JP3795722B2 - Medical cutting instrument and sealing member for medical cutting instrument - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、歯科における診療などに用いられる医療用切削器械と、この医療用切削器械に使用されるシール部材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば歯科の診療においては、ヘッドにダイアモンドポイントバーやカーバイドバーあるいはファイルやリーマ等の切削工具を装着したエアータービンハンドピースやマイクロモータハンドピース、スケーラ等の各種の切削器械が使用されている。この種の切削器械では、切削工具がヘッドから外部に突出する部分には切削工具の周囲に環状の隙間があり、使用時にはこの隙間から切削で生じた歯の粉や唾液、血液等の異物が侵入してヘッドの内部が汚染される可能性がある。なお、器械の種類によっては切削工具保持具がヘッド外部まで突出し、その周囲に環状の隙間が形成される場合もある。以下、切削工具と切削工具保持具が回転するものである場合にはこれらの総称として回転軸なる用語を用いる場合がある。
【0003】
このため、切削器械は使用後に洗浄を行い、更にオートクレーブ等による滅菌処理が行われるのであるが、この処理は操作が煩雑である上に、高温の高圧蒸気によって器械の劣化が生ずるという問題がある。また汚染物質である上記の異物が、作動媒体供給用のチューブに侵入したり、更に制御ユニットにまで達することがあり、チューブやユニットの滅菌処理は切削器械以上に困難であると共に、処理によってこれらの機器類を劣化させてしまうという問題が生ずる。この汚染を防ぐにはシール部材によって上記の隙間を無くせばよいが、回転軸は1分に数万回あるいは数十万回という高速回転が普通であるため、シール部材が回転軸に接触する部分は摩擦による発熱に耐えられないと考えられていた。
【0004】
このため、例えば実公昭60−7692号公報には、シール部材を備えた防塵カバーをヘッドの先端に設け、回転軸が撓んだ場合にはシール部材が共に回転して摩耗しないようにしたものが提案されている。また、実公平7−37605号公報には、回転軸の先端部分にディスクを設けてその遠心力で異物を排除し、ヘッド内まで異物が侵入しないようにしたものが提案されている。しかしながら、これらは隙間が完全に塞がれるわけではなく、異物侵入を防止するには不十分な構成であった。
【0005】
また例えば特開平9−108239号公報には、作動用の給気がオフされた瞬間に排気孔を閉じてタービンの惰性回転による吸引を防止するようにしたものが提案されているが、弁の動作遅れなどによって吸引が生ずる可能性があり、また弁を必要として構造が複雑になったり、故障しやすくなったりするという問題点が考えられる。同様に排気孔への吸引を防止するために、回転軸近傍の領域と排気孔を連通させたものも提案されているが、これもタービンの惰性回転による吸引を完全に防止するこは困難と考えられる(例えば米国特許第5807108号明細書参照)。
【0006】
更に、上記の例では切削器械の内部に加工を施し、あるいは精密に加工されたタービンやその回転軸を再加工する必要があり、構造も複雑になるのでコスト高となる。また歯科用切削器械では、危険防止のためにヘッドを口腔内に挿入した状態でオン・オフが行われるのが普通であり、器械が作動していない時にヘッドの先端が口腔内のどこかに触れると、塞がれていない隙間から汚染物質が確実に侵入するので、汚染を完全に防止するには不十分な構成である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
この発明はこれらの点に着目し、シール部材の配置と形状に改良を加えて切削工具または切削工具保持具の周囲に生ずる隙間を塞ぐようにして上記の諸問題を解決することを課題としてなされたものである。なおこの発明は、超音波スケーラのように切削工具が回転しない器械にも適用できるほか、歯科用だけでなく外科用や口腔外科用を含む一般医療用切削器械にも適用できる。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するために、この発明の医療用切削器械では、ヘッドに装着された切削工具または切削工具保持具の周囲に環状の隙間が形成される部分にシール部材を設け、切削工具または切削工具保持具に接触して上記隙間を塞ぐ接触片を上記シール部材に環状に形成し、少なくとも上記接触片の切削工具または切削工具保持具に接触する部分を弾性体で構成すると共に、上記接触片が、切削工具の作動時に上昇するヘッド内部の作動気体の圧力によって外側に押し開かれて切削工具または切削工具保持具から離れ、切削工具の不作動時には閉じて上記隙間を塞ぐように構成している。このような構成により、切削工具が作動していない時は隙間が塞がれるので汚染物質のヘッド内への侵入が確実に防止され、切削工具の作動中は隙間から出る気体に逆らって汚染物質がヘッド内に侵入することはなく、ヘッドから漏れる作動音も小さくなる。また、切削工具の作動中はシール部材が工具に接触しなくなるので、切削工具が回転するタイプの場合でも高速回転中の回転軸に触れることによる損耗は全く発生せず、切削工具または切削工具保持具に接触する部分が弾性体であるため必要以上に強く接触することがなく、仮に高速の回転軸に触れていても摩擦による損耗はほとんど生じない。
【0009】
また、ヘッドに装着された切削工具または切削工具保持具の周囲に環状の隙間が形成される部分にシール部材を設け、切削工具または切削工具保持具に接触して上記隙間を塞ぐ接触片を上記シール部材に環状に形成し、少なくとも上記接触片の切削工具または切削工具保持具に接触する部分を弾性体で構成すると共に、上記接触片と切削工具または切削工具保持具とが相互に接触する部分を水によって冷却する冷却手段を備えている。この冷却手段は、該当する部分に直接注水したり、その近傍のヘッド内に冷却水を循環させて間接的に冷却したりすることで実現でき、このような構成によって、隙間が塞がれているので汚染物質のヘッド内への侵入が防止され、接触する部分の発熱が軽減されるので、高速の回転軸に触れることによる損耗は発生しにくくなる。
【0010】
また上記のシール部材は、接触片の断面形状を、切削工具または切削工具保持具に接触する部分に近くなるほど厚みが薄くなるテーパ状としている。このような構成により、接触片の柔軟性が増して接触部分での接触負荷を小さくすることができ、接触音の発生や振動も防止できる。
【0011】
また、接触片の少なくとも切削工具または切削工具保持具に接触する部分は摩擦係数の低い材料で構成される。これは、該当する部分を四フッ化エチレンやパリレン樹脂のような摩擦係数の低い物質でコーティングしたり、含油ゴムや四フッ化エチレン入りゴムのような摩擦係数を低下させる物質を混入した材料で構成することによって実現できる。このような構成により、高速の回転軸に触れることによる損耗は発生しにくくなる。
【0013】
上記のように接触片が回転軸に触れることによる損耗を防止できても、シール部材は消耗品であるから容易に交換できることが望ましい。このため、シール部材を切削器械本体に対して着脱可能とするための係合部が、シール部材及び切削器械本体にそれぞれ設けられる。この場合、係合部の少なくとも一方を弾性変形可能な構成とすることが望ましく、これにより着脱操作が容易になると共に装着状態の維持が確実となる。
【0014】
また、切削器械の本体を覆うカバー部材を備えてもよい。この場合には、カバー部材には切削工具貫通穴が形成され、この穴を囲むようにシール部材が一体に形成される。このような構成により、切削器械はヘッド内だけでなく外面の汚染も防止することが可能となる。
【0015】
この発明が適用される切削器械は、例えば歯科の診療等で用いられる医療用エアータービンハンドピースや医療用マイクロモータハンドピースであり、これらのハンドピースを用いた診療における感染等の可能性を大幅に低減し、安全性が向上される。
【0016】
また、この発明のシール部材は上記のような切削器械が実現されるように構成される。なお、切削器械本体に対して着脱可能とするための係合部としては、例えばゴム製のOリング状のものが適しており、これに対応して器械本体側にはOリング溝に相当する係合溝を設け、この溝にはめ込んで装着される。
【0017】
【発明の実施の形態】
次に、実施の形態について説明する。図1はエアータービンハンドピースにこの発明を適用した例におけるヘッドの断面図、図2はシール部材の断面図、図3は動作状態の説明図であって、1はハンドピース本体、2は本体1の先端部分に設けられているヘッド、3は切削工具、4はシール部材である。
【0018】
ヘッド2は、アウターハウジング2aの内部にインナーハウジング2bが設けられ、その内部にブレード2cを備えたスピンドル2dをベアリング2eを介して支持している。スピンドル2dは切削工具保持具を兼ねており、これにシャフト3aを支持された切削工具3がヘッド2から外部に突出している。ハンドピース本体1には、作動気体である高圧エアーの供給ダクト1aとリターンダクト1b、洗浄水供給ダクト1cと噴霧エアー供給ダクト1d等が備えられている。これらの構成と動作は周知のハンドピースと基本的には変わらないので、これ以上の説明は省略する。
【0019】
スピンドル2dの先端はインナーハウジング2bの下面、すなわち切削工具3の突出部分まで延びており、インナーハウジング2bとスピンドル2dとの間には環状の隙間5が形成されている。シール部材4は例えばゴム成形品であって図2に示すような浅い有底円筒状であり、端縁に相当する部分には断面が円形でOリング状になっている係合部4aが設けられ、また底に相当する部分の中央には切削工具3が通る貫通穴4bが設けられ、その周縁は切削工具3のシャフト3aに近いほど厚みが薄くなった断面テーパ状の接触片4cとなっている。これに対応して、インナーハウジング2bの下面の切削工具3が突出する部分には係合溝2fがリング状に形成されている。なおこの明細書においては、「テーパ状」の語を一方の面が他方の面に対して相対的に傾斜して厚みが変化する状態の意味で使用している。
【0020】
シール部材4は貫通穴4bの内径を切削工具3のシャフト3aの外径よりも僅かに小さく選定してあり、係合溝2fに係合部4aを係合させることによってヘッド2に装着される。この装着状態では、接触片4cはシャフト3aに押し広げられると共に切削工具3の先端方向、つまり外側に若干押し曲げられ、シャフト3aに密着して上記の隙間5を塞ぐ状態となる。図3の左側はこの状態を例示したものである。なお、シール部材4の係合部4aとインナーハウジング2bの係合溝2fは、いずれか一方が弾性変形可能であればシール部材4の着脱を容易に行えるが、この例ではシール部材4がゴム製であるため係合部4aが変形可能となっている。
【0021】
この実施の形態は上述のような構成であり、供給ダクト1aから作動気体である高圧エアーが供給されるとスピンドル2dと切削工具3が高速で回転する。この作動時には高圧エアーの大部分はリターンダクト1bを経て回収されるが、ヘッド2の内部の圧力が高くなるため、エアーの一部はシャフト3aに接触している接触片4cの貫通穴4bの部分を外側に押し開き、図3の右側に矢印で示すようにこの部分から外部に放出される。このため、接触片4cは切削工具3のシャフト3aから僅かに離れて直接には接触しない状態となり、接触による損耗は全く発生しなくなる。しかもこのシャフト3aと接触片4cとの間の隙間からはエアーが噴出するので、切削によって生じた歯の粉や血液などの異物がヘッド2内に侵入することはない。
【0022】
また、エアーの供給を止めて作動を停止させた場合には、接触片4cは元の形状に戻って上記の隙間が塞がれるので、作動停止中に汚染物質がヘッド2内に侵入することはなく、更にシャフト3aと接触片4cとの接触により、エアーの供給を止めてから実際に切削工具3が停止するまでの時間が短縮されるという効果も得られる。
【0023】
上述の例では、シール部材4は接触片4cがシャフト3aに密着して隙間5を塞いでいるが、隙間5を塞ぐ態様はこれに限定されるものではない。図4及び図5は、スピンドル2dの先端がインナーハウジング2bの下面よりも若干突出するような形状の場合である。すなわち、図4ではシール部材4の貫通穴4bはシャフト3aの外径よりも大きくなっており、接触片4cはシャフト3aではなくスピンドル2dのラジアル方向の端面に接触して隙間5を塞いでいる。また図5では接触片4cがスピンドル2dのスラスト方向の周面に接触して隙間5を塞いでおり、図5のシール部材4は図2に示したものとは異なる形状となっている。このように、シール部材4の形状や隙間5を塞ぐ態様はヘッド2の形状などに応じて適宜選択すればよく、接触片4cは図1や図3のように切削工具3のスラスト方向の周面に接触するだけでなく、例えば図4や図5のように切削工具保持具に相当するスピンドル2dのスラスト方向の周面またはラジアル方向の端面に接触させてもよい。
【0024】
なお、図5はギヤ1e、1fを介して切削工具3を駆動するマイクロモータハンドピースの場合の例であり、タービン駆動用の高圧エアーは供給されないが、作動時にはモータやギヤ部の冷却のために図示しないダクトから冷却用エアーが供給される。従って、エアータービンハンドピースの場合と同様に作動中はヘッド2内の圧力は高くなり、隙間5を塞いでいる接触片4cが外側に押し開かれてスピンドル2dに接触しない状態となる。
【0025】
上述の例におけるシール部材4は例えばゴム成形品であるが、他の適宜の弾性材料を用いることができる。特に、図4のようにスピンドル2dの端面に接触する構造の場合には、シール部材4として金属のベローズ構造のもの(図示せず)を用いることも可能である。またシール部材4の材料が柔軟なものであれば、ヘッド2の内部圧力によって外側に押し開かれやすくなり、また内外の圧力差が小さくて外側への押し開きが少なく、接触が生ずるような場合であっても接触圧力が小さくなるので、上記の損耗防止の効果がより確実となる。なお材料がゴム系の場合でも、好ましくはオートクレーブ等の滅菌処理に耐えられる材質の方がよく、例えばシリコーンゴム、フッ素ゴム、パーフロロ系ゴム、EPDM(エチレン・プロピレンゴム)、H−NBR(水素化ニトリルゴム)等を用いることが望ましい。
【0026】
またシール部材4は、少なくとも接触片4cの貫通穴4aの部分、すなわち切削工具3やスピンドル2dに接触する部分を、例えば4フッ化エチレン樹脂やパリレン樹脂等の摩擦係数の低い材料でコーティングし、あるいは摩擦係数の低い材料、例えば含油ゴムや4フッ化エチレン入りゴム等で形成してもよく、切削工具3やスピンドル2dと接触した際の摩耗防止の効果が高くなる。これは、作動用の高圧エアーを用いないためヘッド内部の圧力と外部の圧力の差がそれほど大きくならず、接触片4cが押し開かれる度合いが少なくて接触が起きる可能性のあるマイクロモータハンドピースなどでは特に効果がある。
【0027】
図6は、シール部材4と切削工具3あるいはスピンドル2dとが接触する部分を積極的に冷却するようにした例である。すなわち、洗浄水供給ダクト1cの出口にノズル1gを設け、接触片4cとシャフト3aの接触部分に洗浄水の一部を冷却水として直接噴射するようにしたものであり、仮に摩擦熱が生ずるような相互接触が起きても、噴射される冷却水1hで冷却されるので発熱による損耗が発生しにくくなる。なお、図6のように接触部分に直接注水せず、例えばアウターハウジング2aやインナーハウジング2bのシール部材4が取り付けられている部分に冷却水を循環させ、間接的に冷却するような構造も可能である。
【0028】
ところで、ヘッド2を含むハンドピース本体1の先端部分は、診療中に患者の口腔に触れたりして汚染される可能性が大きいので、上述のシール部材4のように隙間5を塞ぐだけでなく、カバー部材によって少なくとも本体1の先端部分の全体を覆うことができれば好都合である。図7及び図8はこのようなカバー部材にシール部材を一体に形成した例であり、6はこのカバー部材を示す。
【0029】
すなわち、カバー部材6は薄い弾性材料を用いてハンドピース本体1の外面と同じ形状となるように形成されたもので、本体1の先端から中央よりやや後ろ寄りまでを覆う長さとなっており、本体1に装着した際には本体1の表面に密着するようになっている。ヘッド2から切削工具3が突出する部分にはシール部材6aが一体に形成され、また洗浄水供給ダクト1cと噴霧エアー供給ダクト1dに対応して必要な開口部6bが形成されており、切削工具3はシール部材6aの貫通穴6cを通って外部に突出する。シール部材6aの形状は前述したシール部材4に準じたものとなっており、カバー部材6を装着して係合部6eを係合溝2fに係合させると、接触片6dがシャフト3aに接触して隙間5が塞がれる。
【0030】
なお図示していないが、必要に応じて、ダクト1c及び1dの開口部の周囲に環状の係合溝を設けると共にこの係合溝に対応して環状のOリング部をカバー部材6に設けて、上述の係合溝2fと係合部6eとの組み合わせに準じた構造の係合手段を形成してもよい。このようにすれば、開口部6bから汚染物質がカバー部材6の内面に侵入することも防止できる。
【0031】
このような構成により、シール部材6aで隙間5が塞がれてヘッド2内の汚染が防止されると共に、ハンドピース本体1は少なくとも先端部分がカバー部材6で覆われるので本体1の汚染も防止される。またカバー部材6は、後端6fの部分から先端に向けて巻き上げることによって本体1から外すことができ、逆の操作で装着することができるので、カバー部材6が汚染されたり破損したりした際の交換は容易に行うことができる。
【0032】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明の医療用切削器械は、ヘッドに装着された切削工具がヘッドから外部に突出して切削工具または切削工具保持具の周囲に環状の隙間が形成される部分にシール部材を設け、切削工具または切削工具保持具に接触して上記隙間を塞ぐ接触片を上記シール部材に環状に形成すると共に、少なくとも上記接触片の切削工具または切削工具保持具に接触する部分を弾性体で構成したものである。従って、シール部材の損耗は小さく、比較的簡単な構造によって隙間を塞いで汚染物質の侵入を防止でき、操作が煩雑であると共に機器を劣化させる可能性のあるオートクレーブ等による滅菌処理の回数を低減し、汚染物質がチューブや制御ユニットに侵入する可能性も減らすことができるのである。
【0033】
また、上記のシール部材の接触片の断面形状を、切削工具または切削工具保持具に接触する部分に近くなるほど厚みが薄くなったテーパ状としている。従って、接触部分での接触負荷を小さくすることができ、接触音の発生や振動も防止することができる。
【0034】
またシール部材の接触片が、切削工具の作動時に上昇するヘッド内部の作動気体の圧力によって外側に押し開かれて切削工具または切削工具保持具から離れ、切削工具の不作動時には閉じて上記隙間を塞ぐように構成しているので、作動中の切削工具にシール部材が接触しなくなるので、特に切削工具が回転するタイプの場合における接触による損耗が全く発生しなくなる。しかも作動中は隙間から気体が噴出しているので汚染物質がヘッド内に侵入することはなく、ヘッドから漏れる作動音も小さくなり、作動停止後は隙間が塞がれるので汚染物質のヘッド内への侵入が確実に防止される。
【0035】
また、シール部材の接触片の少なくとも切削工具または切削工具保持具に接触する部分を摩擦係数の低い材料で構成したものでは、高速で回転中の切削工具などに触れることによる損耗が発生しにくくなる。
【0036】
更に、シール部材の接触片と切削工具または切削工具保持具との接触部分を水によって冷却する冷却手段を設けているので、接触部分の発熱が軽減されて高速の回転中の切削工具などに触れても損耗しにくくなる。
【0037】
また、シール部材を切削器械本体に対して着脱可能とするための係合部をシール部材及び切削器械本体にそれぞれ設けたものでは、シール部材の着脱操作が容易であり、特に係合部の少なくとも一方を弾性変形可能に構成したものでは、着脱操作が一層容易になる。
【0038】
また、切削器械の本体を覆うカバー部材にシール部材を一体に形成したものでは、ヘッド内だけでなく切削器械本体の外面の汚染も防止されるので、滅菌処理の回数を低減できるなど、切削器械の管理が容易となる。
【0039】
また、この発明を医療用エアータービンハンドピースや医療用マイクロモータハンドピースに適用したものでは、例えば歯科診療などにおける感染の可能性が大幅に低減され、診療時の安全性が向上する。
【0040】
この発明の医療用切削器械用シール部材は、上記の切削器械に用いられるものであって上述のように構成され、切削器械に装着することによって上述のような作用効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態のヘッドの断面図である。
【図2】同上におけるシール部材の断面図である。
【図3】同上の動作説明図である。
【図4】他の実施形態におけるヘッドの断面図である。
【図5】同じく他の実施形態におけるヘッドの断面図である。
【図6】同じく他の実施形態におけるヘッドの断面図である。
【図7】別の実施形態における切削器械の側面図である。
【図8】同上におけるヘッドの断面図である。
【符号の説明】
1 ハンドピース本体
1g ノズル
2 ヘッド
2d スピンドル
2f 係合溝
3 切削工具
3a シャフト
4 シール部材
4a 係合部
4c 接触片
5 隙間
6 カバー部材
6a シール部材
6d 接触片[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a medical cutting instrument used for medical treatment in dentistry, and a seal member used in the medical cutting instrument.
[0002]
[Prior art]
For example, in dental practice, various cutting instruments such as an air turbine handpiece, a micromotor handpiece, a scaler, etc., equipped with a diamond point bar, a carbide bar or a cutting tool such as a file or a reamer are used. In this type of cutting machine, there is an annular gap around the cutting tool where the cutting tool protrudes from the head, and during use, foreign substances such as tooth powder, saliva, blood, etc. generated by cutting from this gap. There is a possibility that the inside of the head may be contaminated. Depending on the type of instrument, the cutting tool holder may protrude to the outside of the head, and an annular gap may be formed around the cutting tool holder. Hereinafter, when the cutting tool and the cutting tool holder are rotating, the term “rotary axis” may be used as a general term.
[0003]
For this reason, the cutting machine is cleaned after use, and further sterilized by an autoclave or the like. However, this process is complicated and there is a problem that the instrument is deteriorated by high-temperature high-pressure steam. . In addition, the contaminants mentioned above may enter the working medium supply tube or even reach the control unit. Sterilization of the tube or unit is more difficult than the cutting instrument. This causes the problem of degrading the devices. In order to prevent this contamination, the gap may be eliminated by a seal member. However, since the rotary shaft normally rotates at a high speed of tens of thousands or hundreds of thousands per minute, the portion where the seal member contacts the rotary shaft. Was thought to be unable to withstand the heat generated by friction.
[0004]
For this reason, for example, in Japanese Utility Model Publication No. 60-7692, a dustproof cover provided with a seal member is provided at the tip of the head so that when the rotary shaft is bent, the seal member rotates together and does not wear. Has been proposed. Japanese Utility Model Publication No. 7-37605 proposes a disk in which a disk is provided at the tip of a rotating shaft and foreign matter is removed by the centrifugal force so that the foreign matter does not enter the head. However, these gaps are not completely closed, and the structure is insufficient to prevent entry of foreign matter.
[0005]
Further, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-108239 proposes a valve that closes the exhaust hole at the moment when the air supply for operation is turned off to prevent suction due to inertial rotation of the turbine. There is a possibility that suction may occur due to an operation delay or the like, and there is a problem that a valve is required and the structure becomes complicated or is likely to break down. Similarly, in order to prevent suction to the exhaust hole, there has been proposed one in which the region near the rotation shaft and the exhaust hole are communicated with each other. However, it is difficult to completely prevent suction due to inertial rotation of the turbine. (For example, see US Pat. No. 5,807,108).
[0006]
Furthermore, in the above example, it is necessary to process the inside of the cutting machine, or to rework a precisely machined turbine and its rotating shaft, which increases the cost because the structure becomes complicated. Also, dental cutting instruments are usually turned on and off with the head inserted into the oral cavity to prevent danger, and the tip of the head is somewhere in the oral cavity when the instrument is not operating. When touched, contaminants will surely enter through the unoccluded gap, which is insufficient to completely prevent contamination.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
This invention pays attention to these points, and makes it a subject to solve the above-mentioned problems by improving the arrangement and shape of the seal member so as to close the gap generated around the cutting tool or the cutting tool holder. It is a thing. The present invention can be applied not only to an instrument in which a cutting tool does not rotate, such as an ultrasonic scaler, but also to general medical cutting instruments including not only dental but also surgical and oral surgery.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the medical cutting instrument of the present invention, a sealing member is provided in a portion where an annular gap is formed around a cutting tool or a cutting tool holder mounted on the head, and the cutting tool or A contact piece that contacts the cutting tool holder and closes the gap is formed in the seal member in an annular shape, and at least a portion of the contact piece that contacts the cutting tool or the cutting tool holder is formed of an elastic body, and the contact The piece is configured to be pushed outward by the pressure of the working gas inside the head that rises when the cutting tool is operated to move away from the cutting tool or the cutting tool holder, and to close when the cutting tool is inactive and close the gap. ing. With such a configuration, when the cutting tool is not operating, the gap is closed, so that the entry of contaminants into the head is surely prevented. Does not enter the head, and the operating sound leaking from the head is also reduced. In addition, since the sealing member does not come into contact with the tool during the operation of the cutting tool, even when the cutting tool rotates, there is no wear caused by touching the rotating shaft during high-speed rotation. Since the portion in contact with the tool is an elastic body, it does not contact more strongly than necessary, and even if the high-speed rotating shaft is touched, wear due to friction hardly occurs.
[0009]
Further, a sealing member is provided in a portion where an annular gap is formed around the cutting tool or cutting tool holder mounted on the head, and the contact piece that contacts the cutting tool or cutting tool holder and closes the gap is provided above. The seal member is formed in an annular shape, and at least a portion of the contact piece that contacts the cutting tool or the cutting tool holder is formed of an elastic body, and the contact piece and the cutting tool or the cutting tool holder are in contact with each other. Cooling means for cooling with water. This cooling means can be realized by directly injecting water into the corresponding part or by indirectly cooling by circulating the cooling water in the head in the vicinity thereof. With such a configuration, the gap is closed. As a result, entry of contaminants into the head is prevented and heat generation at the contact portion is reduced, so that wear due to touching the high-speed rotating shaft is less likely to occur.
[0010]
Moreover, said sealing member is making the cross-sectional shape of a contact piece into the taper shape from which thickness becomes thin, so that it becomes close to the part which contacts a cutting tool or a cutting tool holder. With such a configuration, the flexibility of the contact piece can be increased, the contact load at the contact portion can be reduced, and the generation of contact noise and vibration can also be prevented.
[0011]
Further, at least a portion of the contact piece that contacts the cutting tool or the cutting tool holder is made of a material having a low friction coefficient. This is a material in which the relevant part is coated with a material with a low coefficient of friction such as tetrafluoroethylene or parylene resin, or a material that reduces the coefficient of friction such as oil-impregnated rubber or rubber containing tetrafluoroethylene. This can be realized by configuring. With such a configuration, wear due to touching a high-speed rotating shaft is less likely to occur.
[0013]
Even if it is possible to prevent wear due to the contact piece coming into contact with the rotating shaft as described above, it is desirable that the seal member can be easily replaced because it is a consumable item. For this reason, the engaging part for making a sealing member detachable with respect to a cutting machine main body is provided in a sealing member and a cutting instrument main body, respectively. In this case, it is desirable that at least one of the engaging portions be elastically deformable, thereby facilitating the attachment / detachment operation and ensuring the attachment state.
[0014]
Moreover, you may provide the cover member which covers the main body of a cutting instrument. In this case, a cutting tool through hole is formed in the cover member, and a seal member is integrally formed so as to surround the hole. With this configuration, the cutting machine can prevent contamination not only in the head but also on the outer surface.
[0015]
Cutting machines to which the present invention is applied are, for example, medical air turbine handpieces and medical micromotor handpieces used in dental practice, and the possibility of infection in medical care using these handpieces is greatly increased. The safety is improved.
[0016]
In addition, the sealing member of the present invention is configured to realize the above cutting machine. For example, a rubber O-ring-shaped member is suitable as an engagement portion that can be attached to and detached from the cutting instrument body, and corresponds to an O-ring groove on the instrument body side. An engaging groove is provided and fitted into this groove.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments will be described. FIG. 1 is a sectional view of a head in an example in which the present invention is applied to an air turbine handpiece, FIG. 2 is a sectional view of a seal member, FIG. 3 is an explanatory view of an operation state, 1 is a handpiece main body, 2 is a main body 1 is a head provided at the tip of 1, 3 is a cutting tool, and 4 is a seal member.
[0018]
The
[0019]
The tip of the
[0020]
The sealing
[0021]
This embodiment is configured as described above. When high-pressure air that is working gas is supplied from the supply duct 1a, the
[0022]
Further, when the operation is stopped by stopping the supply of air, the
[0023]
In the above example, the
[0024]
FIG. 5 shows an example of a micromotor handpiece that drives the
[0025]
The
[0026]
Further, the sealing
[0027]
FIG. 6 shows an example in which the portion where the
[0028]
By the way, since the tip part of the handpiece body 1 including the
[0029]
That is, the
[0030]
Although not shown, if necessary, an annular engagement groove is provided around the openings of the
[0031]
With such a configuration, the
[0032]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the medical cutting instrument of the present invention is a portion in which an annular gap is formed around a cutting tool or a cutting tool holder by a cutting tool mounted on the head projecting outward from the head. The seal member is provided with a contact piece that closes the gap by contacting the cutting tool or the cutting tool holder, and at least a portion of the contact piece that contacts the cutting tool or the cutting tool holder. Is made of an elastic body. Therefore, the wear of the seal member is small, and the relatively simple structure can close the gap and prevent entry of contaminants, reducing the number of times of sterilization with an autoclave, etc., which is cumbersome and can degrade the equipment. In addition, the possibility of contaminants entering the tube and control unit can be reduced.
[0033]
Moreover, the cross-sectional shape of the contact piece of the sealing member is a tapered shape in which the thickness is reduced toward the portion in contact with the cutting tool or the cutting tool holder. Therefore, the contact load at the contact portion can be reduced, and generation of contact sound and vibration can be prevented.
[0034]
Further, the contact piece of the seal member is pushed outward by the pressure of the working gas inside the head that rises when the cutting tool is operated to leave the cutting tool or the cutting tool holder, and closes when the cutting tool is inoperative to close the gap. Since the sealing member is configured to be closed, the seal member does not come into contact with the cutting tool being operated, so that no wear due to contact occurs particularly in the case where the cutting tool rotates. Moreover, since gas is expelled from the gap during operation, contaminants do not enter the head, the operating sound leaking from the head is reduced, and the gap is closed after the operation is stopped. Intrusion is reliably prevented.
[0035]
In addition, if at least a portion of the contact piece of the seal member that contacts the cutting tool or the cutting tool holder is made of a material having a low coefficient of friction, wear due to contact with a cutting tool rotating at high speed is less likely to occur. .
[0036]
Further, the contact portion between the contact piece and the cutting tool or cutting tool holder of the seal member because the set only a cooling means for cooling by water, such as a cutting tool in the rotating heating is mitigated fast contact portion Even if touched, it becomes difficult to wear.
[0037]
In addition, in the case where each of the sealing member and the cutting machine body is provided with an engaging portion for making the sealing member detachable from the cutting machine main body, the sealing member can be easily attached and detached. If one of them is configured to be elastically deformable, the attaching / detaching operation is further facilitated.
[0038]
In addition, when the sealing member is formed integrally with the cover member that covers the main body of the cutting machine, contamination of not only the inside of the head but also the outer surface of the main body of the cutting machine is prevented, so that the number of times of sterilization can be reduced. Management becomes easier.
[0039]
In addition, when the present invention is applied to a medical air turbine handpiece or a medical micromotor handpiece, the possibility of infection in, for example, dental practice is greatly reduced, and safety during medical care is improved.
[0040]
The sealing member for a medical cutting instrument according to the present invention is used in the above-described cutting instrument, is configured as described above, and can exhibit the above-described effects by being mounted on the cutting instrument.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a head according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the sealing member according to the above.
FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the above.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a head in another embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a head according to another embodiment.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a head according to another embodiment.
FIG. 7 is a side view of a cutting instrument in another embodiment.
FIG. 8 is a cross-sectional view of the head of the above.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Handpiece main
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