JP5399296B2 - Air motor and medical handpiece - Google Patents

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Description

本発明は、エアモータ、及びこのエアモータを組み付けた医療用ハンドピースに関する。   The present invention relates to an air motor and a medical handpiece having the air motor assembled thereto.

ベーン型エアモータ(以下、「エアモータ」という。)とこのエアモータを内蔵した医療(歯科)用ハンドピースの一つが特許文献1に開示されている。このエアモータは、筒状のハウジング(筐体)を有する。ハウジングの内側には、ハウジングの中心軸を中心に回転可能に支持されたロータと、ロータの周囲に固定され且つ中心軸と平行に且つ該中心軸から偏心した偏心軸を中心とする内周面を備えたロータケースが配置されている。ロータの外周には、周方向に所定の間隔をあけて、中心軸方向に伸びる複数の溝が形成されている。各溝は、板状のベーンを、径方向に進退可能に収容している。また、各ベーンは、溝の底部に配置されたばねによって径方向外側に付勢されており、径方向外側の端部がロータケースの内周面に接触している。中心軸方向に関してロータの基端側には、ロータを支持するシャフトの基端側端部を回転可能に支持する軸受と、この軸受を支持する軸受ケースが固定されている。軸受ケースは、軸受ケースの基端側(ハンドピース基端側)端面と末端側(ハンドピース末端側)端面を貫通する給気路と排気路が形成されている。軸受けケースの基端側には弁部材が配置されている。弁部材は、弁部材の基端側端面と末端側端面を貫通する給気路と排気路が形成されており、中心軸を中心に回転できるようにハウジングに支持されている。   Patent Document 1 discloses a vane type air motor (hereinafter referred to as “air motor”) and one of medical (dental) handpieces incorporating the air motor. This air motor has a cylindrical housing (housing). On the inner side of the housing, there is a rotor supported rotatably about the central axis of the housing, and an inner peripheral surface centered on an eccentric shaft that is fixed around the rotor and is parallel to the central axis and is eccentric from the central axis A rotor case provided with is arranged. A plurality of grooves extending in the central axis direction are formed on the outer periphery of the rotor at predetermined intervals in the circumferential direction. Each groove accommodates a plate-like vane so that it can advance and retreat in the radial direction. Moreover, each vane is urged | biased by radial direction outer side by the spring arrange | positioned at the bottom part of a groove | channel, and the edge part of radial direction outer side is contacting the inner peripheral surface of a rotor case. A bearing that rotatably supports a proximal end portion of a shaft that supports the rotor and a bearing case that supports the bearing are fixed to the proximal end side of the rotor with respect to the central axis direction. The bearing case is formed with an air supply path and an exhaust path penetrating the base end side (handpiece base end side) end face and the end side (handpiece end side) end face of the bearing case. A valve member is disposed on the base end side of the bearing case. The valve member is formed with an air supply passage and an exhaust passage penetrating the proximal end surface and the distal end surface of the valve member, and is supported by the housing so as to be rotatable about the central axis.

このように構成されたエアモータでは、駆動時、弁部材の給気路から軸受ケースの給気路を介してロータに圧力空気が供給され、隣接するベーンが受ける周方向の圧力差によって、ロータが所定の方向に回転し、その回転がハンドピースに先端に伝達されて、切削工具を回転する。切削工具の回転数を低下させる場合、弁部材は中心軸を中心に回転される。これにより、弁部材の給気路と軸受ケースの給気路の対向面積が減少し、ロータに供給される圧力空気の量を絞る。   In the air motor configured as described above, during driving, pressure air is supplied from the air supply passage of the valve member to the rotor via the air supply passage of the bearing case, and the rotor is caused by the circumferential pressure difference received by the adjacent vanes. It rotates in a predetermined direction, and the rotation is transmitted to the tip of the handpiece to rotate the cutting tool. When reducing the rotation speed of the cutting tool, the valve member is rotated around the central axis. Thereby, the opposing area of the air supply path of a valve member and the air supply path of a bearing case reduces, and the quantity of the pressure air supplied to a rotor is restrict | squeezed.

ところが、上述のエアモータでは、軸受ケースの基端側端面とこれに対向する弁部材の末端側端面との間は両者の接触のみによってシールされているため、それら対向端面の間を通じて多少の圧力空気が漏れることは避けられなかった。そのため、特にロータへの給気量を絞ったとき、弁部材の給気路から軸受ケースの給気路に十分な量の圧力空気が供給できず、切削工具に十分な回転トルクが得られない、という問題があった。   However, in the above-described air motor, the base end side end surface of the bearing case and the end side end surface of the valve member facing the bearing case are sealed only by contact between the two, so that a little amount of pressurized air passes between the opposing end surfaces. Was inevitable to leak. Therefore, particularly when the amount of air supplied to the rotor is reduced, a sufficient amount of pressurized air cannot be supplied from the air supply passage of the valve member to the air supply passage of the bearing case, and sufficient rotational torque cannot be obtained for the cutting tool. There was a problem.

特公昭62−11858号公報Japanese Examined Patent Publication No. 62-11858

そこで、本発明は、圧力流体の漏れを防止し、低速時にあっても十分な回転トルクが得られるエアモータ及び該エアモータを備えた医療用ハンドピースを提供することを目的とする。   In view of the above, an object of the present invention is to provide an air motor that prevents leakage of pressure fluid and that can provide sufficient rotational torque even at low speeds, and a medical handpiece including the air motor.

この目的を達成するため、本発明に係るエアモータ及び該エアモータを組み付けた医療用ハンドピースは、中空円筒体からなるハウジングの内部に、中心軸に沿って、上記中心軸を中心に回転可能に支持されたロータ及び弁部材と、上記ロータと弁部材の間で上記ハウジングに固定された固定部材とを有し、上記中心軸を中心に上記弁部材を回転することにより、上記弁部材に形成された第1給気路と上記固定部材に形成された第2給気路を連通して上記第1供給路から上記第2供給路を介して上記ロータに圧力流体を供給する状態と上記第1給気路と第2給気路を非連通状態に切り換えて上記ロータに対する圧力流体の供給を遮断する状態との間で切り換えることができるようにしたエアモータにおいて、上記弁部材は、上記固定部材に対向する端面に第1給気路出口を有し、上記固定部材は、上記弁部材に対向する端面に第2給気路入口を有し、上記弁部材の端面は、上記第1給気路出口の周りを囲む内側シール部材と上記内側シール部材の周りを囲む外側シール部材を備えており、上記弁部材の回転に基づいて、上記内側シール部材に囲まれた内側領域のみが上記第2給気路入口に対向する状態と、上記内側シール部材と外側シール部材に囲まれた外側領域が上記内側領域と共に上記第2給気路入口に対向する状態と、上記外側領域のみが上記第2給気路入口に対向する状態を採り得るようにしたことを特徴とする。 In order to achieve this object, an air motor according to the present invention and a medical handpiece assembled with the air motor are supported inside a housing formed of a hollow cylindrical body so as to be rotatable around the central axis along the central axis. And a fixed member fixed to the housing between the rotor and the valve member. The valve member is formed on the valve member by rotating the valve member about the central axis. A state in which pressure fluid is supplied from the first supply path to the rotor via the second supply path through the first supply path and the second supply path formed in the fixing member; In the air motor, wherein the air supply path and the second air supply path are switched to a non-communication state and the supply of the pressure fluid to the rotor is blocked, the valve member is connected to the fixed member. versus The fixing member has a second air supply passage inlet at an end surface facing the valve member, and the end surface of the valve member is the first air supply passage outlet. An inner seal member that surrounds the inner seal member and an outer seal member that surrounds the inner seal member. Based on the rotation of the valve member, only the inner region surrounded by the inner seal member is the second air supply. A state facing the road entrance, a state where the outer area surrounded by the inner seal member and the outer seal member faces the second air supply path inlet together with the inner area, and only the outer area is the second air supply. The present invention is characterized in that a state facing the road entrance can be taken.

このように構成された本発明のエアモータ及び医療用ハンドピースによれば、中心軸を中心として弁部材を回転することにより第1給気路と第2給気路の連通状態を調節し、ロータに供給する圧力流体の供給量を調節できる。また、2つのシール部材によって、弁部材と固定部材の間からの圧力流体の漏れを防止できる。したがって、供給される圧力流体はすべてロータの回転に寄与する。その結果、弁部材の回転量に対応して、圧力流体がロータに効率よく供給され、ロータの回転数が調節される。特に、低速回転時にあっても、目的の量の圧力流体がロータに効率よく供給され、所望のトルクが得られる。また、このような効果を簡単な構成及び加工で実現できる。 According to the air motor and the medical handpiece of the present invention configured as described above, the communication state between the first air supply path and the second air supply path is adjusted by rotating the valve member about the central axis, and the rotor The supply amount of the pressure fluid supplied to can be adjusted. Further, the leakage of the pressure fluid from between the valve member and the fixing member can be prevented by the two seal members. Therefore, all of the supplied pressure fluid contributes to the rotation of the rotor. As a result, the pressure fluid is efficiently supplied to the rotor in accordance with the amount of rotation of the valve member, and the rotational speed of the rotor is adjusted. In particular, even during low-speed rotation, a desired amount of pressurized fluid is efficiently supplied to the rotor, and a desired torque can be obtained. Moreover, such an effect can be realized with a simple configuration and processing.

医療用ハンドピースの側面図。The side view of a medical handpiece. 図1のハンドピースに組み付けられたエアモータの斜視図。The perspective view of the air motor assembled | attached to the handpiece of FIG. 図2に示すエアモータの縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the air motor shown in FIG. 図2に示すエアモータの縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the air motor shown in FIG. 図2に示すエアモータの縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the air motor shown in FIG. 図2に示すエアモータの一部を取り除いた斜視図。The perspective view which removed a part of air motor shown in FIG. 末端側から見たロータとロータケースの斜視図。The perspective view of the rotor and rotor case seen from the terminal end. 基端側から見たロータとロータケースの斜視図。The perspective view of the rotor and rotor case seen from the base end side. 基端側軸受ケースを基端側から見た正面図。The front view which looked at the base end side bearing case from the base end side. 基端側から見た弁部材の斜視図。The perspective view of the valve member seen from the base end side. 末端側から見た弁部材の斜視図。The perspective view of the valve member seen from the end side. 弁部材を含むエアモータの横断面図。The cross-sectional view of an air motor including a valve member. 弁部材を回転したときの、シール部材と通気孔との関係を示す図。The figure which shows the relationship between a sealing member and a vent hole when a valve member is rotated. 図2に示すエアモータの部分縦断面図。The fragmentary longitudinal cross-sectional view of the air motor shown in FIG.

以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。なお、以下の説明では、図面に表された構成を説明するうえで、「上」、「下」、「左」、「右」等の方向を示す用語、及びそれらを含む別の用語を使用するが、それらの用語を使用する目的は図面を通じて実施例の理解を容易にするためである。したがって、それらの用語は実施例で説明する装置が実際に使用されるときの方向を示すものとは限らないし、それらの用語によって特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲が限定的に解釈されるべきでない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the following explanation, in describing the configuration shown in the drawings, terms indicating directions such as “up”, “down”, “left”, “right”, and other terms including them are used. However, the purpose of using these terms is to facilitate understanding of the embodiments through the drawings. Therefore, these terms do not necessarily indicate the direction in which the apparatus described in the embodiments is actually used, and these terms limit the technical scope of the invention described in the claims. Should not be interpreted.

〔A:構成〕
(1)ハンドピース:
図1は、歯科用治療器具の一つであるハンドピース10を示す。ハンドピース10は、歯科医師又は歯科衛生士等の術者が手に持って歯科治療を行うことができる程度の大きさを有し、図上左側に示すハンドピース本体11の末端に切削工具12などの回転部品が着脱自在に装着できるようにしてあり、図1の右側に示す後端部(基端部)が圧力流体供給源(図示せず)に接続されるようにしてある。ハンドピース10の基端側には、ベーン型エアモータ(以下、「エアモータ」という。)13が一体的に組み付けられている。
[A: Configuration]
(1) Handpiece:
FIG. 1 shows a handpiece 10 which is one of dental treatment instruments. The handpiece 10 has such a size that a dentist or an operator such as a dental hygienist can hold it in his hand to perform dental treatment, and a cutting tool 12 is provided at the end of the handpiece body 11 shown on the left side in the figure. 1 can be detachably mounted, and the rear end (base end) shown on the right side of FIG. 1 is connected to a pressure fluid supply source (not shown). A vane type air motor (hereinafter referred to as “air motor”) 13 is integrally assembled on the proximal end side of the handpiece 10.

(2)エアモータ:
エアモータ13は、ハンドピース10の図上右側端部(以下、「基端」という。)に接続された圧力流体供給源から供給される圧力空気(圧搾空気)を利用して回転を生成し、その回転が切削工具12に伝達されるように構成されており、以下に説明する構成を備えている。なお、圧力流体は、圧搾された圧力空気である必要はなく、加圧された液体であってもよい。
(2) Air motor:
The air motor 13 generates rotation using pressure air (compressed air) supplied from a pressure fluid supply source connected to the right end of the handpiece 10 in the drawing (hereinafter referred to as “base end”), The rotation is configured to be transmitted to the cutting tool 12, and the configuration described below is provided. The pressure fluid does not need to be compressed air, and may be a pressurized liquid.

(2―1)ハウジング:
図2は、エアモータ13の外観を示す。図に示すように、エアモータ13は、円筒状のハウジング(筐体)14を有する。ハウジング14は、その中心軸(第1の中心軸)15に沿って配置された末端側ハウジング部16と基端側ハウジング部17を組み合わせて構成されている。末端側と基端側のハウジング部16,17の間には、エアモータ13の回転数、回転トルク、回転方向を調節するための調節部(ボリュームカバー)18が配置されている。調節部18は、後に説明するように、給気量を調節する弁部材(後述する)を操作するために、中心軸15を中心として回転可能に、ハウジング14に外装されている。
(2-1) Housing:
FIG. 2 shows the external appearance of the air motor 13. As shown in the figure, the air motor 13 has a cylindrical housing (housing) 14. The housing 14 is configured by combining a distal-side housing portion 16 and a proximal-side housing portion 17 disposed along the central axis (first central axis) 15 thereof. An adjusting portion (volume cover) 18 for adjusting the rotational speed, rotational torque, and rotational direction of the air motor 13 is disposed between the distal and proximal housing portions 16 and 17. As will be described later, the adjusting unit 18 is externally mounted on the housing 14 so as to be rotatable about the central shaft 15 in order to operate a valve member (described later) that adjusts the air supply amount.

(2−2)ロータ:
図3〜図5に示すように、ハウジング14の内側にはロータ(回転子)20が収容されている。ロータ20は、中心軸を有する中実円筒状のロータ本体21と、ロータ本体21の中心軸に沿ってロータ本体21から両側(末端側と基端側)に伸出するシャフト22を有する。ロータ20は、その中心軸をハウジング14の中心軸15に一致させた状態で、末端側軸受23と基端側軸受24によって、回転可能に支持されている。
(2-2) Rotor:
As shown in FIGS. 3 to 5, a rotor (rotor) 20 is accommodated inside the housing 14. The rotor 20 includes a solid cylindrical rotor main body 21 having a central axis, and a shaft 22 extending from the rotor main body 21 to both sides (a distal end side and a proximal end side) along the central axis of the rotor main body 21. The rotor 20 is rotatably supported by a distal side bearing 23 and a proximal side bearing 24 in a state in which the central axis thereof coincides with the central axis 15 of the housing 14.

図7と図8に示すように、ロータ本体21は、末端側端部と基端側端部をそれぞれ末端側と基端側に突出させた円柱状の末端側突出部25(図7参照)と基端側突出部26(図8参照)を有する。そして、末端側突出部25の末端側と基端側突出部26の末端側に、シャフト22に外装された軸受シート27,28(図3〜図5参照)がそれぞれ固定されている。   As shown in FIGS. 7 and 8, the rotor body 21 has a columnar distal protrusion 25 in which the distal end and the proximal end protrude from the distal end and the proximal end, respectively (see FIG. 7). And a proximal-side protruding portion 26 (see FIG. 8). Then, bearing sheets 27 and 28 (see FIGS. 3 to 5) externally mounted on the shaft 22 are fixed to the distal side of the distal side protruding portion 25 and the distal side of the proximal side protruding portion 26, respectively.

ロータ本体21は、中心軸15を中心とする円筒外周面29を有する。円筒外周面29は、周方向に所定の間隔(72°)をあけて、ロータ本体21の末端側端面30と基端側端面31までその全長に亘って、中心軸15と平行に且つ中心軸15から径方向に伸びる複数の放射溝32を有する。実施例では、放射溝32は末端側突出部25と基端側突出部26の端面を貫通して形成されているが、末端側突出部25と基端側突出部26を貫通させず、末端側突出部25と基端側突出部26に挟まれた領域にのみ、放射溝32を形成してもよい。各放射溝32は、長方形の板状羽根(ベーン)33と、羽根33を径方向外側に向けて付勢するためのばね34(図5参照)を収容している。   The rotor body 21 has a cylindrical outer peripheral surface 29 centered on the central axis 15. The cylindrical outer peripheral surface 29 has a predetermined interval (72 °) in the circumferential direction, and extends to the distal end surface 30 and the proximal end surface 31 of the rotor body 21 over the entire length thereof in parallel with the central axis 15 and the central axis. 15 has a plurality of radial grooves 32 extending in the radial direction. In the embodiment, the radiating groove 32 is formed so as to penetrate through the end surfaces of the distal-side protruding portion 25 and the proximal-side protruding portion 26, but does not penetrate the distal-side protruding portion 25 and the proximal-side protruding portion 26. The radiation groove 32 may be formed only in a region sandwiched between the side protrusion 25 and the base end protrusion 26. Each radiation groove 32 accommodates a rectangular plate-shaped blade (vane) 33 and a spring 34 (see FIG. 5) for urging the blade 33 radially outward.

ロータ20の周囲には、ロータケース35が配置されている。ロータケース35は、円筒外周面36と円筒内周面37を有する円筒状の部材で、円筒外周面36の中心軸をハンドピース中心軸15に一致させた状態でハウジングに固定されている。円筒内周面37の中心軸(偏心軸)38(図7参照)は、円筒外周面36の中心軸と平行であるが円筒外周面36の中心軸から偏心している。したがって、ハウジング14内に固定されたロータケース35の円筒内周面37及びその中心軸38は、ハウジング中心軸15に対して、図8の下方に偏心している。また、図8に示すように、ロータケース35の円筒内周面37には、その基端側の2箇所を径方向外側に拡幅して拡大部39,40が形成されている。図示するように、拡大部39,40は、偏心方向とは反対側(図8の中央部又は上部寄り)に形成されている。   A rotor case 35 is disposed around the rotor 20. The rotor case 35 is a cylindrical member having a cylindrical outer peripheral surface 36 and a cylindrical inner peripheral surface 37, and is fixed to the housing in a state where the central axis of the cylindrical outer peripheral surface 36 coincides with the handpiece central axis 15. A central axis (eccentric axis) 38 (see FIG. 7) of the cylindrical inner peripheral surface 37 is parallel to the central axis of the cylindrical outer peripheral surface 36 but is eccentric from the central axis of the cylindrical outer peripheral surface 36. Therefore, the cylindrical inner peripheral surface 37 of the rotor case 35 fixed in the housing 14 and the central axis 38 thereof are decentered downward in FIG. As shown in FIG. 8, the cylindrical inner peripheral surface 37 of the rotor case 35 is formed with enlarged portions 39 and 40 by widening the two base end sides outward in the radial direction. As shown in the drawing, the enlarged portions 39 and 40 are formed on the side opposite to the eccentric direction (near the center or upper portion in FIG. 8).

以上の構成により、ロータ20がハウジング14に組み付けられた状態で、ばね34の付勢力によって各羽根33の外周端部41(但し、拡大部39,40に対向する部分を除く。)がロータケース35の円筒内周面37に押し付けられており、隣接する羽根33の間に加圧室42が形成される。実施例では、5つの羽根33によって仕切られた5つの加圧室42が形成されている。   With the above configuration, in the state where the rotor 20 is assembled to the housing 14, the outer peripheral end portions 41 (except for the portions facing the enlarged portions 39 and 40) of each blade 33 are removed from the rotor case by the biasing force of the spring 34. The pressurizing chamber 42 is formed between the adjacent blades 33. In the embodiment, five pressurizing chambers 42 partitioned by five blades 33 are formed.

(2−3)軸受:
図3〜図5に示すように、ロータシャフト22の末端側を支持する末端側軸受23は、ロータ20に隣接してハウジング14に固定された末端側軸受ケース(固定部材)43に保持されている。末端側軸受ケース43は、環状又は円筒状の部材からなり、ハウジング14に固定されてロータ20の回転に伴って移動する羽根33の末端側端部45(図7参照)を規制しており、内周円筒部44に末端側軸受23を収容している。実施例では、末端側軸受23は、ボール軸受であり、外側ベアリングリングと、内側ベアリングリングと、これら外側と内側のベアリングリングの間に配置された多数のボールで構成されており、外側ベアリングリングが末端側軸受ケース43の内周円筒部44に固定され、内側ベアリングリングが軸受シート27に固定されている。
(2-3) Bearing:
As shown in FIGS. 3 to 5, the end-side bearing 23 that supports the end side of the rotor shaft 22 is held by an end-side bearing case (fixing member) 43 that is fixed to the housing 14 adjacent to the rotor 20. Yes. The end-side bearing case 43 is made of an annular or cylindrical member and regulates the end-side end 45 (see FIG. 7) of the blade 33 that is fixed to the housing 14 and moves as the rotor 20 rotates. The end side bearing 23 is accommodated in the inner peripheral cylindrical portion 44. In the embodiment, the end side bearing 23 is a ball bearing, and is composed of an outer bearing ring, an inner bearing ring, and a plurality of balls arranged between the outer and inner bearing rings. Is fixed to the inner peripheral cylindrical portion 44 of the end side bearing case 43, and the inner bearing ring is fixed to the bearing seat 27.

図14に示すように、内周円筒部44の基端側は、ロータ20の末端側突出部25を回転可能に収容している。そのため、内周円筒部44の基端側内径は、末端側突出部25の外径よりも僅かに大きくしてあり、両者の間には約5〜15μm以下の隙間(ラジアルギャップx)が形成されている。これに対し、中心軸15の方向に関してロータ20(すなわち、軸受シート27)と末端側軸受ケース43との間には、隙間(スラストギャップy)が形成されている。   As shown in FIG. 14, the proximal end side of the inner peripheral cylindrical portion 44 accommodates the distal side protruding portion 25 of the rotor 20 in a rotatable manner. Therefore, the inner diameter on the proximal end side of the inner peripheral cylindrical portion 44 is slightly larger than the outer diameter of the distal-side protruding portion 25, and a gap (radial gap x) of about 5 to 15 μm or less is formed between the two. Has been. On the other hand, a gap (thrust gap y) is formed between the rotor 20 (that is, the bearing seat 27) and the terminal-side bearing case 43 in the direction of the central axis 15.

末端側軸受ケース43はまた、該末端側軸受ケース43の末端側に中心軸15を中心として同心的に配置された複数の部材、例えば、筒状の接続ガイド46、筒状のボタンシート47、固定リング48によって、基端側への移動が規制されている。接続ガイド46と固定リング48は一体で構成されており、ハンドピース本体11に対して固定されている。接続ガイド46と固定リング48は、加工・組立上、別体で構成されていてもよく、ハンドピース本体11に対して着脱自在としてもよい。   The end side bearing case 43 is also a plurality of members arranged concentrically around the central axis 15 on the end side of the end side bearing case 43, for example, a cylindrical connection guide 46, a cylindrical button sheet 47, Movement to the base end side is regulated by the fixing ring 48. The connection guide 46 and the fixing ring 48 are integrally formed and are fixed to the handpiece body 11. The connection guide 46 and the fixing ring 48 may be configured separately for processing and assembly, or may be detachable from the handpiece body 11.

図3〜図5に示すように、ロータシャフト22の末端側を支持する基端側軸受24は、ロータ20に隣接してハウジング14に固定された基端側軸受ケース(第2の部材、固定部材)50に保持されている。基端側軸受ケース50は、円盤状(又は中実円筒状)の部材で構成されており、ロータ20に対向する末端側端面51に形成された円筒形状の凹所(軸受収容室)52に基端側軸受24を収容している。実施例において、基端側軸受24はボール軸受であり、外側ベアリングリングと、内側ベアリングリングと、これら外側と内側のベアリングリングの間に配置された多数のボールで構成されており、外側ベアリングリングが基端側軸受ケース50に固定され、内側ベアリングリングが軸受シート28に固定されている。また、凹所52の基端側底部には環状の金属板からなるウェーブワッシャ(波座金)49(図8参照)が配置されており、ウェーブワッシャ49によってロータ20の中心軸方向の動きが規制されている。   As shown in FIGS. 3 to 5, the proximal bearing 24 that supports the distal side of the rotor shaft 22 is a proximal bearing case (second member, fixed) that is fixed to the housing 14 adjacent to the rotor 20. Member) 50. The base end side bearing case 50 is configured by a disk-shaped (or solid cylindrical shape) member, and is formed in a cylindrical recess (bearing accommodating chamber) 52 formed in the end side end surface 51 facing the rotor 20. The base end side bearing 24 is accommodated. In the embodiment, the proximal bearing 24 is a ball bearing and is composed of an outer bearing ring, an inner bearing ring, and a plurality of balls disposed between the outer and inner bearing rings. Is fixed to the base end side bearing case 50, and the inner bearing ring is fixed to the bearing seat 28. A wave washer (wave washer) 49 (see FIG. 8) made of an annular metal plate is disposed at the bottom of the recess 52 on the base end side, and the wave washer 49 restricts the movement of the rotor 20 in the central axis direction. Has been.

図14に示すように、円筒凹所52の末端側は、ロータ20の基端側突出部26を回転可能に収容している。そのため、図3に示すように、円筒凹所52の末端側内径は、基端側突出部26の外径よりも僅かに大きくしてあり、両者の間に隙間(ラジアルギャップx)が形成されている。また、中心軸15の方向に関してロータ20(すなわち、軸受シート28)と基端側軸受ケース50との間には、隙間(スラストギャップy)が形成されている。   As shown in FIG. 14, the distal end side of the cylindrical recess 52 accommodates the proximal-side protruding portion 26 of the rotor 20 in a rotatable manner. Therefore, as shown in FIG. 3, the inner diameter on the distal end side of the cylindrical recess 52 is slightly larger than the outer diameter of the base end side protruding portion 26, and a gap (radial gap x) is formed between them. ing. Further, a gap (thrust gap y) is formed between the rotor 20 (that is, the bearing seat 28) and the base end side bearing case 50 with respect to the direction of the central axis 15.

末端側軸受ケース43及び基端側軸受ケース50とロータ20の間に形成されるラジアルギャップxとスラストギャップyについて説明すると、複数の部品を中心軸方向に配列して構成されるエアモータ13は、中心軸方向(スラスト方向)の隙間を約30μm以下に抑えることは難しいのに対し、径方向(ラジアル方向)の隙間をそれよりも小さな値に設定することは十分に可能である。したがって、実施例では、ラジアルギャップxを約5〜15μm以下に設定し、これにより、末端側軸受ケース43及び基端側軸受ケース50とロータ20との間から漏れる圧力空気の量を最小限に抑えている。また、中心軸方向に関して加圧室42の両側がラジアルギャップxでシールされ、さらにその外側にスラストギャップyが配置されているので、スラストギャップyがラジアルギャップxに比べて大きくとも、圧力空気の実質的な漏れが防止される。換言すれば、スラストギャップyを大きくしても、圧力空気の漏れに影響はない。そのため、スラスト方向の組立に高い精度は必要でない。さらに、軸受の摩耗等によりロータ20がスラスト方向に移動しても、ロータ20が隣接する部材に接触することがない。   The radial gap x and the thrust gap y formed between the terminal side bearing case 43 and the base end side bearing case 50 and the rotor 20 will be described. The air motor 13 configured by arranging a plurality of components in the central axis direction is as follows. While it is difficult to reduce the gap in the central axis direction (thrust direction) to about 30 μm or less, it is sufficiently possible to set the gap in the radial direction (radial direction) to a smaller value. Therefore, in the embodiment, the radial gap x is set to about 5 to 15 μm or less, thereby minimizing the amount of pressure air leaking from between the distal bearing case 43 and the proximal bearing case 50 and the rotor 20. It is suppressed. In addition, since both sides of the pressurizing chamber 42 are sealed with the radial gap x with respect to the central axis direction, and the thrust gap y is disposed on the outer side thereof, even if the thrust gap y is larger than the radial gap x, the pressure air Substantial leakage is prevented. In other words, increasing the thrust gap y does not affect the leakage of pressurized air. Therefore, high accuracy is not necessary for the assembly in the thrust direction. Furthermore, even if the rotor 20 moves in the thrust direction due to bearing wear or the like, the rotor 20 does not come into contact with adjacent members.

基端側軸受ケース50には、3つの通気路が形成されている。具体的に、図9(基端側軸受ケース50を基端側から末端側に向かって見た図)を参照して説明すると、各通気路(第2給気路)53,54,55は、基端側の端面56から凹所52の近くまで、中心軸15と平行に伸びる基端側通気路部分と、凹所52の径方向外側の位置から末端側端面51に向かって径方向外側に斜めに伸びる末端側通気路部分で構成されている。3つの通気路53,54,55の基端側端面56に開口する口部57,58,59の中心は、中心軸15を中心とする所定半径rの円周上に配置されている。実施例では、3つの通気路53,54,55は周方向に等間隔に配置されていない。しかし、3つの通気路は周方向に等間隔に配置してもよい。   Three vent passages are formed in the base end side bearing case 50. Specifically, referring to FIG. 9 (a view of the base end side bearing case 50 as viewed from the base end side toward the distal end side), the air passages (second air supply passages) 53, 54, 55 are A proximal-side air passage portion extending in parallel with the central axis 15 from the proximal-side end surface 56 to the vicinity of the recess 52, and a radially outer side from the radially outer position of the recess 52 toward the distal-side end surface 51. It is comprised by the terminal side ventilation path part extended diagonally. The centers of the mouth portions 57, 58, 59 that open to the base end side end face 56 of the three air passages 53, 54, 55 are arranged on a circumference with a predetermined radius r centering on the central axis 15. In the embodiment, the three air passages 53, 54, 55 are not arranged at equal intervals in the circumferential direction. However, the three air passages may be arranged at equal intervals in the circumferential direction.

図示しないが、基端側軸受ケース50の末端側端面51において、通気路53,54は、ロータケース35の基端側内周面37に形成された拡大部39,40に対向して連通しており、例えば、通気路53,54を通じてロータ20に供給された圧力空気は、拡大部39,40を介して、該拡大部39,40の内側を通過する加圧室42に供給される。   Although not shown, in the distal end surface 51 of the proximal end side bearing case 50, the air passages 53, 54 communicate with the enlarged portions 39, 40 formed on the proximal end inner peripheral surface 37 of the rotor case 35. For example, the pressurized air supplied to the rotor 20 through the air passages 53 and 54 is supplied to the pressurizing chamber 42 passing through the inside of the enlarged portions 39 and 40 via the enlarged portions 39 and 40.

(2−4)弁部材:
図3〜図5に示すように、基端側軸受ケース50の基端側には、弁部材(調節弁、第1の部材)60が配置されている。弁部材60は、略円盤状の部材からなり、ハウジング14の内側で、中心軸15を中心として回転可能に設けてある。図10と図11に示すように、弁部材60は、末端側端面61と基端側端面62を貫通する給気路(第1給気路)63と排気路64が形成されている。実施例では、給気路63は、中心軸15に沿って基端側端面62から末端側端面61の近くまで伸びる基端側給気路部分と、中心軸15と平行に末端側端面61から基端側端面62に向かって伸びる末端側給気路部分と、これら基端側給気路部分と末端側給気路部分を連通する中央給気路部分によって構成されている(図3参照)。
(2-4) Valve member:
As shown in FIGS. 3 to 5, a valve member (control valve, first member) 60 is disposed on the base end side of the base end side bearing case 50. The valve member 60 is formed of a substantially disk-shaped member, and is provided inside the housing 14 so as to be rotatable about the central axis 15. As shown in FIGS. 10 and 11, the valve member 60 is formed with an air supply path (first air supply path) 63 and an exhaust path 64 that penetrate the distal end face 61 and the proximal end face 62. In the embodiment, the air supply path 63 includes a proximal end air supply path portion extending from the proximal end face 62 along the central axis 15 to the vicinity of the distal end face 61, and a distal end face 61 parallel to the central axis 15. It is comprised by the terminal side air supply path part extended toward the base end side end surface 62, and the central air supply path part which connects these base end side air supply path parts and terminal side air supply path parts (refer FIG. 3). .

図11に示す末端側端面61にある末端側給気路部分の口部(出口)65は、基端側軸受ケース50に形成された通気路53,54,55と同様に、中心軸15から所定半径rの円周上に位置している。また、図11に示すように、弁部材60の末端側端面61には、給気路出口65を囲む2つの環状溝66,67が形成されており、それぞれにOリングからなるシール部材68,69が嵌められている。シール部材68,69は、環状溝66,67に嵌めた状態で、環状溝66,67から突出している。したがって、弁部材60と基端側軸受ケース50がハウジング14内に組み付けられた状態で、シール部材68,69は、弁部材60の末端側端面61と基端側軸受ケース50の基端側端面56に挟持されており、給気路出口65の周囲をシールしている。   A mouth portion (outlet) 65 of the distal-side air supply path portion in the distal-side end surface 61 shown in FIG. 11 is from the central shaft 15 in the same manner as the air passages 53, 54, 55 formed in the proximal-side bearing case 50. It is located on the circumference of a predetermined radius r. Further, as shown in FIG. 11, the end surface 61 of the valve member 60 has two annular grooves 66, 67 surrounding the air supply passage outlet 65, and each includes a seal member 68, formed of an O-ring. 69 is fitted. The seal members 68 and 69 protrude from the annular grooves 66 and 67 while being fitted in the annular grooves 66 and 67. Accordingly, in a state where the valve member 60 and the proximal end side bearing case 50 are assembled in the housing 14, the seal members 68 and 69 are connected to the distal end surface 61 of the valve member 60 and the proximal end surface of the proximal end bearing case 50. 56, and seals around the air supply path outlet 65.

排気路64は、中心軸15を中心とする円周に沿って長く伸びており、図11に示すように、末端側端面61では周方向にほぼ180°の範囲に亘って存在する口部(排気入口)70となって表れ、図10に示すように、基端側端面62では周方向に短く伸びる2つの口部(排気出口)71となって表れている。   The exhaust passage 64 extends long along the circumference centered on the central axis 15, and as shown in FIG. 11, the distal end face 61 has a mouth ( As shown in FIG. 10, the base end side end face 62 appears as two mouth portions (exhaust outlets) 71 that extend short in the circumferential direction.

術者が弁部材60を操作するために、弁部材60の外周面には、連結ピン72が取り付けてある。図12に示すように、連結ピン72は、末端側ハウジング部16に形成された貫通孔73を貫通し、その径方向末端部が調節部18に係合している。末端側ハウジング部16の貫通孔73は周方向に伸びる長孔として形成されており、周方向に約150°の範囲に亘って調節部18が回転できるようにしてある。   In order for the surgeon to operate the valve member 60, a connection pin 72 is attached to the outer peripheral surface of the valve member 60. As shown in FIG. 12, the connecting pin 72 passes through a through-hole 73 formed in the terminal-side housing portion 16, and its radial end portion is engaged with the adjusting portion 18. The through-hole 73 of the terminal side housing part 16 is formed as a long hole extending in the circumferential direction so that the adjusting part 18 can rotate over a range of about 150 ° in the circumferential direction.

(2−5)ブッシュ:
図3〜図5に示すように、弁部材60の基端側には、ブッシュ74が配置されている。ブッシュ74は、ハウジング14に固定されており、上述した弁部材60の給気路63と排気路64にそれぞれ連通する給気路75と排気路76が形成されている。給気路75の末端部は、中心軸15に沿って形成されており、弁部材60の給気路63に常時連通している。他方、排気路76の末端部は、中心軸15から偏心した位置に形成されており、弁部材60の排気路64に常時連通している。
(2-5) Bush:
As shown in FIGS. 3 to 5, a bush 74 is disposed on the proximal end side of the valve member 60. The bush 74 is fixed to the housing 14, and an air supply path 75 and an exhaust path 76 communicating with the air supply path 63 and the exhaust path 64 of the valve member 60 described above are formed. The end portion of the air supply path 75 is formed along the central axis 15 and is always in communication with the air supply path 63 of the valve member 60. On the other hand, the end portion of the exhaust passage 76 is formed at a position eccentric from the central shaft 15 and is always in communication with the exhaust passage 64 of the valve member 60.

〔B:動作〕
以上の構成からなるハンドピース10及びエアモータ13の動作を説明する。切削工具12を正転する場合、術者は、必要であれば調節部18を操作し、弁部材60の給気路口部(出口)65を基端側軸受ケース50に設けた通気路53の口部(入口)57に対向させる。図13は、基端側軸受ケース50の基端側端面56と、それに対向する弁部材60の給気路口部(出口)65と該口部65を囲むシール部材68,69の関係を示しており、とりわけ、正転時、図13(a)に示すように、内側シール部材68に囲まれた領域80だけが通気路53の口部57に対向しており、内側シール部材68と外側シール部材69の間の領域81は、いずれの通気路にも対向していない。
[B: Operation]
The operation of the handpiece 10 and the air motor 13 having the above configuration will be described. When the cutting tool 12 is rotated forward, the surgeon operates the adjusting portion 18 if necessary, and the air supply passage port portion (exit) 65 of the valve member 60 is provided with the air passage 53 provided in the proximal end side bearing case 50. Opposite to the mouth (inlet) 57. FIG. 13 shows the relationship between the base end side end surface 56 of the base end side bearing case 50, the air supply passage port (outlet) 65 of the valve member 60 facing it, and the seal members 68 and 69 surrounding the port 65. In particular, during forward rotation, as shown in FIG. 13A, only the region 80 surrounded by the inner seal member 68 is opposed to the mouth portion 57 of the air passage 53, and the inner seal member 68 and the outer seal A region 81 between the members 69 does not face any air passage.

したがって、圧力空気供給源(図示せず)から供給された圧力空気は、ブッシュ74の給気路75、弁部材60の給気路63、基端側軸受ケース50の通気路53、及びロータケース35の拡大部39を介して、該拡大部39に向けて開放された加圧室42に供給される。拡大部39に臨む加圧室42は、偏心方向の反対側に位置している。したがって、拡大部39に対向した加圧室42を形成している隣接する2つの羽根33に作用する周方向の圧力差により、ロータ20は正転方向に回転する。そして、ロータ20の回転は、シャフト22、図示しない回転連結部材を介して切削工具12に伝達される。   Therefore, the pressure air supplied from the pressure air supply source (not shown) is supplied from the air supply passage 75 of the bush 74, the air supply passage 63 of the valve member 60, the air passage 53 of the base end side bearing case 50, and the rotor case. It is supplied to the pressurizing chamber 42 opened toward the enlarged portion 39 through the enlarged portion 39 of 35. The pressurizing chamber 42 facing the enlarged portion 39 is located on the side opposite to the eccentric direction. Therefore, the rotor 20 rotates in the forward rotation direction due to the pressure difference in the circumferential direction acting on the two adjacent blades 33 forming the pressurizing chamber 42 facing the enlarged portion 39. Then, the rotation of the rotor 20 is transmitted to the cutting tool 12 via the shaft 22 and a rotation connecting member (not shown).

加圧室42の圧力空気は、ロータ20の回転と共に正転方向に移動し、基端側軸受ケース50の他の通気路55から、弁部材60の排気路64及びブッシュ74の排気路76を介して、基端側に排出される。   The pressurized air in the pressurizing chamber 42 moves in the forward direction along with the rotation of the rotor 20, and from the other vent path 55 of the base end side bearing case 50 to the exhaust path 64 of the valve member 60 and the exhaust path 76 of the bush 74. And discharged to the base end side.

正転する切削工具の回転数を低下させる場合、術者は、矢印83方向に調節部18を回転する。これにより、図13(b)に示すように、弁部材60の給気路口部(出口)65と末端側軸受ケース43の通気路53の口部57との対向面積(連通面積)が減少し、ロータ20に供給される圧力空気の供給量が減少する。その結果、ロータ20に加わる回転力が低下し、ロータ20の回転数、回転トルクが低下する。このとき、末端側軸受ケース43の通気路53の口部57は、外側シール部材69に囲まれた領域81の内側にある。したがって、圧力空気は、弁部材60と基端側軸受ケース50の隙間に漏れ出ることなく、ロータ20の回転にすべて寄与する。また、調節部18の回転量に対応する量の圧力空気がロータ20に供給されるため、回転数及びトルクの調節が安定する。   When reducing the rotation speed of the cutting tool that normally rotates, the surgeon rotates the adjustment unit 18 in the direction of the arrow 83. As a result, as shown in FIG. 13 (b), the facing area (communication area) between the air supply passage port (outlet) 65 of the valve member 60 and the mouth 57 of the vent passage 53 of the end side bearing case 43 is reduced. The amount of pressurized air supplied to the rotor 20 is reduced. As a result, the rotational force applied to the rotor 20 decreases, and the rotational speed and rotational torque of the rotor 20 decrease. At this time, the mouth portion 57 of the vent path 53 of the end side bearing case 43 is inside the region 81 surrounded by the outer seal member 69. Therefore, the compressed air contributes to the rotation of the rotor 20 without leaking into the gap between the valve member 60 and the base end side bearing case 50. Further, since the pressure air corresponding to the rotation amount of the adjusting unit 18 is supplied to the rotor 20, the adjustment of the rotation speed and the torque is stabilized.

ロータ20の回転を停止する場合、図13(b)、(c)に示すように、術者は、矢印83方向に調節部18を回転する。これにより、図13(c)に示すように、弁部材60の給気路口部(出口)65は末端側軸受ケース43の通気路53の口部57に対向せず、ロータ20への圧力空気の供給量が停止する。図示するように、このとき、末端側軸受ケース43の通気路53の口部57は、内側シール部材68に囲まれた領域80の外にあり、かつ、内側シール部材68と外側シール部材69の間の領域81の内側にある。したがって、内側シール部材68の内側にある給気路口部65内の圧力空気は、弁部材60と基端側軸受ケース50の対向面にある隙間に漏れ出ることがない。   When stopping the rotation of the rotor 20, as shown in FIGS. 13B and 13C, the operator rotates the adjustment unit 18 in the direction of the arrow 83. Accordingly, as shown in FIG. 13C, the air supply passage port (outlet) 65 of the valve member 60 does not face the port 57 of the vent passage 53 of the terminal side bearing case 43, and the pressure air to the rotor 20 The supply amount of is stopped. As shown in the drawing, at this time, the mouth portion 57 of the air passage 53 of the end side bearing case 43 is outside the region 80 surrounded by the inner seal member 68, and the inner seal member 68 and the outer seal member 69. It is inside the area 81 between. Therefore, the pressure air in the air supply passage port 65 located inside the inner seal member 68 does not leak into the gap on the opposing surface of the valve member 60 and the base end side bearing case 50.

他方、ロータ20を逆転する場合、図示しないが、調節部18を図13の矢印84方向に回転し、弁部材60の給気路63の口部65を基端側軸受ケース50の通気路54に対向させる。これにより、供給された圧力空気は、弁部材60の給気路63、末端側軸受ケース43の通気路54から、拡大部40を通じて該拡大部40に臨む加圧室42に供給され、矢印84方向にロータ20を回転する。そして、ロータ20の回転は、シャフト22等を介して切削工具12に伝達される。   On the other hand, when the rotor 20 is rotated in the reverse direction, although not shown, the adjusting portion 18 is rotated in the direction of the arrow 84 in FIG. 13, and the mouth portion 65 of the air supply passage 63 of the valve member 60 is connected to the ventilation passage 54 of the proximal end side bearing case 50. To face. As a result, the supplied pressurized air is supplied from the air supply path 63 of the valve member 60 and the ventilation path 54 of the end side bearing case 43 to the pressurizing chamber 42 facing the enlarged portion 40 through the enlarged portion 40, and the arrow 84. Rotate the rotor 20 in the direction. The rotation of the rotor 20 is transmitted to the cutting tool 12 through the shaft 22 and the like.

加圧室42の圧力空気は、ロータ20の回転と共に逆転方向に移動し、基端側軸受ケース50の他の通気路55から、弁部材60の排気路66及びブッシュ74の排気路76を介して、基端側に排出される。   The pressurized air in the pressurizing chamber 42 moves in the reverse direction along with the rotation of the rotor 20, and from the other vent passage 55 of the base end side bearing case 50 through the exhaust passage 66 of the valve member 60 and the exhaust passage 76 of the bush 74. And discharged to the base end side.

正転時と同様に、逆転時にあっても、調節部18を操作することによってロータ20の回転数とトルクを調節できる。図面を用いた説明は省略するが、外側シール部材69の位置を適正に決定することにより、圧力空気が弁部材60と末端側軸受ケース43の隙間から漏れることを防止し、調節量に応じた安定した回転数とトルクが得られる。   Similarly to the forward rotation, the rotational speed and torque of the rotor 20 can be adjusted by operating the adjusting unit 18 even during the reverse rotation. Although the explanation using the drawings is omitted, by appropriately determining the position of the outer seal member 69, it is possible to prevent the pressure air from leaking from the gap between the valve member 60 and the end side bearing case 43, and according to the adjustment amount. Stable rotation speed and torque can be obtained.

なお、以上の説明では、シール部材68,69はOリングで形成したが、これらは接着剤(例えば、シリコン接着剤)で形成することもできる。   In the above description, the seal members 68 and 69 are formed by O-rings, but they can also be formed by an adhesive (for example, a silicon adhesive).

また、以上の説明では、ロータ20の突出部25,26はロータ本体21に一体的に形成したが、突出部25,26を別部材で構成し、これをロータ本体21に固定してもよい。この場合、別部材の突出部とロータ本来21の接触面を通じて圧力空気が漏れるのを防止するため、両者の間にシール材料又は接着剤を介在することが好ましい。   In the above description, the protrusions 25 and 26 of the rotor 20 are formed integrally with the rotor main body 21. However, the protrusions 25 and 26 may be formed of separate members and fixed to the rotor main body 21. . In this case, in order to prevent the pressure air from leaking through the contact portion of the protruding portion of the separate member and the rotor 21, it is preferable to interpose a sealing material or an adhesive between them.

10 ハンドピース
11 ハンドピース本体
12 切削工具
13 エアモータ
14 ハウジング(筐体)
15 中心軸(第1の中心軸)
16 末端側ハウジング部
17 基端側ハウジング部
18 調整部
20 ロータ
21 ロータ本体
22 シャフト
23 末端側軸受
24 基端側軸受
25 末端側突出部
26 基端側突出部
27 末端側軸受シート
28 基端側軸受シート
29 円筒外周面
30 末端側端面
31 基端側端面
32 放射溝
33 羽根(ベーン)
34 ばね
35 ロータケース
36 円筒外周面
37 円筒内周面
38 中心軸(第2の中心軸、偏心軸)
39,40 拡大部
41 羽根の外周端部
42 加圧室
43 末端側軸受ケース
44 内周円筒部
45 羽根の末端側端面
46 接続ガイド
47 ボタンシート
48 固定リング
50 基端側軸受ケース
51 末端側端面
52 凹所(軸受収容室)
53,54,55 通気路
56 基端側端面
57,58,59 口部
60 弁部材(調節弁)
61 末端側端面
62 基端側端面
63 給気路
64 排気路
65 給気路口部(出口)
66,67 環状溝
68,69 シール部材
70 口部(排気入口)
71 口部(排気出口)
72 連結ピン
73 貫通孔
74 ブッシュ
75 給気路
76 排気路
80 内側シール部材に囲まれた領域
81 外側シール部材に囲まれた領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Handpiece 11 Handpiece main body 12 Cutting tool 13 Air motor 14 Housing (housing)
15 central axis (first central axis)
16 Terminal-side housing part 17 Base-side housing part 18 Adjustment part 20 Rotor 21 Rotor body 22 Shaft 23 Terminal-side bearing 24 Base-side bearing 25 Terminal-side protruding part 26 Base-side protruding part 27 Terminal-side bearing sheet 28 Base-side side Bearing seat 29 Cylindrical outer peripheral surface 30 End side end surface 31 Base end side end surface 32 Radiation groove 33 Blade (vane)
34 Spring 35 Rotor case 36 Cylindrical outer peripheral surface 37 Cylindrical inner peripheral surface 38 Central axis (second central axis, eccentric shaft)
39, 40 Enlarged part 41 Blade outer peripheral end 42 Pressurizing chamber 43 Terminal side bearing case 44 Inner peripheral cylindrical part 45 Blade end side end face 46 Connection guide 47 Button seat 48 Fixing ring 50 Base end side bearing case 51 End side end face 52 recess (bearing accommodation chamber)
53, 54, 55 Ventilation path 56 Base end side end face 57, 58, 59 Port 60 Valve member (regulating valve)
61 End side end face 62 Base end side end face 63 Air supply path 64 Exhaust path 65 Air supply path port (outlet)
66, 67 Annular groove 68, 69 Seal member 70 Port (exhaust inlet)
71 mouth (exhaust outlet)
72 connecting pin 73 through hole 74 bush 75 air supply path 76 exhaust path 80 area surrounded by inner seal member 81 area surrounded by outer seal member

Claims (4)

中空円筒体からなるハウジングの内部に、中心軸に沿って、上記中心軸を中心に回転可能に支持されたロータ及び弁部材と、上記ロータと弁部材の間で上記ハウジングに固定された固定部材とを有し、上記中心軸を中心に上記弁部材を回転することにより、上記弁部材に形成された第1給気路と上記固定部材に形成された第2給気路を連通して上記第1供給路から上記第2供給路を介して上記ロータに圧力流体を供給する状態と上記第1給気路と第2給気路を非連通状態に切り換えて上記ロータに対する圧力流体の供給を遮断する状態との間で切り換えることができるようにしたエアモータにおいて、
上記弁部材は、上記固定部材に対向する端面に第1給気路出口を有し、
上記固定部材は、上記弁部材に対向する端面に第2給気路入口を有し、
上記弁部材の端面は、上記第1給気路出口の周りを囲む内側シール部材と上記内側シール部材の周りを囲む外側シール部材を備えており、
上記弁部材の回転に基づいて、上記内側シール部材に囲まれた内側領域のみが上記第2給気路入口に対向する状態と、上記内側シール部材と外側シール部材に囲まれた外側領域が上記内側領域と共に上記第2給気路入口に対向する状態と、上記外側領域のみが上記第2給気路入口に対向する状態を採り得るようにしたことを特徴とするエアモータ。
A rotor and a valve member that are rotatably supported around the central axis along a central axis inside a housing formed of a hollow cylindrical body, and a fixing member fixed to the housing between the rotor and the valve member And by rotating the valve member about the central axis, the first air supply path formed in the valve member and the second air supply path formed in the fixed member communicate with each other. The pressure fluid is supplied to the rotor by switching the state in which the pressure fluid is supplied from the first supply passage to the rotor via the second supply passage and the first air supply passage and the second air supply passage in a non-communication state. In the air motor that can be switched between the shut-off state,
The valve member has a first air supply path outlet on an end surface facing the fixed member,
The fixing member has a second air supply path inlet on an end surface facing the valve member,
The end face of the valve member includes an inner seal member surrounding the first air supply path outlet and an outer seal member surrounding the inner seal member,
Based on the rotation of the valve member, only the inner region surrounded by the inner seal member faces the second air supply path inlet, and the outer region surrounded by the inner seal member and the outer seal member An air motor characterized in that it can take a state facing the second air supply path inlet together with the inner area and a state where only the outer area faces the second air supply path inlet.
上記ハウジングに、請求項1に係るエアモータにおけるロータの回転を、上記ハウジングに着脱自在に且つ回転可能に装着される回転部品に伝達する機構を備えた医療用ハンドピース。   A medical handpiece comprising a mechanism for transmitting the rotation of the rotor in the air motor according to claim 1 to a rotating component that is detachably and rotatably mounted on the housing. 中心軸を有するハウジング内に、
上記中心軸を中心に回転可能に支持されたロータと、
上記ロータに外装され、上記中心軸に平行で且つ上記中心軸から離れた偏心軸を中心とする内周面を備えているロータケースを備えており、
上記ロータは、上記ロータに取り付けられた複数のベーンであって、上記中心軸を中心に周方向に所定の間隔をあけて配置されるとともに、上記中心軸を中心に径方向に進退可能に且つ径方向外側に向けて付勢されて上記ロータケースの内周面に接触させた状態で上記ロータに支持されており、上記ロータの回転に伴って上記中心軸の周方向に移動しながら上記径方向に移動し、各隣接するベーンの間に空間を形成する複数のベーンを備えており、
上記空間に圧力流体が供給されたときに隣接する2つのベーンが受ける周方向の圧力の差に基づいて上記ロータを回転するエアモータにおいて、
上記ハウジング内には、
上記中心軸を中心に回転可能に支持されており、上記ロータに対向する末端側端面と、上記末端側端面に出口を有する第1給気路を備えている第1の部材と、
上記中心軸の方向に関して上記ロータと上記第1の部材との間で上記ハウジングに固定されており、上記第1の部材に対向する基端側端面と、上記ロータに対向する末端側端面と、上記基端側端面に入口を有し且つ上記末端側端面に出口を有する第2給気路を備えている第2の部材が配置されており、
上記第1の部材の末端側端面は、上記第1給気路の出口の周りを囲む内側シール部材と上記内側シール部材の周りを囲む外側シール部材を備えており、
上記中心軸を中心とする上記第1の部材の回転に基づいて、上記内側シール部材に囲まれた内側領域のみが上記第2給気路入口に対向する状態と、上記内側シール部材と外側シール部材に囲まれた外側領域が上記内側領域と共に上記第2給気路入口に対向する状態と、上記外側領域のみが上記第2給気路入口に対向する状態を採り得るようにしたことを特徴とするエアモータ。
In a housing having a central axis,
A rotor supported rotatably about the central axis;
A rotor case that is externally mounted on the rotor and includes an inner circumferential surface that is parallel to the central axis and that is centered on an eccentric shaft that is separated from the central axis;
The rotor is a plurality of vanes attached to the rotor, and is arranged at a predetermined interval in the circumferential direction around the central axis, and is capable of moving forward and backward in the radial direction around the central axis; The rotor is supported by the rotor in a state of being urged outward in the radial direction and in contact with the inner peripheral surface of the rotor case, and moves in the circumferential direction of the central axis as the rotor rotates. A plurality of vanes moving in the direction and forming a space between each adjacent vane;
In an air motor that rotates the rotor based on a difference in circumferential pressure received by two adjacent vanes when pressurized fluid is supplied to the space,
In the housing,
A first member that is supported rotatably about the central axis, and that includes a first end surface facing the rotor, and a first air supply passage having an outlet at the second end surface;
Fixed to the housing between the rotor and the first member with respect to the direction of the central axis, a proximal end surface facing the first member, a distal end surface facing the rotor, A second member having a second air supply path having an inlet at the proximal end face and an outlet at the distal end face is disposed;
The distal end surface of the first member includes an inner seal member that surrounds the outlet of the first air supply path and an outer seal member that surrounds the inner seal member.
Based on the rotation of the first member around the central axis, only the inner region surrounded by the inner seal member faces the second air supply path inlet, and the inner seal member and the outer seal The outer region surrounded by the members may be in a state of facing the second air supply passage inlet together with the inner region, and only the outer region may be in a state of facing the second air supply passage inlet. Air motor.
上記ハウジングに、請求項3に係るエアモータにおけるロータの回転を、上記ハウジングに着脱自在に且つ回転可能に装着される回転部品に伝達する機構を備えた医療用ハンドピース。   A medical handpiece comprising a mechanism for transmitting rotation of a rotor in an air motor according to claim 3 to a rotating component that is detachably and rotatably mounted on the housing.
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