JP5154937B2

JP5154937B2 - 空気研磨式歯科処置システム

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Publication number: JP5154937B2
Application number: JP2007536772A
Authority: JP
Inventors: ラニイ，エドワードネスビット，; バルトマテューファン; パトリック，ユージンライレイ，
Original assignee: Dentsply International Inc
Current assignee: Dentsply Sirona Inc
Priority date: 2004-10-14
Filing date: 2005-10-06
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2025-10-06
Also published as: EP2742899A2; JP2008516673A; EP1827285B1; WO2006044303A2; EP1827285A2; CA2584103C; WO2006044303A3; CA2584103A1; EP2742899A3; EP2742899B1; US20060160046A1; US7993135B2

Description

本発明は一般的には歯科医療装置に関し、具体的には加圧流体の流れに同伴する粒子を歯の表面に選択的に投与する空気研磨式歯科処置システムに関する。

歯科医療業界で加圧流体を使用する装置は、加圧流体の流れに粉末の研磨粒子を同伴させるために用られ、加圧同伴ガスの流れを歯の表面に投与して変色部分、歯石、汚れを除去しかつ歯の表面を磨く。一般的に装置は研磨材を保持する容器を含み、容器は歯科技術者が使用する取っ手に繋がっている。これには多くの不都合がつきまとう。容器を直接取っ手に組み付けると、その構成は取っ手に重さと嵩とを加え、グリップの疲労を速めたり歯科技術者を難儀させたりする。この構成では、容器は重さと嵩を最小にするため比較的小型であるが、容器の再充填までの使用継続時間が制限される。研磨材を充填した容器は取っ手の操作とともに絶え間なく動き回るから、研磨材の投与率は不安定となる。一方、使用中容器を水平に保っても、不安定な投与の問題はなくならない。容器に導入された加圧ガスは、容器中の粉末研磨材の一部を同伴して容器内に「雲」をつくり、雲の一部が容器から引き寄せられて歯に投与される。一般的に、研磨材が消費されるにつれて、容器内に残留する粉末研磨材の量が減り、雲の中の研磨材の密度は低くなる。雲に同伴する粉末研磨材の濃度が下がれば、研磨材の投与の程度は落ちる。粉末研磨材の投与程度が安定しないことにより、歯の研磨の割合は一定せず、歯科技術者の仕事をさらに複雑にさせる。

粉末研磨材を歯科医療装置に用いることに関する別の問題は、それが装置を詰まらせやすいことである。特に、水溶性の自由流動剤中の研磨材が炭酸水素ナトリウムであれば尚更である。これらの物質は、特に歯科医療装置に用いられる極小の通路に凝集しがちである。

必要とされるのは、軽量で楽に使用できる、多量の粉末研磨材を収容する大きな容器を具えた歯の摩削装置である。しかも、容器の中の粉末研磨材の量に拘わらず粉末研磨材を一定の均一な割合で投与する装置である。さらに、粉末研磨材による詰まりを起こしにくい歯の研磨装置も必要である。

本発明は、本体すなわち、研磨材収容のための密閉容器を含み、容器の中を容器の内部と流体連通する第１の導管が延びる本体、を含んだ歯科医療器械を目的とする。容器は着脱自在な第１の封止端部と、第１の端部と対向する第２の端部とを含む。第１の導管は容器の中を概ね容器の第２の端部から第１の着脱自在な封止端部に向って伸長し、容器の第１の端部側でほぼ閉塞する。第１の導管は対向する第２の端部のほぼ近辺に、容器の内部から第１の導管への流体連通をもたらす少なくとも１つの開口を含む。この少なくとも１つの開口と第１の導管のほぼ閉塞した端部との間に、容器の内部との流体連通をもたらす少なくとも１つの孔が配置される。第１の導管は、容器の境界を越えてその外部へ突出する通路を含むことで、容器の外部から通路へ至る流れ径路がもたらされる。第１の導管には、少なくとも１つはある開口と通路との間で制限部が形成される。第１の導管の中を、第２の導管が第１の導管のほぼ閉塞した端部に隣接してかつ第１の導管と流体連通して伸長する。第２の導管は第１の導管のほぼ閉塞した端部から遠ざかるように伸長する。通路には第１の導管に流体を供給する加圧流体源が接続される。加圧流体が制限部に近づくにつれて、圧力はさらに増し流体の速度は緩くなる。高圧の流体が制限部を通過すると、流体の圧力が下がり流体の速度が増して容器の内部から流体を引き寄せる吸込みが生じる。こうして研磨粒子は開口から第１の導管へ引き込まれて速度を増した流体に巻き込まれ、流体に同伴する粒子の流れをつくる。流れは第１の導管のほぼ閉塞した端部に向って移動する。第１の導管の流体の圧力は開口通過後に急速に安定する。加圧流体の一部は一部の同伴粒子と共に孔を通って退出する。流れの残部は第２の導管に入り第１の導管の閉塞端部から遠ざかる方向に移動する。加圧流体は導管から孔を経て退出して容器に入り、容器の研磨粒子に下向きの力を与えて粒子を下方に付勢し、開口で粒子を加圧流体に同伴させる吸込み圧の一助となる。第２の導管は容器の境界を越える流路を含む。

本発明はさらに、本体すなわち、着脱自在部分を具えた研磨材収容のための密閉容器を含み、容器の中を容器の内部と流体連通する導管が延びる本体、を含んだ歯科医療器械も目的とする。導管は、第１の位置のところで容器の境界を越えその外部へ至る通路を含むことで、容器の外部から通路へ至る流れ径路がもたらされる。導管はまた、第２の位置のところで容器の境界を越えてその外部へ至る流路を含むことで、流路から容器の外部へ至る流れ径路がもたらされる。導管は概ね容器の中を容器の第１の位置から容器の第２の位置に向って伸長する。導管は、容器の内部から導管への流体連通をもたらす少なくとも１つの開口を含み、この少なくとも１つの開口と容器の第２の位置との間に、容器の内側と流体連通する少なくとも１つの孔が配置される。導管には、少なくとも１つはある開口と通路との間に制限部が形成され、通路には加圧流体源が接続されて導管に加圧流体を供給する。導管から容器へ流動する加圧流体は制限部を通過すると、少なくとも１つはある開口近辺で圧力を下げ研磨粒子を容器の内部から導管へと引きつける。研磨粒子は導管を流動する加圧流体に同伴されて少なくとも１つはある孔に向い、粒子を荷うかなりの加圧流体が少なくとも１つはある孔から容器の内部へ流れる。粒子を荷う加圧流体の残部は導管の少なくとも１つはある孔を素通りして流路へ至り容器から退出する。

本発明はさらに、加圧流体源と加圧液体源とに接続された本体を含む歯科医療装置も含む。本体は、研磨粒子を収容し研磨粒子を選択自在に加圧流体に混入させる密閉容器を含む。加圧流体源からの加圧流体と加圧液体源からの加圧液体との本体への流れを、選択的に制御するために第１の弁を構成する。本体を通る加圧流体の流れと本体を通る加圧液体の流れを選択的に制御するために第２の弁を構成する。第１の系路と本体とにチップが流体連通し、チップへ同伴加圧流体が送出される。チップと本体とには第２の系路も流体連通し、チップへ加圧液体が送出される。容器の中を容器の内部と流体連通する第１の導管が延びている。第１の導管は概ね容器の中を容器の第２の端部から第１の端部に向って延び、第１の端部側でほぼ閉塞する。第１の導管は反対側の第２の端部のほぼ近辺に、容器の内部から第１の導管への流体連通をもたらす少なくとも１つの開口を含み、このすくなくとも１つの開口と第１の導管のほぼ閉塞した第１の端部との間に、容器の内部と流体連通する少なくとも１つの孔が配置される。第１の導管は、容器の境界を越えてその外部へ突出する通路を含むことで、容器の外部から通路へ至る流れ径路がもたらされる。第１の導管には、少なくとも１つはある開口と通路との間に制限部が形成される。第１の導管の中を第２の導管の少なくとも一部が、第１の導管のほぼ閉塞した端部に隣接してかつ第１の導管と流体連通して延びている。第２の導管は第１の導管のほぼ閉塞した端部から遠ざかるように伸長する。第２の導管は、容器の境界を越えて突出し第１の系路と流体連通する流路を含んでいる。加圧流体源は通路に接続されて加圧流体を第１の導管へ供給する。第１の導管を通り容器へ流動する加圧流体は制限部を通過すると、少なくとも１つはある開口付近で圧力を下げ容器の内部から第１の導管へ研磨粒子を引き寄せる。研磨粒子は、第１の導管を流動する加圧流体に同伴されてほぼ閉塞した端部へ向い、粒子を荷うかなりの加圧流体が少なくとも１つはある孔から容器の内部へ流動する。粒子を荷う加圧流体の残部は、第１の導管のほぼ閉塞した端部を通過して第２の導管へ入り次に流路へ至って容器から退出する。

本発明はさらに、着脱自在部分を具えた研磨粒子収容のための密閉容器を含む本体を含み、本体が歯科医療ユニットに固着する固着装置を具えた歯科医療器械をも含む。本体は、容器の中を伸長し容器の内部と流体連通する導管を具えている。導管は、第１の位置のところで容器の境界を越えてその外部へ突出する通路を含むことで、容器の外部から通路へ至る流れ径路がもたらされる。また導管は、第２の位置のところで容器の境界を越えてその外部へ突出する流路も含むことで、流路から容器の外部へ至る流れ径路がもたらされる。導管は概して容器の中を容器の第１の位置から容器の第２の位置へ向って延びる。導管は、容器の内部から導管への流体連通をもたらす少なくとも１つの開口を含み、この少なくとも１つの開口と容器の第２の位置との間に、容器の内部と流体連通する少なくとも１つの孔が配置される。導管には、少なくとも１つはある開口と通路との間に制限部が形成され、通路には導管へ加圧流体を供給する加圧流体源が接続される。加圧流体は導管から容器へ流動し制限部を通過すると、少なくとも１つはある開口付近で圧力を下げ研磨粒子を容器の内部から導管へ引き寄せる。研磨粒子は導管を流動する加圧流体に同伴して少なくとも１つはある孔へ向い、粒子を荷うかなりの加圧流体は少なくとも１つはある孔から容器の内部へ流動する。粒子を荷う加圧流体の残部は導管の少なくとも１つはある孔を素通りして流路から容器を退出する。

本発明はさらに歯科医療器械を洗浄する方法をも含む。そのステップは：第１のモードでの動作中に、第１の加圧流体と第２の加圧流体との少なくとも１つを少なくとも１つの通路を介して選択的に患者に投与する歯科医療器械において、少なくとも１つの加圧流体が供給される少なくとも１つの加圧流体源に接続するように構成されて、第１の加圧流体と第２の加圧流体の少なくとも１つを供給する歯科医療器械を設備するステップと；浄化モードすなわち、少なくとも１つの加圧流体源から少なくとも１つの加圧流体を案内して少なくとも１つの通路の所定部分を流動させ、その少なくとも１つの通路から残留する第１の流体と第２の流体とを取り除くモード、により歯科医療器械を作動させるステップ；とを含む。

用語の研磨粒子、研磨材、研磨粉末は、本発明の装置と共用する容器に充填して使用する材料を指し、取り替えて使用しても構わない。

本発明の１つの利点は、取っ手の重さと嵩を小さくしたことである。

本発明の別の利点は、研磨材を頻繁に再充填する要のないことである。

本発明のさらなる利点は、研磨材の送出割合が安定していることである。

本発明のまたさらなる利点は浄化サイクルを具えて、研磨材による詰まりのおそれを低減しかつ装置の通路にある水を除去することである。

本発明の追加的な利点は、標準的な歯科医療ユニットと共用できることである。

本発明の歯科医療装置のさらなる利点は、歯科医療装置と歯科医療ユニットの双方に損傷を与えることなく、これが標準的歯科医療ユニットに具合よく取り付けられることである。

本発明のさらなる利点は、構造がコンパクトなことである。

本発明のまたさらなる利点は、取っ手及びチップすなわちノズルがオートクレーブに装入可能なことである。

本発明のその他の特徴と利点とは、本発明の原理を例示した添付図面を参照しながら好ましい実施形態のさらに詳細な説明を理解することから明らかとなろう。

全図面を通して同一または類似の部品には可能な限り同じ参照番号を使用する。

図１に本発明の１実施形態による歯科医療装置１０を示してある。歯科医療装置１０は、取っ手１６の不使用時に取っ手１６を固着する架台１４を具えた制御ユニット１２を含む。制御ユニット１２からは柱１８などの固着装置が突出し、標準的歯科医療ユニットによくある保持器に制御ユニット１２を固着する。可動ラッチなどの固締機構２０は、偶然に動いて損傷しないように制御ユニット１２をその固着位置に維持する。制御ユニット１２のコネクタには標準的歯科医療ユニットからのケーブル２２が取り付けられて、制御ユニット１２に加圧された水と空気を供給する。ケーブル２４は加圧された水と空気を制御ユニット１２から取っ手１６へ供給する。粉末にした炭酸水素ナトリウムや三水酸化アルミニウム（ＡＴＨ）などの研磨粒子は装置１０の、歯を研削する源泉である。これらの研磨粒子は、制御ユニット１２の上にある容器２６の蓋２８を脱着して容器２６に添加される。下文で詳細に議論するが、操作時に制御ユニット１２内の弁と、取っ手１６とを付勢すると、ケーブル２２から制御ユニット１２に進入する加圧空気は安定した濃度の研磨粒子を同伴し、研磨粒子はケーブル２４と取っ手１６とを通過して歯に投与される。

図１、２、及び４を参照すれば、制御ユニット１２は、標準的歯科医療ユニットと共用できる魅力的でコンパクトな構造をしている。柱１８はなるべくなら標準的歯科医療ユニット（図示せず）の孔またはツールホルダーに容易に挿着する傾斜した輪郭をなすのがよい。挿着後、固締機構２０は自身と歯科医療ユニットとを抵触させて偶発的にツールホルダーから外れないようにする一方、制御ユニット１２のその固着位置での幾分か自由な動きを可能ならしめる。架台１４は、制御ユニット１２内に配置されたスプール弁などの弁１０２を制御する弁ボタン１５を含む。弁ボタン１５は、取っ手１６が架台１４に置かれるときに付勢される。取っ手１６を架台１４に置き弁ボタン１５が付勢されると、歯科医療装置１０は使用状態とはならず、付勢された弁ボタン１５は弁１０２を閉塞して加圧空気が制御ユニット１２の径路１３２へ流れないようにする。トグルスイッチなどの、制御ユニット１２の選択スイッチ３４は選択弁１０６を制御する。選択スイッチ３４が第１の位置に付勢されると、選択弁１０６は制御ユニット１２を作動モードに、選択スイッチ３４が第２の位置に付勢されると浄化モードに置く。浄化モードとは、各経路で使用された研磨粒子を加圧空気で除去することにより制御ユニット１２と、ケーブル２４と、取っ手１６との詰まりを防ぐものである。一方、浄化モードはまた制御ユニット１２の各経路と、ケーブル２４と、取っ手１６とから加圧空気により水を排除するものでもある。制御ユニット１２を通る加圧空気の流れは、ニードル弁などの、制御ユニット１２の弁１１０を選択的に開閉するノブ３２を付勢することで選択的に制御される。同様に、作動モードの下、制御ユニット１２を通る加圧された水の流れは、ニードル弁などの制御ユニット１２の弁１１６を選択的に開閉するノブ３０を付勢することで選択的に制御される。歯科医療ユニットから収容した進入加圧空気を調整する圧力調整器１０４は、なるべくなら歯科医療装置１０を組み立てる時に設定し、普段の使用中に操作者が調節しないようにする。

図３について説明すれば、好ましい実施形態の取っ手１６は、取っ手１６の一方の端部のつまみナット４１から延在するグリップ３８を含む。グリップ３８は、ケーブル２４に接続した取っ手１６の他端部の回り継手３６まで延びている。本発明はそれほど制約はなく、グリップ３８とつまみナット４１とは単一の可動要素としても構成できる。本発明はつまみナット４１とグリップ３８との構成に左右されないから、任意の実行可能な構成を受け入れる。好ましくは、取っ手１６はケーブル２４から離脱でき、またチップ４０も取っ手１６から取り外しできて、直接オートクレーブに置けるのがよい。オートクレーブは一般的に取っ手１６とチップ４０とを十分な時間のあいだおよそ２７３°Ｆ（１３４℃）の高温にさらし、患者間に蔓延する有害なバクテリアを殺す。さらに好ましくは、取っ手１６とチップはそれぞれ少なくとも約１，０００回使用できるようにする。多くの取っ手成分は金属で構築できるが、金属が高密度のため極めて重い取っ手となる。オプションとして、取っ手１６のチップ４０亦の名ノズルは、使い捨てできるように所望であれば非オートクレーブ材質で構築することもできる。好ましい実施形態では、内側のグリップ成分は、ポリプロピレンまたはその他医学的に承認されたＲＡＤＥＬ（登録商標）などの材質で構築可能である。ＲＡＤＥＬ（登録商標）はユニオンカーバイド社の登録商標で、ポリアリールエーテルスルフォン（polyarylethersulfone）と称されるものである。一方、グリップ３８の少なくとも外方部分は、高度の摩擦と触覚と心地よさとを与える軟質の弾性材料で構成するのが好ましい。好ましくは、モンサント社の登録商標ＳＡＮＴＯＰＲＥＮＥ（登録商標）などの熱可塑性エラストマー、またはシリコン、またはその他の高温エラストマーの層をグリップの内側基体に接合する。この接合部つまり、接着剤、熱、化学結合、または外層をグリップ３８の内側基体に固着するその他の接合技術で形成された接合部は、オートクレーブサイクル中に、あるいは多数回のオートクレーブサイクル後に剥離しないのが好ましい。

図７―９を参照すれば、取っ手１６のグリップ３８は、ガスと粉末の混合物などの第１の流体の流れをチップ４０へ案内する通路９４を含んでいる。同様に、加圧された水やその他歯科医療ユニットにより供給される液体などの第２の流体の流れをチップ４０へ案内する通路９６も。歯科医療装置１０の作動中、口中の適当領域を濯ぐ水はほぼ減衰せずに取っ手１６の通路９６を流動してチップ４０の端部から案内される。一方、歯科医療装置１０の作動中、取っ手１６の通路９４を流動する加圧ガス中の同伴研磨粒子である調整混合物９２（図６）の流れは、選択的に制御することが望ましい。加圧ガス中の同伴研磨粒子である調整混合物９２（図６）のこの選択的流れ制御を実行するために、筒形弁などの弁９８を用いる。弁９８は、貫通孔９９が形成された本体部分２１４を含む。本体部分２１４は円筒部分２１６まで延びている。好ましくは、本体部分２１４と円筒部分２１６とはほぼ軸方向に整列し、回転軸２１０の周りを回転するのがよい。円筒部分２１６から半径方向外方にアーム２０４が延び、アーム２０４はさらに円筒部分２１６に対向する一対の指片２０６まで延びている。好ましくは弁ボタン４２を片持ち梁状に突出させて、弁ボタン４２の端部４４をグリップ３８の長さにほぼ直角に軸４６の周りに回転させるようにする。弁ボタン４２の端部４４に隣り合う柱２０８は指片２０６と摺動係合している。

弁ボタン４２の端部４４が軸４６の周りに付勢されると、柱２０８は軸心４６を中心とする弧を辿ると同時に指片２０６の間で摺動する。指片２０６と柱２０８との摺動接触により、アーム２０４は付勢されて軸２１０の周りを回転運動し、これがさらに円筒部分２１６と本体部分２１４とを付勢して軸２１０の周りを回転運動させる。本体部分２１４を軸２１０の周りに十分回転させると、貫通孔９９も回転して通路９４との流体連通が繋がったり切れたりする。弁ボタン４２が図８に示した実施形態の外向きの、付勢されていない位置にあれば、貫通孔９９は通路９４と流体連通しない。一方、弁ボタン４２が図９に示した実施形態の内向きの、完全に付勢された位置にあれば、貫通孔９９は通路９４と完全な流体連通状態にある。当業者は諒解するように、弁ボタン４２は非付勢位置と完全付勢位置との間の所望の位置に付勢できるから、貫通孔９９を選択的に位置させて、通路９４を通る加圧ガス流中の同伴研磨粒子である調整混合物９２（図６）の流れの全域を制御することができる。弁ボタン４２の機能は貫通孔９９の中の流れを制御することにあり、機能が達成される限りボタンの物理的位置は問題にはならない。別の実施形態では、弁ボタン４２は完全に開いたり完全に閉じたりするように構成することができる。

弁９８はグリップ３８内の、厳密に公差内にある凹部２００により収容され、弁９８が軸２１０の周りに回転して孔９９が通路９４と流体連通しないときは、本体部分２１４と凹部２００間に流体密をもたらす。弁９８とグリップ３８間の流体密をさらに助けるため、本体部分２１４と円筒部分２１６間にオーリング２０２を配置することもできる。こうして、凹部２００と本体部分２１４との厳密に公差内にある嵌合は流体密となる。一方、結果として凹部２００と本体部分２１４間が摩耗しても、凹部２００と本体部分２１４との間に研磨粒子が付着するから、封止は維持されると考えられる。このため、弁ボタン４２を非付勢位置に向けたとき、加圧ガス流中の同伴研磨粒子である調整混合物９２は、通路９４を伝い弁９８を巡って取っ手３８のチップ４０まで流れることはない。

図１及び４について説明する。制御ユニット１２は加圧された水と研磨粒子同伴空気とを選択的に取っ手１６へ供給するように作動する。加圧された水も空気も、歯科医療ユニット（図示せず）との標準化インタフェースに接続することにより制御ユニット１２へ供給される。標準化インタフェースにはＩＳＯ９１６８、別称Midwest 4-hole connectionなどがある。標準化インタフェースはさらに排気用の真空系路も提供可能だが、制御ユニット１２は加圧された空気と水の結線だけを使用する。加圧された空気と水とが制御ユニット１２に進入しないように、歯科医療ユニットには弁１００が配設されている。歯科医療ユニットは足スイッチで操作するのが好ましい。弁１００も足スイッチも共に歯科医療ユニットの部品である。こうして、弁１００は足スイッチが押し下げられるまで閉位置を保ち、制御ユニット１２への加圧された空気と水の流れを遮断する。

足スイッチを押し下げて弁１００を開くと、加圧空気は径路１３０を伝い、制御ユニット１２の架台における取っ手１６の存在状態に対応する弁１０２へ流れる。換言すれば弁１０２は通常、架台１４の弁ボタン１５が付勢されるとき、すなわち取っ手１６が架台１４に取り付けられているときは閉位置にある。架台１４から取っ手１６を取り外すと、弁ボタン１５は非付勢位置に切り替わる。この位置で弁１０２が開き、加圧空気は径路１３０沿いの弁１０２を通過し径路１３２に至って選択弁１０６と出合う。用語「径路」は制御ユニット１２本体に形成された通路も指すが、都合によっては制御ユニットの各構成要素を接続するための系路も指す。用語「径路」や「系路」は取り替えて使用しても構わない。選択スイッチ３４で制御される選択弁１０６は、選択スイッチ３４が浄化モードの対応位置に付勢されると、加圧空気を径路１４８に沿って案内する。一方、選択スイッチ３４が作動モードまたは標準的操作モードの対応位置に付勢されると、加圧空気は径路１３４を伝って圧力調整器１０４を通りパイロット弁などの弁１０８へ案内される。弁１０８は通常、弁１００が開き加圧された水が歯科医療ユニットから制御ユニット１２へ流動すると、閉塞して径路１４２を流動する加圧水の流れを遮断する。一方、弁１００、１０２が開かれ、加圧空気が径路１３０、１３２、及び１３４を伝って流れると、加圧空気は弁１０８内に配置された空気シリンダーを満たして弁１０８を開放し、加圧水が弁１０８を通り径路１４４を伝って径路１４６へ、さらにノブ３０で制御されるニードル弁１１６へと流動する。加圧水は径路１４６を伝って制御ユニット１２から離れケーブル２４を通って取っ手１６へ送出される。径路１４６を伝う加圧水の逆流は逆止め弁１１４により阻止される。

径路１３４を流れる、弁１０８の空気シリンダーへ案内されない加圧空気は、ノブ３２で制御されるニードル弁などの弁１１０を通って径路１３６を流動する。加圧空気は径路１３６沿いの弁１１０を通過すると、逆止め弁１１２と出会いこれを通過して径路１３８を流動し続け粉末容器２６に至る。粉末容器２６に達すると、粉末容器２６の内部の、一般的に粉末形状の研磨粒子が加圧空気の流れの中に混入される。このことは詳細に後述する。加圧空気に同伴した研磨粉末は粉末容器２６から径路１４０を伝ってケーブル２４へ放出され、径路１５０を伝って逆止め弁１１８を通過するのを阻止される。

ここで制御ユニット１２の浄化モードによる動作を述べる。歯科医療ユニットから足スイッチを押し下げ弁１００を開くと、加圧空気は径路１３０を通り、制御ユニット１０２の架台における取っ手１０６の存在状態に対応する弁１０２へ流れる。換言すれば弁１０２は通常、架台１４の弁ボタン１５が付勢されるとき、すなわち取っ手１６が架台１４に取り付けられているときは閉位置にある。架台１４から取っ手１６を取り外すと、弁ボタン１５は非付勢位置に切り替わる。この位置で弁１０２が開き、加圧空気が径路１３０沿いの弁１０２を通過し径路１３２に至って選択弁１０６と出合う。選択スイッチ３４で制御される選択弁１０６は、選択スイッチ３４が浄化モードの対応位置に付勢されれば、加圧空気を径路１４８に沿って案内する。選択弁１０６が浄化モードであれば、径路１３４は大気に開かれ、弁１０８を閉塞させる。１４８を流動する加圧空気は次に径路１４６を伝って流れ、逆止め弁１１４と出会ってこれを通過し、次にニードル弁１１６を通過してケーブル２４に達する。図７に戻れば、当業者は諒解するように、ケーブル２４を伝って取っ手１６へ流れる加圧空気はグリップ３８の通路９６に沿って案内され、さらにチップ４０を通って案内されて、径路１４６、ケーブル２４、及び取っ手１６内の通路９６に含まれた、あるいはこれらと流体連通する水を排除する。

同様に、径路１４６へ分岐せずに径路１４８を流動する一部の加圧空気は、逆止め弁１１８とフィルター１２０とに出会ってこれらを通過し、径路１５０を伝ってから径路１４０を流動する。径路１４０を流動する加圧空気は制御ユニット１２を退出し、ケーブル２４を流れてから取っ手１６の通路９４に達する。取っ手１６のグリップ３８にある弁ボタン４２を加動位置に付勢する（つまり弁ボタン４２の端部４４を押し下げる）と、加圧空気が通路９４を通りチップ４０から案内されて、径路１４８、１５０、１４０、ケーブル２４、及び取っ手１６の通路９４に含まれた、またはこれらと連通する残留研磨粉末を除去して歯科医療装置１０の詰まりを防止する。

加圧された水を歯科医療ユニットから取っ手１６のチップ４０を介して流動させるには、足スイッチで制御される弁１００と、取っ手の面前の弁ボタン１５で制御される弁１０２の両方が開位置になければならない。弁１００と弁１０２とを開くと、加圧水は一般的には濯ぎのために制御ユニット１２、ケーブル２４、及び取っ手１６を制限されずに流動する。加圧空気、すなわち下文で詳述する制御ユニット１２の粉末容器２６の中の研磨材を同伴した加圧空気、を歯科医療ユニットから取っ手１６のチップ４０を介して流動させるには、足スイッチで制御される弁１００と、取っ手の面前の弁ボタン１５で制御される弁１０２と、弁ボタン４２で制御される弁９８とがそれぞれ開位置になければならない。つまり、弁１００、１０２が開いていれば、加圧水が歯科医療ユニットから取っ手１６のチップ４０へ流れるが、弁９８が閉位置にあると研磨粉末を同伴した加圧空気の流れは弁９８を通過しない。

図４―６を参照しながら、今度は研磨粉末の容器２６の動作を議論する。容器２６は好ましくは、第１の開放端部４８を具えかつ傾斜した部分５４まで続伸する円筒部分５２を含む。傾斜部分５４は、第１の端部４８と対向する第２の端部５７に配設された基部５６に接続している。基部５６には好ましくは容器２６へ至る通路６０と容器２６からの流路６２の両方を設ける。容器２６をほぼ流体密に封止するために、第１の端部４８に装着する蓋２８にオーリング５０を設けてもよい。オーリング５０は、蓋２８が容器２６と十分に係合しオーリング５０が蓋２８と容器２６の第１端部４８との間で圧縮されると、蓋２８と第１端部４８の両表面を封止状に接触させる。円筒部分５２、傾斜部分５４、基部５６、及び蓋２８とで共同して閉塞内部５８を画成する。閉塞内部５８は制御ユニット１２内の通路６０から径路１３８に沿って加圧空気８４を収容し、加圧空気８４の中に研磨粉末８０の一部を混入させて、研磨粉末を同伴した加圧空気である調整混合物９２を流路６２から放出させる。研磨粉末を同伴した加圧空気である調整混合物９２は、流路６２を通り制御ユニット１２内の径路１４０を伝いケーブル２４を介して取っ手１６から歯に投与される。諒解されるように、円筒部分５２は任意の密閉形状でよく、また傾斜部分５４は必要ではないが、好ましい実施形態では、研磨粉末８０を傾斜部分５４と基部５６との界接面に案内する一助として示してある。さらに、円筒部分５２、傾斜部分５４、及び基部５６の好ましい構造は単一構造である。

基部５６はなるべくなら、加圧空気８４を内部５８へ収容するための通路６０と、内部５８から研磨粉末を同伴した加圧空気である調整混合物９２を放出させる流路６２とを含むのがよい。基部５６と傾斜部分５４の接合個所からは管などの第１の導管６４が延びている。好ましい実施形態では、第１の導管６４に少なくとも１つの開口６６、それも図６に一対の孔６６として示した例えば単一の貫通孔が形成される。孔６６はなるべく傾斜部分５４と基部５６との接合個所付近に配置する。なぜならこれによりほぼ全部の研磨粉末８０が内部５８から開口６６を通過できるからである。第１の導管６４は内部５８の中を上方のキャップ７０へと延びている。第１の導管６４には少なくとも１つの孔６８、それも図５に示したなるべくなら少なくとも２つの孔６８のところに、隣接するキャップ７０を形成する。端部７０に対する孔６８の大きさ、数、及び位置は、研磨粉末の粒子の大きさ、研磨粉末の濃度、及び歯科医療ユニットにより供給され所望の調整濃度の同伴研磨材混合物９２をもたらす加圧空気の量、及びその他の要因を考慮して調整することができる。

加圧ガス中の同伴研磨粉末である調整混合物９２を送出するため、第１の導管６４の中に第２の導管７２を配置するのが好ましいが、肝要なのはただ一つ、第２の導管７２の端部７４を実際に第１の導管６４の中に配置することである。なるべくなら第２の導管７２の端部７４は容器２６の第１の端部４８に隣接させる。さらに言えば、別の実施形態では、加圧ガス中の同伴研磨粉末である調整混合物９２を内部５８から放出するために、第２の導管７２は第１の導管６４の外側を伸長し、さらに任意の個所で容器２６から突出してもよい。一方、図示した好ましい実施形態に戻れば、第２の導管７２は第１の導管６４の中を端部７４から基部５６に向ってほぼ共軸に伸長する。孔６６の近辺の、第１の導管６４の内面と第２の導管７２の外面との間の流れ領域に、半径方向外方に延びる突出部などの制限部７６を形成する。別法として、第１の導管６４の内面の中に含まれる流れ領域を縮小したり、あるいは第２の導管７２の外面の中に含まれる流れ領域の拡大と、第１の導管６４の内面の中に含まれる流れ領域の縮小とを併せ行うことでも制限部７６は画成できる。さらに業界で周知の多くの技術、例えば第１と第２の導管６４、７２の間に制御可能な膨張材を挿入する技術などで要すれば、制限部７６の大きさを変えることも可能である。孔６６に対する制限部７６の位置は、加圧空気８４が第１の導管６４と第２の導管７２との間を流動し通路６０から内部５８へ案内されて制限部７６に遭遇すると、ベンチュリ効果により制限部７６付近で加圧空気の速度が増大し、圧力が低下するような位置が好ましい。内部５８での、孔６６近辺の第１の導管６４内部の圧力が、孔６６近辺の第１の導管６４の外部の圧力に対して下がることにより、研磨粉末８６は開口６６から引き寄せられて加圧空気に巻き込まれる。進入した研磨粉末８６と加圧空気８４とは混合物８８となり、第１の導管６４の中の、第１の導管６４と第２の導管７２の間を流動する。

混合物８８が第１の導管６４と第２の導管７２の間を上方へ流動して第１の端部４８へ向うにつれて、第１の導管６４内部の圧力は開口６６付近での圧力レベルから、混合物８８が制限部７６と出合う以前の圧力とほぼ同じレベルまで上がる。さらにベンチュリ効果ならではの、加圧空気の流れの中に高濃度の同伴研磨粉末を得ることもできる。混合物８８はそれから孔６８へ、つまり図示した一対の孔６８へ向って案内される。研磨粉末６８が容器２６の第２の端部５７近辺の開口６６から引き込まれるから、当初内部５８の圧力レベルは下がり混合物８８の圧力より低くなる。容器２６内部の圧力の均衡は割合急速に得られる。混合物８８のかなりの部分すなわち混合物９０は、孔６８から容器２６の内部５８へ引き込まれる。混合物８８の残部は次にキャップ７０の方へ案内され、第２の導管７２の端部７４へ進む。かなりの同伴研磨粉末混合物８８は第１の導管６４のキャップ７０に突き当たり孔６８を通過して内部５８へ戻る。孔６８は第１の導管６４に不可欠である。これがなければ容器２６の内部５８に真空が形成され、開口６６から第１の導管６４へ進入する粒子の流れが遮断される。加圧ガス中を流動する残りの進入研磨粉末８６の濃度は調整混合物９２を規定し、レベル８２で示した容器２６中の残留研磨粉末８０の量に拘わらずほぼ一定に保たれる。もちろんレベル８２が孔６８より上にある場合や、レベル８２が孔６６の付近にある、つまり粉末がほぼ消費された場合はこの限りではない。また、好ましい実施形態では、研磨粉末８０のレベル８２が孔６８より上にある場合でも、研磨粉末の最初の流れが生じたあと調整混合物９２は急速にほぼ一定となる。調整混合物９２は流路６２から案内されて容器２６を退出し、先に議論したように最終的に取っ手１６のチップ４０を通過する。研磨粉末のサイズが小さすぎると、粒子の凝集が起ることが分かっている。研磨粉末のサイズが大きすぎれば、粒子は当たり前だが孔を通過しない。粒子の大きさは、取っ手１６が歯の表面を磨く具体的動作によって決まる。好ましくはいろいろな大きさの粒子を配分することである。研磨用の好ましい粒子は、炭酸水素ナトリウムを主成分とした物質であるＰｒｏｐｈｙ−Ｊｅｔ（登録商標）粉末、及び三水酸化アルミニウム（ＡＴＨ）を主成分とした物質であるＪｅｔ−Ｆｒｅｓｈ（登録商標）である。両方とも商標所有者のＤＥＮＴＳＰＬＹインターナショナル社の製造による。一方、粒子の大きさはこれらの粉末に使われた大きさから、導管６４、７２、開口６６、９０、制限部７６の大きさ、キャップ７０からの第２導管７２端部７４の位置、加圧空気６０の量、さらにその他の動作パラメーターなどの個々の要因あるいは組み合せた要因に応じて実質的に変更することもできる。

前述したように、第１と第２の導管６４、７２が対応した大きさにされて所望の装置を収容し、制限部７６が第１の導管６４の内面に沿って形成される限り、少なくとも第２の導管７２が孔６６をよぎらないならば、第２の導管７２の一部だけを第１の導管６４の中に配置し、第２の導管７２が容器２６の途中の容器の任意の位置で容器２６から突出することも可能である。同様に、第１の導管６４は傾斜部分５４と基部５６との接合個所から直線状に延びることに拘束されないが、なるべく上方に伸長して孔９０を所望の研磨粉末レベル８２より上に配置するようにする。

別の実施形態では、第１と第２の導管６４、７２の代わりに単一の導管を用いることができる。ただし開口６６と孔６８とを単一の導管に形成する要がある。単一の導管は垂直に配置した線状の形態に限定されず、開口６６と孔６８とが前述の如く機能する限り、多くの彎曲した形状で形成できる。

本発明を好ましい実施形態を参照しながら記述したが、当業者は諒解するように、本発明の範囲から逸脱することなく多様な変更がなされ得、かつ等価物をもってこれらの要素に交替し得る。加えて、本発明の主要な範囲から逸脱することなく、具体的な状況や材料を本発明の言及するものに適合させた多くの変更もなされ得る。したがって本発明は、本発明を実施するための最適の態様として開示した特定の実施形態に制限されず、添付クレームの範囲に含まれる全ての実施形態を含むものとする。

本発明による歯の研削装置の１実施形態の斜視図である。本発明による歯の研削装置の上記実施形態の斜視図である。本発明による取っ手及びチップの１実施形態の斜視図である。本発明の制御ユニットの１実施形態による流れ制御を詳述した模式図である。本発明による研磨材容器の１実施形態の断面図である。本発明による研磨材容器の上記実施形態の拡大部分断面図である。本発明による取っ手及びチップの１実施形態の分解斜視図である。本発明による図７の実施形態の取っ手が閉位置にあるときの拡大部分断面図である。本発明による図７の実施形態の取っ手が開位置にあるときの拡大部分断面図である。

符号の説明

１０歯科医療装置
１２制御ユニット
１４架台
１６取っ手
１８柱
２０固締機構
２２、２４ケーブル
２６容器
２８蓋
３０、３２ノブ
３４選択スイッチ

Claims

歯科医療器械において、
着脱自在部分を備えた研磨粒子収容のための密閉容器に直接取り付けられ、前記容器の内部と流体連通する導管が前記容器の中を延びる本体であって、前記導管が、第１の位置のところで前記容器の境界を越えてその外部に延びる通路を含むことで、前記容器の外部から前記通路へ至る流れ径路が提供され、また前記導管が、第２の位置のところで前記容器の境界を越えてその外部に延びる流路を含むことで、前記流路から前記容器の外部へ至る流れ径路が提供され、さらに概ね前記容器の内部を前記容器の前記第１の位置から前記容器の前記第２の位置へ向って延びる前記導管が、前記容器の内部から前記導管への流体連通をもたらす少なくとも１つの開口を含み、前記少なくとも１つの開口と前記容器の前記第２の位置との間に前記容器の内部と流体連通する少なくとも１つの孔が配置された本体と、
前記少なくとも１つの開口と前記通路との間で前記導管内に形成され、大きさが可変である制限部と、
前記通路に接続されて前記導管に加圧流体を供給する加圧流体源と、
を備える歯科医療器械であって、
加圧流体が前記導管から前記容器へ流動し前記制限部を通過すると、前記少なくとも１つの開口付近で圧力を減じて研磨粒子を前記容器の内部から前記導管の中へ引き寄せ、研磨粒子が前記導管を流動する前記加圧流体に同伴して少なくとも１つの孔へ向い、粒子を荷うかなりの加圧流体は前記少なくとも１つの孔から前記容器の内部へ流れ、前記粒子を荷う加圧流体の残部は前記導管の前記少なくとも１つの孔を素通りして前記流路へ流動して前記容器から退出し、
前記本体は、第１のポジションで前記歯科医療器械を作動させ、第２のポジションで前記歯科医療器械を浄化することができるスイッチを有する、
ことを特徴とする歯科医療器械。
前記研磨粒子を荷う加圧流体の中の粒子の濃度はほぼ一定に維持されることを特徴とする、請求項１に記載の歯科医療器械。
前記研磨粒子は炭酸水素ナトリムから成ることを特徴とする、請求項１に記載の歯科医療器械。
前記研磨粒子は三水酸化アルミニウムから成ることを特徴とする、請求項１に記載の歯科医療器械。
本体は歯科医療ユニットに固着されることを特徴とする、請求項１に記載の歯科医療器械。
本体は柱を含むことを特徴とする、請求項５に記載の歯科医療器械。
本体は固着装置を含むことを特徴とする、請求項６に記載の歯科医療器械。
チップと、
前記チップと前記本体とに流体連通し、前記粒子を荷う加圧流体を前記チップへ送出する系路と、
前記粒子を荷う加圧流体の前記チップへの流れを選択的に制御するように構成した弁と、を備え、
前記弁が開位置へ付勢されると前記粒子を荷う加圧流体は前記チップへ流動し、前記弁が閉位置へ付勢されると前記弁は流体密に封止されて前記粒子を荷う加圧流体が前記チップへ流れないようにすることを特徴とする、請求項１に記載の歯科医療器械。
前記弁は完全に開いたり完全に閉じたりするように構成されることを特徴とする、請求項８に記載の歯科医療器械。
前記弁は流れの全域を制御するように構成されることを特徴とする、請求項８に記載の歯科医療器械。
前記チップと前記本体との間には取っ手が介在することを特徴とする、請求項８に記載の歯科医療器械。
前記取っ手と前記チップとはオートクレーブに装入可能であることを特徴とする、請求項１１に記載の歯科医療器械。
前記取っ手と前記チップとはそれぞれ、少なくとも約１、０００回のオートクレーブサイクルに耐えるように構成されることを特徴とする、請求項１１に記載の歯科医療器械。
前記取っ手はグリップを含むことを特徴とする、請求項１１に記載の歯科医療器械。
前記グリップの外側部分は、高度の摩擦と触覚と心地よさとを与える軟質の弾性材で構成されることを特徴とする、請求項１４に記載の歯科医療器械。
前記グリップの外側部分は熱可塑性エラストマーで構成されることを特徴とする、請求項１５に記載の歯科医療器械。
前記グリップの内側部分はポリプロピレンで構成されることを特徴とする、請求項１４に記載の歯科医療器械。
前記グリップの内側部分はポリアリールエーテルスルフォンで構成されることを特徴とする、請求項１４に記載の歯科医療器械。
前記グリップの外側部分は内側の基体に接合され、接合部は何回ものオートクレーブサイクルに耐えることを特徴とする、請求項１６に記載の歯科医療器械。
前記グリップはチップを固着するつまみナットを含むことを特徴とする、請求項１４に記載の歯科医療器械。
前記つまみナットと前記グリップとは単一の着脱可能な要素として構成されることを特徴とする、請求項２０に記載の歯科医療器械。