・給気チューブの可撓性が高まり、操作性が改善でき
る、 ・コンプレッサーなどの流体加圧装置の省電力化を図る
ことができる、 などの効果が得られる。また、最高回転数の大幅な向上
により、従来より大幅なトルクが得られるため切削性が
良く治療の迅速性が図られる。更に、低流体エネルギー
によっても大きなトルクが得られるため、流体ボンベ駆
動のポータブル式ハンドピースや回転数(別言すればト
ルク)一定制御方式のハンドピースの製作が可能とな
る。
(2) Consideration of Experimental Results As is clear from Table 1 and as is clear from the above experimental results, the method of the present invention exhibits superior effects as compared with the conventional method and the USP method. . For example, as can be easily understood by comparing the method of the present invention with the conventional method, the rotation speed (in other words, torque) is significantly improved with a small amount of air supply (Experiment No. 4, 3480 thousand → Experiment No. 4). 2 of 57.
20,000 rpm), and in other words, the same rotation speed as the conventional one can be obtained with a significantly smaller supply pressure and supply amount than the conventional one. (Reduced noise) ・ The pressure resistance of the air supply tube can be reduced ・ The flexibility of the air supply tube can be increased and the operability can be improved ・ The power consumption of fluid pressurizing devices such as compressors can be saved. It is possible to achieve such effects. In addition, because the maximum rotation speed is greatly improved, a larger torque can be obtained than in the past, so that the machinability is good and the treatment is quick. Further, since a large torque can be obtained even with low fluid energy, it is possible to manufacture a portable handpiece driven by a fluid cylinder and a handpiece with a constant rotation speed (torque in other words) control system.

【0066】更にまた、従来方式のものにおいて実験 N
o.4に示されるように、従来方式のものを小型化(間隔
1 ' を間隔d1 へ狭小化することによる小型化)して
も性能向上は望めず、本発明方式にはるかに及ばず、こ
れは両者の設計思想の相違を明確に示すものである。即
ち、本発明方式のものはエアータービンハンドピースの
小型化が可能であり、本発明により小型化高性能の小型
流体駆動タービンハンドピースが実現される。一方、本
発明方式とUSP方式の実験結果から明らかのように、
USP方式のものにおいては一定の改善が図られるもの
の、その改善効果は本発明のものに遠く及ばないもので
ある。この点、本発明は前記した効果(小型化高性能
化)に加えてネック部内に二本の給気路(従って二個の
給気口)を配設するという製造上の困難さや経済性のデ
メリットを受けることなく、優れた性能の歯科用エアー
タービンハンドピースを提供することが出来る。
Furthermore, in the conventional method, the experiment N
As shown in o.4, even if the conventional system is downsized (the size is reduced by narrowing the interval d 1 ′ to the interval d 1 ), the performance improvement cannot be expected, and it is far beyond the present invention method. However, this clearly shows the difference between the two design ideas. That is, the air turbine handpiece of the system of the present invention can be miniaturized, and the present invention can realize a miniaturized and high performance small fluid drive turbine handpiece. On the other hand, as is clear from the experimental results of the present invention method and the USP method,
Although a certain improvement can be achieved in the USP system, the improvement effect is far below that of the present invention. In this respect, in addition to the above-described effect (miniaturization and high performance), the present invention is difficult to manufacture and economical because of providing two air supply passages (and thus two air supply ports) in the neck portion. It is possible to provide a dental air turbine handpiece with excellent performance without being disadvantaged.

【0067】次に、本発明の第二実施態様を説明する。
図20〜図21は、本発明の第二実施態様の歯科用エア
ータービンハンドピース(A)を説明するものである。
図20は、本発明の第二実施態様の歯科用エアータービ
ンハンドピース(A)のタービンロータ軸の軸方向にみ
た一部縦断面であり、図21は図20のB−B線断面図
である。なお、図20において、給気系(7)の給気口
(7a)の近傍部位に配設される絞込み手段(7b)に
ついては、その構造の理解を助けるために斜視図状に描
かれていることに留意すべきである。第二実施態様の歯
科用エアーハンドピース(A)が、前記した第一実施態
様のエアーハンドピース(A)と大きく異なる点は給気
路(7)の絞込み手段(7b)と軸受部(4)の構成で
あり、その他の構成は両者とも本質的に同じものであ
る。即ち、第二実施態様の給気系(7)に配設される絞
込み手段(7b)は、図20に示されるように二本の給
気路(71,72)が、給気口(7a)の近傍部位で絞
込まれる構造のものである。また、第二実施態様におい
て採用される軸受部(4)の構成は、前記第一実施態様
の軸受部(4)がボールベアリングを利用した玉(ころ
がり)軸受機構を採用しているのに対し、第二実施態様
の軸受部(4)が空気流(空気層)を利用した空気軸受
機構を採用している点で異なる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
20 to 21 illustrate a dental air turbine handpiece (A) according to a second embodiment of the present invention.
20 is a partial vertical cross section of the dental air turbine handpiece (A) according to the second embodiment of the present invention as seen in the axial direction of the turbine rotor shaft, and FIG. 21 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. is there. In addition, in FIG. 20, the narrowing-down means (7b) arranged in the vicinity of the air supply port (7a) of the air supply system (7) is drawn in a perspective view in order to help understanding of the structure. It should be noted that The dental air handpiece (A) of the second embodiment is greatly different from the air handpiece (A) of the first embodiment described above in that the narrowing means (7b) of the air supply passageway (7) and the bearing portion (4). ), The other configurations are essentially the same for both. That is, in the narrowing means (7b) arranged in the air supply system (7) of the second embodiment, as shown in FIG. 20, the two air supply passages (71, 72) are connected to the air supply port (7a). ) Is a structure that is narrowed down in the vicinity of. Further, the structure of the bearing portion (4) used in the second embodiment is different from that of the bearing portion (4) in the first embodiment, which employs a ball (rolling) bearing mechanism using a ball bearing. The bearing part (4) of the second embodiment is different in that an air bearing mechanism utilizing an air flow (air layer) is adopted.

【0068】前記空気軸受機構を用いた軸受部(4)
は、周方向にいくつかの貫通孔(45)を有した軸受
(46)と、前記軸受(46)の内部あるいはその内部
から側方にまで及ぶ軸部(31)(タービンロータ軸
(3)と一体であってもよい。)によって構成されてい
る。そして、前記軸受(46)は、その外周にある軸受
支持部材(47)によってヘッド周側部(12)に弾性
的に保持されている。また、第二実施態様のものは、前
記空気軸受機構(前記軸受(46))へ空気を給気する
ために、図20に示されるように給気路(7)から分岐
路(7m、7n)を形成している。軸部(31)即ちタ
ービンロータ軸(3)は前記分岐路(7m、7n)から
前記貫通孔(45)を通じて前記軸受(46)と前記軸
部(31)の隙間に空気を供給することにより、その隙
間に供給された空気の層を介して、前記軸受(46)と
接する事無く浮いた状態となり、回転自在に支えられ
る。第二実施態様の図20の場合において、前記第一実
施態様でのタービンブレード(2)とチャンバー(1
1)の上下内壁面の間の間隔(d1 )は、タービンブレ
ード(2)と軸部(31)の上下面の間の間隔(d1
と解すべきであり、本発明に示される方法を用いると、
この第二実施態様の歯科用ハンドピース(A)において
も、前記第一実施態様のものと同様な効果を発現させる
ことが出来る。
Bearing part (4) using the air bearing mechanism
Is a bearing (46) having a number of through holes (45) in the circumferential direction, and a shaft portion (31) (turbine rotor shaft (3)) extending from the inside of the bearing (46) to the side thereof. It may be integrated with). The bearing (46) is elastically held on the head peripheral side portion (12) by the bearing support member (47) on the outer periphery thereof. Further, in the second embodiment, in order to supply the air to the air bearing mechanism (the bearing (46)), as shown in FIG. 20, the air supply passage (7) is branched to the branch passages (7m, 7n). ) Is formed. The shaft portion (31), that is, the turbine rotor shaft (3), supplies air from the branch passage (7m, 7n) to the clearance between the bearing (46) and the shaft portion (31) through the through hole (45). , Through the layer of air supplied to the gap, it floats without contacting the bearing (46) and is rotatably supported. In the case of FIG. 20 of the second embodiment, the turbine blade (2) and the chamber (1
Spacing between the upper and lower inner wall surface of 1) (d 1) has a shaft portion turbine blade (2) (the distance between the upper and lower surfaces of 31) (d 1)
It should be understood that using the method shown in the present invention,
Also in the dental handpiece (A) of the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be exhibited.

【0069】[0069]

【発明の効果】本発明は、歯科用等の小型流体駆動ター
ビンハンドピースは、従来と全く異なる設計思想に基づ
いて構成されるものである。特に、本発明は、該ハンド
ピースのヘッド部チャンバー内に配置されたタービンロ
ータ軸のタービンブレードに対する加圧流体の供給・排
出システムを、チャンバー内に供給される加圧流体にお
いて拡散成分を抑制するとともに、タービンブレードに
衝突した直後に、チャンバー内でタービンブレードの回
転に負(ネガティブ)の影響を与えないようにするため
に、加圧流体をチャンバー内から即座に排出するように
改めるものである。
According to the present invention, a small fluid-driven turbine handpiece for dentistry or the like is constructed on the basis of a design concept completely different from the conventional one. In particular, the present invention provides a supply / exhaust system of a pressurized fluid to a turbine blade of a turbine rotor shaft arranged in a head chamber of the handpiece, and suppresses a diffusion component in the pressurized fluid supplied into the chamber. At the same time, immediately after the collision with the turbine blade, the pressurized fluid is immediately discharged from the chamber in order to prevent the rotation of the turbine blade in the chamber from being negatively affected. .

【0070】前記した供給・排出システムにより、本発
明の小型流体駆動タービンハンドピースは、従来のもの
と比較して同一の加圧流体の供給圧・供給量のもとで、
格段にタービンロータ軸の回転数(別言すればトルク)
を向上させることが出来る。
Due to the above-mentioned supply / discharge system, the small fluid-driven turbine handpiece of the present invention has the same supply pressure / supply amount of the pressurized fluid as compared with the conventional one.
The rotation speed of the turbine rotor shaft (torque in other words)
Can be improved.

【0071】そして、前記タービンロータ軸の大幅な回
転数の向上により、回転音の低減化(装置発生音の低減
化)、給気チューブの耐圧性の低減化、前者と関連した
可撓性の給気チューブの使用による操作性の向上、大ト
ルクのもとでの治療行為の迅速性、あるいは低流体エネ
ルギーによっても従来と同じトルクが得られるため流体
ボンベ駆動方式などによるポータブル式ハンドピースの
提供、更には機器の小型化など、種々の優れた効果が得
られる。
By significantly improving the rotational speed of the turbine rotor shaft, the rotational noise is reduced (the noise generated by the device is reduced), the pressure resistance of the air supply tube is reduced, and the flexibility related to the former is reduced. Providing a portable handpiece such as a fluid cylinder drive method because the same torque as before can be obtained by improving the operability by using the air supply tube, the speed of treatment action under large torque, or low fluid energy Further, various excellent effects such as miniaturization of equipment can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の小型(歯科用)エアータービンハン
ドピースの斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a small (dental) air turbine handpiece of the present invention.

【図2】 本発明の第一実施態様の小型(歯科用)エア
ータービンハンドピースの要部縦断面図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a main part of a small (dental) air turbine handpiece according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 図2のA−A線断面図である。3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【図4】 図3のA1 −A1 線断面図である。4 is a cross-sectional view taken along the line A 1 -A 1 of FIG.

【図5】 図4に関連した本発明の絞込み手段(7b)
の構成を説明するための図である。
FIG. 5 is a narrowing means (7b) according to the present invention related to FIG.
3 is a diagram for explaining the configuration of FIG.

【図6】 本発明の絞込み手段(7b)の第一変形例を
説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a first modified example of the narrow-down means (7b) of the present invention.

【図7】 本発明の絞込み手段(7b)の第二変形例を
説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a second modified example of the narrow-down means (7b) of the present invention.

【図8】 本発明の絞込み手段(7b)の第三変形例を
説明するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining a third modified example of the narrow-down means (7b) of the present invention.

【図9】 従来の給気口から噴射される加圧空気流の拡
散の成分を説明するための図である。
FIG. 9 is a view for explaining a diffusion component of a pressurized air flow injected from a conventional air supply port.

【図10】 本発明の小型(歯科用)エアータービンハ
ンドピースに適用される第一実施態様のタービンブレー
ドを説明する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a turbine blade of a first embodiment applied to a small (dental) air turbine handpiece of the present invention.

【図11】 本発明の小型(歯科用)エアータービンハ
ンドピースに適用される第二実施態様のタービンブレー
ドを説明する図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a turbine blade of a second embodiment applied to the small (dental) air turbine handpiece of the present invention.

【図12】 本発明の小型(歯科用)エアータービンハ
ンドピースに適用される第三実施態様のタービンブレー
ドを説明する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a turbine blade of a third embodiment applied to a small (dental) air turbine handpiece of the present invention.

【図13】 本発明の小型(歯科用)エアータービンハ
ンドピースに適用される第四実施態様のタービンブレー
ドを説明する図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a turbine blade of a fourth embodiment applied to a small (dental) air turbine handpiece of the present invention.

【図14】 本発明方式の小型エアーハンドピースと等
価の実験装置の側面図であり、給排気システムを示すた
め一部を透視した図である。
FIG. 14 is a side view of an experimental device equivalent to the small-sized air handpiece according to the present invention, a part of which is a perspective view showing the air supply / exhaust system.

【図15】 図14のハウジング部材(H1 )の平面図
(a)と、D−D線断面図(b)である。
15 is a plan view (a) of the housing member (H 1 ) of FIG. 14 and a sectional view (b) taken along the line DD.

【図16】 図14の給気路(7)の軸線方向のE−E
線断面図である。
16] EE in the axial direction of the air supply passage (7) in FIG.
It is a line sectional view.

【図17】 従来方式のエアーハンドピースと等価の実
験装置の側面図であり、給排気システムを示すため一部
を透視した図である。
FIG. 17 is a side view of an experimental device equivalent to a conventional air handpiece, in which a part is seen through to show an air supply / exhaust system.

【図18】 図17のハウジング部材(H1 ' )の平面
図(a)と、F−F線断面図(b)である。
FIG. 18 is a plan view (a) of the housing member (H 1 ′) of FIG. 17 and a sectional view (b) taken along line FF.

【図19】 図17の給気路(7' )の軸線方向のG−
G線断面図(b)である。
FIG. 19 is an axial G- of the air supply passage (7 ′) of FIG. 17;
It is a G line sectional view (b).

【図20】 本発明の第二実施態様の小型(歯科用)エ
アータービンハンドピースの要部縦断面図である。
FIG. 20 is a longitudinal sectional view of an essential part of a small (dental) air turbine handpiece according to a second embodiment of the present invention.

【図21】 図14のB−B線断面図である。21 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.

【図22】 従来の医療用(歯科用)エアータービンハ
ンドピースの要部縦断面図である。
FIG. 22 is a longitudinal sectional view of a main part of a conventional medical (dental) air turbine handpiece.

【図23】 図22のC−C線断面図である。23 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.

【図24】 エアータービンにおける給気空気圧と給気
速度の相関(理論値)を示すグラフである。
FIG. 24 is a graph showing a correlation (theoretical value) between the supply air pressure and the supply speed in the air turbine.

【図25】 エアータービンにおける給気空気圧と給気
(入)量の相関(理論値)を示すグラフである。
FIG. 25 is a graph showing a correlation (theoretical value) between the supply air pressure and the supply air amount in the air turbine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A ……………本発明の小型(歯科用)エアータービ
ンハンドピース A´ ……………従来の医療用(歯科用)エアータービ
ンハンドピース H,H´ ………ヘッド部 G,G´ ………グリップ部 N,N´ ………ネック部 1,1´ ………ヘッド 11,11´……チャンバー 2,2´ ………タービンブレード 3,3´ ………タービンロータ軸 4,4´ ………軸受部 5,5´ ………工具(軸) 6,6´ ………ネック本体 7,7' ………給気系 7a,7a´…………給気口 7b …………絞込み手段 71,71' …………給気路 8,8' …………排気系 81,81' …………排気路 8a,8a´…………排気口 (a),(b)………加圧空気流 H1 ,H2 ,H3 ,H1 ' ,H2 ' ,H3 '……………
………………ヘッド部を構成するハウジング部材 12,12´…………周側部 13,13´…………キャップ部
A ......... Small (dental) air turbine handpiece A'according to the present invention A conventional medical (dental) air turbine handpiece H, H '... Head part G, G' ...... Grip part N, N '... ...... Neck part 1, 1' ... ...... Head 11, 11 '...... Chamber 2, 2' ... ...... Turbine blades 3, 3 '...... Turbine rotor shaft 4, 4 '... Bearings 5, 5' ... Tool (shaft) 6, 6 '... Neck body 7, 7' ... Air supply system 7a, 7a '... Air supply port 7b. ………… Narrow-down means 71, 71 ′ ………… Air supply passage 8, 8 ′ ………… Exhaust system 81, 81 ′ ………… Exhaust passage 8a, 8a ′ ………… Exhaust port (a), (B) ……… Pressurized air flow H 1 , H 2 , H 3 , H 1 ', H 2 ', H 3 '...
……………… Housing members that make up the head part 12, 12 '………… Peripheral side part 13, 13' ………… Cap part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−131001(JP,A) 特開 昭64−25846(JP,A) 特開 昭63−206238(JP,A) 特開 昭53−213596(JP,A) 実開 平5−95510(JP,U) 実願昭53−169009号(実開 昭55− 87211号)の願書に添付した明細書及び 図面の内容を撮影したマイクロフィルム (JP,U) 米国特許3893242(US,A) 米国特許4020556(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61C 1/05 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A 5-131001 (JP, A) JP-A 64-25846 (JP, A) JP-A 63-206238 (JP, A) JP-A 53- 213596 (JP, A) Jitsukai Hei 5-95510 (JP, U) Jpn. Application No. 53-169009 (Jun. 55-87211) Micro film filming the details and drawings attached to the application ( JP, U) US Patent 3893242 (US, A) US Patent 4020556 (US, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) A61C 1/05

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ヘッド(1)のチャンバー(11)内
に、タービンブレード(2)を有するタービンロータ軸
(3)の前記タービンブレード(2)が配置されるとと
もに、ヘッド(1)内部に前記タービンロータ軸(3)
が回転自在に軸受部(4)を介して支承されたヘッド部
(H)、及び、前記ヘッド部(H)に連接されたネック
部(N)であって、その本体(6)内部に前記チャンバ
ー(11)内のタービンブレード(2)へ加圧流体を供
給する供給系(7)とチャンバー(11)内の加圧流体
を排出する排出系(8)を有するネック部(N)、とか
ら構成される小型流体駆動タービンハンドピース(A)
において、(i). 前記ヘッド(1)のチャンバー(11)内に配設
されるタービンブレード(2)は、 (i) −1 . タービンロータ軸(3)の軸方向にみた高さ
が、チャンバー(11)の上下内壁面(111、11
2)の間の高さに近似する高さで構成され、かつ、 (i) −2 . タービンブレード(2)の回転径が、チャン
バー(11)の周側内壁面(113)の内径に近似する
径で構成され、 (ii). 前記供給系(7)が、一個の供給口(7a)を有
するとともに、前記 供給口(7a)の近傍部位に
加圧流体の絞込み手段(7b)を有するもの で構
成され、(iii). 前記排気系(8)が、排出口(8a)を有する
もので構成され、かつ、 (iv). 前記供給系(7)の一個の供給口(7a)と前記
排出系(8)の排出 口(8a)の配設位置関係
が、供給口(7a)から噴射されてタービンブ
ード(2)に衝突させた直後の加圧流体をチャンバー
(11)内に周回 させずに排出口(8a)から即
座に排出させるために、供給口(7a)の 接部
位に排出口(8a)が配設されたものであること、を特
徴とする小型流体駆動タービンハンドピース。
1. The turbine blade (2) of a turbine rotor shaft (3) having a turbine blade (2) is arranged in a chamber (11) of the head (1), and the turbine blade (2) is arranged inside the head (1). Turbine rotor shaft (3)
Is a head portion (H) rotatably supported via a bearing portion (4) and a neck portion (N) connected to the head portion (H). A supply system (7) for supplying a pressurized fluid to a turbine blade (2) in the chamber (11) and a neck portion (N) having a discharge system (8) for discharging the pressurized fluid in the chamber (11). Small fluid drive turbine handpiece (A)
In (i). Inside the chamber (11) of the head (1)
The turbine blade (2) to be operated is (i) -1 . Height viewed in the axial direction of the turbine rotor shaft (3)
However, the upper and lower inner wall surfaces (111, 11) of the chamber (11)
The height of the turbine blade (2) is close to the height between 2) and (i) -2 .
It is close to the inner diameter of the inner wall surface (113) of the bar (11).
Consists of diameter, (ii). The supply system (7), together with having one supply port (7a), which comprises means (7b) refinement of the pressurized fluid in the vicinity portion of the supply opening (7a) (Iii). The exhaust system (8) has an outlet (8a).
It consists of objects and the arrangement position relationship of (iv). The one of the supply port of the supply system (7) (7a) and said <br/> discharge system outlet (8) (8a), supplied It is injected from the mouth (7a) and Tabinbu Les
The pressurized fluid immediately after it collides with the chamber (2)
(11) Immediately from the discharge port (8a) without circulating inside
To discharge the seat, a small fluid-driven turbine handpiece neighbor sites outlet (8a) to be one that is provided, and wherein the supply port (7a).
【請求項2】 絞込み手段(7b)が、所望の出会い角
(θ)を有する二以上の複数の供給路(71、72、…
……………7n,nは2以上の整数)を供給口(7a)
の近傍部位で合流させて形成したものである請求項1に
記載の小型流体駆動タービンハンドピース。
2. The narrowing-down means (7b) has a plurality of supply paths (71, 72, ...) Having a desired encounter angle (θ).
…………… 7n, n is an integer of 2 or more) Supply port (7a)
The small fluid-driven turbine handpiece according to claim 1, wherein the small-sized fluid-driven turbine handpiece is formed by merging at a portion in the vicinity of.
【請求項3】 絞込み手段(7b)が、一本の供給路
(71)の供給口(7)の近傍部位で所望の出合い角
(θ)を有するように円錐状(コーン状)に縮径させて
形成したものである請求項1に記載の小型流体駆動ター
ビンハンドピース。
3. The constricting means (7b) reduces the diameter in a conical shape (cone shape) so as to have a desired encounter angle (θ) at a portion near the supply port (7) of one supply passage (71). The small fluid-driven turbine handpiece according to claim 1, which is formed by the above-mentioned method.
【請求項4】 出合い角(θ)が、5°〜40°である
請求項3に記載の小型流体駆動タービンハンドピース。
4. The small fluid-driven turbine handpiece according to claim 3, wherein the meeting angle (θ) is 5 ° to 40 °.
【請求項5】 排出系(8)が、二以上の複数の排出路
(81、82、……………8n,nは2以上の整数)と
夫々の排出口(81a,82a,……………8na)を
有するもので構成されるものである請求項1に記載の小
型流体駆動タービンハンドピース。
5. The discharge system (8) has a plurality of discharge paths of two or more (81, 82, ... 8n, n is an integer of 2 or more) and respective discharge ports (81a, 82a ,. The small fluid-driven turbine handpiece according to claim 1, which is constructed by having 8 na).
【請求項6】 ヘッド(1)のチャンバー(11)内に
配置されたタービンブレード(2)の大きさが、タービ
ンロータ軸(3)の軸方向にみてタービンブレード
(2)とチャンバー(11)の上下内壁面(111、1
12)の間隔をd1 及びタービンブレード(2)の高さ
をhとしたとき、前記d1 が前記hの1/10以下の大
きさになるようにタービンブレード(2)の大きさを設
定したものである請求項1に記載の小型流体駆動タービ
ンハンドピース。
6. The size of the turbine blade (2) arranged in the chamber (11) of the head (1) is such that the turbine blade (2) and the chamber (11) are viewed in the axial direction of the turbine rotor shaft (3). Upper and lower inner wall surfaces (111, 1,
When the interval of 12) were d 1 and a height of the turbine blade (2) is h, set the size of the turbine blades (2) such that the d 1 is less than 1/10 the size of the h The miniature fluid-driven turbine handpiece according to claim 1, wherein
【請求項7】 間隔d1 が、500μm 以下である請求
に記載の小型流体駆動タービンハンドピース。
7. The miniature fluid-driven turbine handpiece according to claim 6 , wherein the distance d 1 is 500 μm or less.
【請求項8】 間隔d1 が、100μm 〜200μm で
ある請求項に記載の小型流体駆動タービンハンドピー
ス。
8. The miniature fluid-driven turbine handpiece according to claim 6 , wherein the distance d 1 is 100 μm to 200 μm.
【請求項9】 ヘッド(1)のチャンバー(11)内に
配置されたタービンブレード(2)の大きさが、タービ
ンロータ軸(3)の軸方向にみてタービンブレード
(2)とチャンバー(11)の上下内壁面(111、1
12)の間隔をd1 、及びタービンロータ軸(3)の軸
方向に垂直な方向にみてタービンブレード(2)の外周
と前記周側内壁面(113)の間隔をd2 としたと
き、前記d1 が前記d2 の2.5倍以下の大きさになる
ようにタービンブレード(2)の大きさを設定したもの
である請求項1に記載の小型流体駆動タービンハンドピ
ース。
9. The size of the turbine blade (2) arranged in the chamber (11) of the head (1) is such that the turbine blade (2) and the chamber (11) when viewed in the axial direction of the turbine rotor shaft (3). Upper and lower inner wall surfaces (111, 1,
D 1 spacing 12), and the outer periphery of the turbine rotor shaft (3) the turbine blade as viewed in a direction perpendicular to the axial direction of (2)
When the distance part and the peripheral inner wall surface (113) and the d 2, wherein d 1 is set the size of the turbine blade (2) so that the size of more than 2.5 times the d 2 A miniature fluid-driven turbine handpiece according to claim 1, wherein
【請求項10】 間隔d2 が、150μm である請求項
9に記載の小型流体駆動タービンハンドピース。
10. The miniature fluid-driven turbine handpiece according to claim 9, wherein the distance d 2 is 150 μm.
【請求項11】 供給系(7)の一個の供給口(7a)
と排出系(8)の排出口(8a)の配設位置関係が、供
給口(7a)の直上及び/又は直下の隣接部位に排出口
(8a)が配設されたものである請求項1に記載の小型
流体駆動タービンハンドピース。
11. One supply port (7a) of the supply system (7)
The discharge port (8a) of the discharge system (8) and the discharge port (8a) are arranged in a positional relationship such that the discharge port (8a) is arranged at an adjacent portion immediately above and / or immediately below the supply port (7a). The small fluid-driven turbine handpiece according to item 1.
【請求項12】 排出口(8a)の開口面積が、一個の
供給口(7a)の開口面積より大きいものである請求項
1に記載の小型流体駆動タービンハンドピース。
12. The small fluid-driven turbine handpiece according to claim 1, wherein the opening area of the discharge port (8a) is larger than the opening area of the single supply port (7a).
【請求項13】 供給系(7)の一個の供給口(7a)
の配設位置が、供給口(7a)からの加圧流体がタービ
ンロータ軸(3)の軸方向にみてタービンブレード
(2)の略中央部位に当たる位置に配設されたものであ
る請求項1に記載の小型流体駆動タービンハンドピー
ス。
13. One supply port (7a) of the supply system (7)
2. The arrangement position of is arranged such that the pressurized fluid from the supply port (7a) is in contact with a substantially central portion of the turbine blade (2) when viewed in the axial direction of the turbine rotor shaft (3). The small fluid-driven turbine handpiece according to item 1.
【請求項14】 軸受部(4)が、ボールベアリングに
よる玉軸受機構のものである請求項1に記載の小型流体
駆動タービンハンドピース。
14. The small fluid-driven turbine handpiece according to claim 1, wherein the bearing portion (4) is a ball bearing mechanism using a ball bearing.
【請求項15】 軸受部(4)が、エアーベアリングに
よる空気軸受機構のものである請求項1に記載の小型流
体駆動タービンハンドピース。
15. The small fluid-driven turbine handpiece according to claim 1, wherein the bearing portion (4) has an air bearing mechanism by an air bearing.
【請求項16】 ヘッド(1)及びネック部本体(6)
が合成樹脂で構成されたものである請求項1に記載の小
型流体駆動タービンハンドピース。
16. Head (1) and neck body (6)
The small fluid-driven turbine handpiece according to claim 1, wherein is made of synthetic resin.
【請求項17】 医科及び歯科治療に用いられる請求項
1〜16のいずれか1項に記載の小型流体駆動タービン
ハンドピース。
17. Medical and small fluid driven turbine handpiece according to any one of claims 1-16 for use in dental treatment.
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