JP5435655B2 - エアタービンハンドピースにおける給気停止時の負圧防止方法と負圧防止用エアタービンハンドピース - Google Patents
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Description
本発明は、ヘッド部内に形成するタービン室が負圧になることを防止するエアタービンハンドピースにおける給気停止時の負圧防止方法と負圧防止用エアタービンハンドピースに関する。
従来のエアタービンハンドピースは、使用を終了する際に、駆動媒体である加圧エアの供給を遮断する。しかし加圧エアの供給を遮断してもタービン羽根は自身の慣性力にて惰性回転が続行されるために、この回転にてタービン室内の空気が排出され、タービン室内に負圧が生じる。またタービン室内の空間は、回転軸近傍の隙間を介して外気に連通しているので、内部が負圧になることにより外気が吸入される。これにより患者の唾液や血液等の汚染物質が外気と共にタービン室内に吸引され、ヘッド部内および／またはハンドピースに接続されたジョイント金具や給排気ホース内が汚染される。このようにハンドピースが汚染されると、ハンドピースを介して患者や術者あるいは患者相互間にて交叉感染が生じる恐れがあることから、この問題を改善するために今までに各種技術が開発され、例えば次に述べる特許文献１から４の発明が公知となっている。
特許文献１の発明は、圧縮空気源からの圧縮空気をエアタービンに供給する給気管路と、その排気を行う排気管路とを有するとともに、この給気管路に給気弁を、排気管路に排気弁を設けて成り、ハンドピースの使用停止時に給気弁および排気弁を同時に閉止し、もしくは排気弁を閉止した後に給気弁を閉止するなどにより、ハンドピース内に負圧が生じることを阻止し、ハンドピース内に汚染物質が吸入されることを防止するものである。
また、特許文献２の発明は、ハンドピースの、ヘッド部内の翼車を回転させるための加圧空気給気口、および給気された空気にて翼車を回転した後の空気を排出する排気口が形成され、翼車の回転によって遠心力が付与された空気が送り込まれ、加圧状態となって蓄積される１または複数の緩衝空間と、この緩衝空間に蓄積された加圧空気を、翼車と共に回転する工具の周辺から大気中に放出する空気通路と、排気口と翼車間に位置し、翼車から排気口に流れ込む空気に抵抗を付与するために周方向に位置する側壁部と、更に、緩衝空間を翼車の回転方向に対向させた構成である。
この構成により、ハンドピースの使用が終了して給気口からの給気を停止した際に、翼車の惰性回転でタービン室内の空気が排気されるが、翼車と排気口との間に介在する側壁部によって翼車から排気口に向かって移動する空気の流れを阻害する。これにより翼車と共に回転する空気を、空気に付与された遠心力に基づいて、翼車の外側に形成された緩衝空間内に加圧状態で蓄積することができ、蓄積された空気をヘッド部に形成された空気通路を介して工具周辺から大気中に放出することでサックバックの防止を可能にすることができるというものである。
特許文献３の発明は、ハンドピースのタービン室内において、流動圧力媒体の供給管路がタービン室の入り口開口部のところで開口しており、排出管路が出口開口部のところでタービン室から延びている。この構成においてハンドピースの使用が終了し、圧力媒体の供給が停止された際に、タービン羽車は惰性で回転を続けるために、タービン羽車により圧力媒体が流動し、排出管路を通って大気中に放出されるが、これを防ぐ手段として、圧力媒体の流れの中へ突出し、機能的作動において回転している圧力媒体の流れ段部を形成する流れウエッブを有していることを特徴とし、ポンプ機能や吸入あるいは吸い戻しを防止するとしている。
特許文献４の発明は、タービンに駆動空気を供給する空気通路と、タービン室の円筒表面内に直結し、タービン室からの排出空気の通路とを有する手動歯科用装置において、排出空気通路が、接続通路を介してタービン室の軸近傍、およびロータと工具側軸受との間の領域に開口し、または、排出空気通路が、工具側に設けられた軸受における工具側で、ヘッドの収容孔の円筒状壁に接続通路を介して開口し、または、排出空気通路が、タービン室の軸近傍の領域、および／またはロータの工具側とは反対側における工具操作機構近傍の中空室に接続通路を介して開口した構成であり、排出空気通路に接続された接続通路が軸周辺の領域に開口することによりロータの惰性回転による負圧の発生を防止するものである。
尚、出願人はエアタービンを内蔵する歯科用ハンドピースにおけるエアタービンの回転トルクの増大をはかる目的にて、実公昭５８−１５６０１号公報（特許文献５）記載の考案を開発している。
かかる歯科用ハンドピースは、加圧空気の入気路の先端部を小型に形成するとともに入気路と排気路との間の仕切壁に、排気路と入気路の先端開口部とを連通する通孔を設け、エアタービン駆動後の加圧空気の一部を入気路に帰還して、入気量を増し、エアタービンの回転トルクの増大をはかったものである。
かかる歯科用ハンドピースは、加圧空気の入気路の先端部を小型に形成するとともに入気路と排気路との間の仕切壁に、排気路と入気路の先端開口部とを連通する通孔を設け、エアタービン駆動後の加圧空気の一部を入気路に帰還して、入気量を増し、エアタービンの回転トルクの増大をはかったものである。
しかしながら、前記特許文献１の場合は、給気弁および排気弁を設ける必要があり、更に排気弁を作動させるための電気信号（電磁弁を作動させる電気信号）、あるいは空気信号（エアバルブを作動させる空気信号）が必要となる。また当該回路をより有効に作用させるためには、排気弁を閉じた後に、給気弁を閉じるように作動させる必要があり、この順序で作動させるコントロール回路が不可欠となる。その他に、部品や回路の追加が必要でありコストアップになる。更にこの回路は、新たに工場から出荷される製品に適用されるものであって、市場の既存品には対応しにくいという問題がある。
特許文献２の場合は、ハンドピースのヘッド部における翼車に向けて空気を供給するための給気口、および供給された空気の排出口に加え、ヘッド部内で、翼車の回転にて遠心力が付与された空気が送り込まれ、加圧状態になって蓄積される緩衝空間、および排気口と翼車との間に位置し、翼車から排気口に流れる空気に抵抗を付与する周方向の側壁部を設ける必要がある。そして、その効果を有効に発揮するには緩衝空間が翼車の回転方向に対向して開口することによってサックバックを防止することができるものであるので、構造が複雑かつ煩雑であり、コストアップになってしまうという問題がある。
特許文献３の場合は、出口開口部や、出口開口部につながる流れ溝およびウエッブの加工が煩雑であり、コストアップになるため、簡単な構造で経済的な構成の製品を提供することができないという問題がある。
特許文献４の場合は、排出空気通路に連通すると共に、軸周辺の領域に開口する接続通路の加工が容易ではなく、前記と同様にコストアップになるという問題がある。なお、特許文献４の発明は本願発明に類似した構成ではあるが、本願発明は排気管路に連通した還流管路を、タービン歯根の惰性回転よりタービン室内に発生する負圧部に対し直接に開口して排気を供給することにより負圧の発生を防止することが目的であり、かつ構成が簡単でコストダウンが可能であることに対して、特許文献４の場合は、排出空気通路に連通する接続通路を、タービン室の負圧発生部分から離れた軸周辺の領域等に開口し、負圧の発生を直接阻止するものではなく、発生した負圧の影響を緩和するものであり、しかも構造上から加工コストが嵩む、全く異なる構成である。
特許文献５の場合は、回転トルクの増大を目的とするものであるとともに、構成上、頭部ケース内に上下の軸受部材と、この軸受部材によって回転自在に軸承されるエアタービンとを内装したカートリッジを収納した、いわゆるカートリッジタイプの歯科用ハンドピースで、入気路と排気路との間の仕切壁に、排気路と入気路の先端開口部とを連通する通路を形成する加工作業に加えて、前記カートリッジの壁面にも予め前記通路の開口部を開口する開口部を設けるとともに両開口部を位置合わせしつつカートリッジを収納しなければならない加工作業と収納作業が要求されるものである。
尚、当該特許文献５は、あくまでも回転トルクの増大を目的として開発されたものである。
尚、当該特許文献５は、あくまでも回転トルクの増大を目的として開発されたものである。
よって本発明は、この種エアタービンハンドピースにおけるエアタービンのタービン羽根を駆動する給気がハンドピースの使用終了時等に停止された場合に発生するタービン羽根の惰性回転によるタービン室内の負圧を的確に防止することができるエアタービンハンドピースにおける給気停止時の負圧防止方法と、簡単な構成による加工性に富むとともに組み立て作業の容易な負圧防止用エアタービンハンドピースの提供を実現するものである。
本発明のエアタービンハンドピースにおける給気停止時の負圧防止方法は、内部にタービン室１５を形成するとともに該タービン室１５内に回転自在なタービン羽根６が設けられたヘッド部３と、該ヘッド部３に連接され術者に把持されるネック部２と、該ネック部２の後方に連設されたグリップ部４とを備え、かつ前記タービン室１５にエアを噴出するエア供給口１４を形成したノズル１３を、前記エア供給管路１１の出口側に連設し、前記タービン羽根６を駆動するための給気をするエア供給管路１１および前記タービン羽根６を回転した後に排気する排気管路１２を備えたハンドピース１において、
前記排気管路１２に一端の連通口１６ａを連通するとともに他端の還流口１６ｂを前記ノズル１３に連通した負圧防止用の還流管路１６を形成することにより、前記エア供給管路１１からのタービン室１５内に対するエアの供給を停止した際に、前記タービン羽根６の惰性回転により排出される排気を前記負圧防止用の還流管路１６を介して前記タービン室１５内に還流させつつ、前記タービン室１５の負圧発生を防止することを特徴とする。
又、本願発明の負圧防止用エアタービンハンドピースは、内部にタービン室１５を形成するとともに該タービン室１５内に回転自在なタービン羽根６が設けられたヘッド部３と、該ヘッド部３に連接され術者に把持されるネック部２と、該ネック部２の後方に連設されたグリップ部４とを備え、かつ前記タービン室１５にエアを噴出するエア供給口１４を形成したノズル１３を、前記エア供給管路１１の出口側に連設し、前記タービン羽根６を駆動するための給気をするエア供給管路１１および前記タービン羽根６を回転した後に排気する排気管路１２を備えたハンドピース１において、
前記排気管路１２に一端の連通口１６ａを連通するとともに他端の還流口１６ｂを前記ノズル１３に連通した負圧防止用の還流管路１６を形成することにより、前記エア供給管路１１からのタービン室１５内に対するエアの供給を停止した際に、前記タービン羽根６の惰性回転により排出される排気を前記負圧防止用の還流管路１６を介して前記タービン室１５内に還流させつつ、前記タービン室１５の負圧発生を防止することができるように構成したことを特徴とする。
前記排気管路１２に一端の連通口１６ａを連通するとともに他端の還流口１６ｂを前記ノズル１３に連通した負圧防止用の還流管路１６を形成することにより、前記エア供給管路１１からのタービン室１５内に対するエアの供給を停止した際に、前記タービン羽根６の惰性回転により排出される排気を前記負圧防止用の還流管路１６を介して前記タービン室１５内に還流させつつ、前記タービン室１５の負圧発生を防止することを特徴とする。
又、本願発明の負圧防止用エアタービンハンドピースは、内部にタービン室１５を形成するとともに該タービン室１５内に回転自在なタービン羽根６が設けられたヘッド部３と、該ヘッド部３に連接され術者に把持されるネック部２と、該ネック部２の後方に連設されたグリップ部４とを備え、かつ前記タービン室１５にエアを噴出するエア供給口１４を形成したノズル１３を、前記エア供給管路１１の出口側に連設し、前記タービン羽根６を駆動するための給気をするエア供給管路１１および前記タービン羽根６を回転した後に排気する排気管路１２を備えたハンドピース１において、
前記排気管路１２に一端の連通口１６ａを連通するとともに他端の還流口１６ｂを前記ノズル１３に連通した負圧防止用の還流管路１６を形成することにより、前記エア供給管路１１からのタービン室１５内に対するエアの供給を停止した際に、前記タービン羽根６の惰性回転により排出される排気を前記負圧防止用の還流管路１６を介して前記タービン室１５内に還流させつつ、前記タービン室１５の負圧発生を防止することができるように構成したことを特徴とする。
本発明のエアタービンハンドピースにおける給気停止時の負圧防止方法は、内部にタービン室１５を形成するとともに該タービン室１５内に回転自在なタービン羽根６が設けられたヘッド部３と、該ヘッド部３に連接され術者に把持されるネック部２と、該ネック部２の後方に連設されたグリップ部４とを備え、かつ前記タービン室１５にエアを噴出するエア供給口１４を形成したノズル１３を、前記エア供給管路１１の出口側に連設し、前記タービン羽根６を駆動するための給気をするエア供給管路１１および前記タービン羽根６を回転した後に排気する排気管路１２を備えたハンドピース１において、
前記排気管路１２に一端の連通口１６ａを連通するとともに他端の還流口１６ｂを前記ノズル１３に連通した負圧防止用の還流管路１６を形成することにより、前記エア供給管路１１からのタービン室１５内に対するエアの供給を停止した際に、前記タービン羽根６の惰性回転により排出される排気を前記負圧防止用の還流管路１６を介して前記タービン室１５内に還流させつつ、前記タービン室１５の負圧発生を防止することを特徴とするもので、特に排気管路１２に連通する連通口１６ａより還流管路１６の還流口を介してノズル１３のエア供給口１４よりタービン室１５内に還流させることで、還流した排気にて負圧の発生を効率良く、効果的に防止することが可能になる。
また、前記負圧防止用の還流管路１６の構成は簡単であり、加工も容易であるのでハンドピースを廉価にて提供することができる。これにより従来ハンドピースを介して生じる患者・術者または患者相互間の交叉感染を防止することができるという利点がある。
前記排気管路１２に一端の連通口１６ａを連通するとともに他端の還流口１６ｂを前記ノズル１３に連通した負圧防止用の還流管路１６を形成することにより、前記エア供給管路１１からのタービン室１５内に対するエアの供給を停止した際に、前記タービン羽根６の惰性回転により排出される排気を前記負圧防止用の還流管路１６を介して前記タービン室１５内に還流させつつ、前記タービン室１５の負圧発生を防止することを特徴とするもので、特に排気管路１２に連通する連通口１６ａより還流管路１６の還流口を介してノズル１３のエア供給口１４よりタービン室１５内に還流させることで、還流した排気にて負圧の発生を効率良く、効果的に防止することが可能になる。
また、前記負圧防止用の還流管路１６の構成は簡単であり、加工も容易であるのでハンドピースを廉価にて提供することができる。これにより従来ハンドピースを介して生じる患者・術者または患者相互間の交叉感染を防止することができるという利点がある。
本発明のエアタービンハンドピースにおける給気停止時の負圧防止方法の実施に当たって使用する負圧防止用エアタービンハンドピースの形態は、内部にタービン室１５を形成するとともに該タービン室１５内に回転自在なタービン羽根６が設けられたヘッド部３と、該ヘッド部３に連接され術者に把持されるネック部２と、該ネック部２の後方に連設されたグリップ部４とを備え、かつ前記タービン室１５にエアを噴出するエア供給口１４を形成したノズル１３を、前記エア供給管路１１の出口側に連設し、前記タービン羽根６を駆動するための給気をするエア供給管路１１および前記タービン羽根６を回転した後に排気する排気管路１２を備えたハンドピース１において、
前記排気管路１２に一端の連通口１６ａを連通するとともに他端の還流口１６ｂを前記ノズル１３に連通した負圧防止用の還流管路１６を形成することにより、前記エア供給管路１１からのタービン室１５内に対するエアの供給を停止した際に、前記タービン羽根６の惰性回転により排出される排気を前記負圧防止用の還流管路１６を介して前記タービン室１５内に還流させつつ、前記タービン室１５の負圧発生を防止することができるように構成したことを特徴とする。
前記排気管路１２に一端の連通口１６ａを連通するとともに他端の還流口１６ｂを前記ノズル１３に連通した負圧防止用の還流管路１６を形成することにより、前記エア供給管路１１からのタービン室１５内に対するエアの供給を停止した際に、前記タービン羽根６の惰性回転により排出される排気を前記負圧防止用の還流管路１６を介して前記タービン室１５内に還流させつつ、前記タービン室１５の負圧発生を防止することができるように構成したことを特徴とする。
図３に示すよう本発明を適用する本実施例のハンドピース１は、術者により把持されるネック部２と、ネック部２の尖端側に連設されたヘッド部３と、ネック部２の後方に連設されたグリップ部４とからなり、グリップ部４の後端には図示しない給気管および排気管を内蔵するホース５が連結されている。
図１に示すようにハンドピース１のヘッド部３内部には、タービン羽根６が工具７を支持するチャック８に固定され、チャック８を介し、上下一対のボールベアリング９にて回転自在に軸支されている。なおチャック８の上端にはプッシュボタン１０が設けられ、プッシュボタン１０をバネ１０ａの付勢に抗して押圧することにより工具７の着脱が可能に構成されている。更にヘッド部３のネック部２側には、タービン羽根６を回転させるためのエア供給管路１１およびタービン羽根６を回転した後のエアを排出する排気管路１２が設けられ、更にエア供給管路１１の出口側にはノズル１３が連設され、エアはノズル１３の尖端に形成されたエア供給口１４からタービン室１５に向かって噴射される構成になっている。
また、前記ハンドピース１は、排気管路１２に一端の連通口１６ａを連通するとともに他端の還流口１６ｂをエア供給管路１１のノズル１３におけるエア供給口１４近傍に連通した負圧防止用の還流管路１６を形成することにより構成したものである。
この場合は、エア供給管路１１からのエアの供給を停止した際に、タービン羽根６の惰性回転により排出される排気が図２中の矢印にて示すように還流管路１６を通って還流口１７からノズル１３に入り、タービン羽根６のＡ領域に向かって流れ込む。これによりタービン室１５内におけるタービン羽根６の惰性回転による負圧発生を効率よく防止することができる。
以上により本発明方法および負圧防止用エアタービンハンドピース１は、エア供給管路１１からの加圧空気の供給が停止された後、タービン羽根６が惰性回転し、タービン室１５内の空気が排気口１８に送り込まれてエア供給口１４近傍に負圧が発生しようとしても、排気管路１２側からの排気が還流管路１６を経て負圧発生部であるＡ領域に流れ込むことにより負圧が解消される。
１ ハンドピース
２ ネック部
３ ヘッド部
４ グリップ部
５ ホース
６ タービン羽根
７ 工具
８ チャック
９ ボールベアリング
１０ プッシュボタン
１１ エア供給管路
１２ 排気管路
１３ ノズル
１４ エア供給口
１５ タービン室
１６ 還流管路
１６ａ 連通口
１６ｂ 還流口
１８ 排気口
２ ネック部
３ ヘッド部
４ グリップ部
５ ホース
６ タービン羽根
７ 工具
８ チャック
９ ボールベアリング
１０ プッシュボタン
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１６ 還流管路
１６ａ 連通口
１６ｂ 還流口
１８ 排気口
Claims (2)
- 内部にタービン室１５を形成するとともに該タービン室１５内に回転自在なタービン羽根６が設けられたヘッド部３と、該ヘッド部３に連接され術者に把持されるネック部２と、該ネック部２の後方に連設されたグリップ部４とを備え、かつ前記タービン室１５にエアを噴出するエア供給口１４を形成したノズル１３を、前記エア供給管路１１の出口側に連設し、前記タービン羽根６を駆動するための給気をするエア供給管路１１および前記タービン羽根６を回転した後に排気する排気管路１２を備えたハンドピース１において、
前記排気管路１２に一端の連通口１６ａを連通するとともに他端の還流口１６ｂを前記ノズル１３に連通した負圧防止用の還流管路１６を形成することにより、前記エア供給管路１１からのタービン室１５内に対するエアの供給を停止した際に、前記タービン羽根６の惰性回転により排出される排気を前記負圧防止用の還流管路１６を介して前記タービン室１５内に還流させつつ、前記タービン室１５の負圧発生を防止することを特徴とするエアタービンハンドピースにおける給気停止時の負圧防止方法。 - 内部にタービン室１５を形成するとともに該タービン室１５内に回転自在なタービン羽根６が設けられたヘッド部３と、該ヘッド部３に連接され術者に把持されるネック部２と、該ネック部２の後方に連設されたグリップ部４とを備え、かつ前記タービン室１５にエアを噴出するエア供給口１４を形成したノズル１３を、前記エア供給管路１１の出口側に連設し、前記タービン羽根６を駆動するための給気をするエア供給管路１１および前記タービン羽根６を回転した後に排気する排気管路１２を備えたハンドピース１において、
前記排気管路１２に一端の連通口１６ａを連通するとともに他端の還流口１６ｂを前記ノズル１３に連通した負圧防止用の還流管路１６を形成することにより、前記エア供給管路１１からのタービン室１５内に対するエアの供給を停止した際に、前記タービン羽根６の惰性回転により排出される排気を前記負圧防止用の還流管路１６を介して前記タービン室１５内に還流させつつ、前記タービン室１５の負圧発生を防止することができるように構成したことを特徴とする負圧防止用エアタービンハンドピース。
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- 2011-09-14 UA UAA201303570A patent/UA112635C2/uk unknown
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| JP2012065741A (ja) | 2012-04-05 |
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