JP6111482B2 - インスツルメントホースの引き出し量調整装置及び歯科治療ユニット - Google Patents

Description

本発明は、インスツルメントホースの引き出し量調整装装置及び歯科治療ユニットに関し、より詳細には、ホルダに保持される歯科用インスツルメントに連結し、ワークテーブルに収められるインスツルメントホースの引き出し量調整装置、及びこれを搭載した歯科治療ユニットに関する。

う歯への治療方法は、う蝕部分の除去が一般的であり、歯科用インスツルメントによる歯牙の切削が行われている。歯科用インスツルメントには、圧縮空気によるエアータービンあるいはモータの回転によるマイクロエンジンを用いたものなどがある。歯科用インスツルメントは、例えば、歯科治療椅子に取り付けられたワークテーブルのホルダに保持されている。

歯科用インスツルメントは、所定長さのインスツルメントホース（以下、ホースと称する）に連結されており、このホースはワークテーブルの下側に収められている。
術者は、ホルダに保持された歯科用インスツルメントを手で掴んでホースを引き出すが（ホースの引き出し操作ともいう）、ホースが下方に垂れ下がるまで引き出してから使用したい場合や、ホースを垂れ下げない程度に引き出したまま使用したい場合がある。このため、例えば、特許文献１には、ホースの引き出し状態を選択して使用できる技術が提案されている。

詳しくは、特許文献１ではホースを巻回する滑車を備え、この滑車は、ワークテーブルの裏面に設置されたガイドレールに沿ってスライド可能に構成されている。ガイドレールの後端には、滑車に連結される定荷重バネ（定トルクスプリング、コプリングともいう）を巻回したドラムが設けられている。このドラムは、歯科用インスツルメントの引き出し方向とは反対向きに回転して滑車を牽引できる。また、滑車のスライドを停止させるロック機構が備えられており、このロック機構は、滑車側に設置されたカムと、ホースの最長位置でガイドレール側に設置されたカムストッパとを有している。

特開平７−１８４９６５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、滑車がホースの最長位置まで到達しなければ、ホースの引き出し操作を止められない。このため、ホースをやや長めに引き出したい場合でも、常に最長位置までホースを引き出さなければならず、術者の作業負担が大きくなるという問題がある。また、ワークテーブルを患者の上方に配置していた場合、余って垂れ下がったホースが患者に触れることになる。

また、仮に、術者の所望長さだけホースを引き出して作業しようとすると、滑車に生ずる牽引力がホースを介して術者の手に作用し続けてしまう。

本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、滑車がホースの最長位置まで到達しなくても、このホースの引き出し操作を止めることができるインスツルメントホースの引き出し量調整装置及び歯科治療ユニットを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、ガイドレールと、該ガイドレールに沿って移動すると共に、歯科用インスツルメントに連結されるインスツルメントホースを巻回する滑車と、該滑車に連結される帯状部材を巻回し、前記歯科用インスツルメントが引き出される方向とは反対向きの滑車の牽引方向に回転して前記滑車を牽引する滑車牽引部と、該滑車牽引部に接触して該滑車牽引部の回転を停止させる制動部とを備え、該制動部は、前記滑車の牽引方向に回転する前記滑車牽引部に接触した場合にロック状態になるワンウェイクラッチを内周側に有するとともに、該ワンウェイクラッチと一体回転し、前記帯状部材に接触するブレーキパッドを外周側に有することを特徴としたものである。

請求項２の発明は、前記制動部による前記滑車牽引部への接触動作と前記滑車牽引部からの離間動作とを切り換える制動力調整部をさらに備えることを特徴としたものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のインスツルメントホースの引き出し量調整装置を搭載した歯科治療ユニットであることを特徴としたものである。

本発明によれば、制動部はワンウェイクラッチを有し、このワンウェイクラッチのロック時には、滑車牽引部による滑車の牽引方向の回転を停止できる。よって、滑車がインスツルメントホースの最長位置まで到達しなくても、このホースの引き出し操作を止めることができ、術者の作業負担を小さくすることができる。また、術者の所望する長さだけホースを引き出して作業しても、滑車は停止するため、滑車に生ずる牽引力が術者の手に作用しなくなる。

本発明のインスツルメントホースの引き出し量調整装置を搭載した歯科治療ユニットの一実施形態を説明するための斜視図である。 本発明のインスツルメントホースの引き出し量調整装置の構造を説明するための斜視図である。 図２に示したインスツルメントホースの引き出し量調整装置の要部拡大図である。 図３に示した制動力調整部のシリンダの斜視図である。 図２，３に示した滑車牽引部、制動部、および制動力調整部の動作を説明するための図である。 図２，３に示した滑車牽引部、制動部、および制動力調整部の動作を説明するための図である。

以下、図面を参照しながら本発明のインスツルメントホースの引き出し量調整装置及び歯科治療ユニットについて説明する。図１は、本発明のインスツルメントホースの引き出し量調整装置を搭載した歯科治療ユニットの一実施形態を説明するための斜視図であり、歯科治療ユニットを右斜め後方から見ている。
歯科治療ユニットは、例えば、歯科治療椅子１、ワークテーブル８、スピットン１１等からなり、歯科治療椅子１は、基台７の上方にコンターシート２を有し、コンターシート２の一端側にはバックレスト３や安頭台４が、コンターシート２の他端側にはレッグレストがそれぞれ設けられている。

歯科治療椅子１の側方には、椅子の昇降装置を内蔵したスピットン１１が基台７に立設されている。この昇降装置は、腕部を介して支持部（いずれも図示省略）に連結されており、支持部がコンターシート２の下側を支持している。また、スピットン１１は無影灯５を有し、例えばこの無影灯５の支柱にはアーム６が回動自在に取り付けられている。
ワークテーブル８はアーム６に取り付け可能であり、種々の歯科用インスツルメント１０がホルダ９に保持されている。そして、例えば、ワークテーブル８の内部には、本発明のインスツルメントホースの引き出し量調整装置が搭載されている。

図２は、本発明のインスツルメントホースの引き出し量調整装置の構造を説明するための斜視図である。
図１に示したワークテーブル８の内部には細長いガイドレール１３が配置される。ガイドレール１３は、上側の水平レール部１４および下側の水平レール部１５を有し、ワークテーブルの前後方向に沿って延びている。

水平レール部１４，１５の前端は前ピラー１５ａで連結され、水平レール部１４，１５の後端は後ピラー１５ｂで連結されている。前ピラー１５ａには、例えば、ネジでワークテーブルの内部の底面に固定するための固定片１５ｃが設けられる。また、固定片１５ｃの近傍にはホースジョイント１６が取り付けられ、ホースジョイント１６はインスツルメントホース（以下、ホースと称する）１２に連結されている。なお、ホースジョイントがない状態で前ピラー１５ａに直接にホース１２を取り付けることも可能である。

ホースジョイント１６に連結されたホース１２は、前ピラー１５ａと後ピラー１５ｂとの間に配置される滑車１８に巻回されてから再び前ピラー１５ａ側に向かい、歯科用インスツルメント１０に接続されている。なお、ホースジョイント１６は、歯科用インスツルメント１０の駆動源に接続する流路あるいは電線と、ランプ用電線、水の配管、エアーの配管とをホース１２の内部に導入できる。

滑車１８は、上側の側板１８ａおよび下側の側板１８ｂを有し、側板１８ａ，１８ｂの間にホース案内溝１８ｃが形成されている。滑車１８は滑車軸（図示省略）により滑車取付板２４に取り付けられ、滑車取付板２４には、水平レール部１４に遊嵌する滑車ガイド２２，２３がレールの前後方向に沿って設置されている。これにより、水平レール部１４，１５の間に配置された滑車１８は、ガイドレール１３に沿って前ピラー１５ａと後ピラー１５ｂとの間を移動することができる。

なお、図２に示すように、滑車取付板２４には、コロや回転軸が設けられ、ホース１２がホース案内溝１８ｃから脱落しないようにされている。
また、水平レール部１４には、後ピラー１５ｂ近傍に移動した滑車ガイド２３に接触可能なリミットスイッチ２５が設置される。そして、この後ピラー１５ｂの周辺には、滑車牽引部３０、制動部４０、および制動力調整部５０を備えられている。

図３は、図２に示したインスツルメントホースの引き出し量調整装置の要部拡大図である。但し、構造の理解を助けるためにホースの図示は省略している。
滑車牽引部３０、制動部４０、および制動力調整部５０は支持ハウジング２６に収容され、後ピラー１５ｂの後方に配置される。支持ハウジング２６は、バネ用ポスト１７で後ピラー１５ｂの両側に固定されると共に、その下端に、ネジでワークテーブルの内部の底面に固定するための固定片２６ａを有している。

滑車牽引部３０は、後ピラー１５ｂに対向配置されており、ドラム３１と、定荷重バネ３２とを備えている。ドラム３１は、支持ハウジング２６に回転自在に支持され、帯状の定荷重バネ３２を巻回している。定荷重バネ３２の先端は、例えば、後ピラー１５ｂを通り抜けて滑車取付板２４に連結されている。これにより、ドラム３１が歯科用インスツルメントの引き出される方向とは反対向きに回転すると、滑車１８は、定荷重バネ３２を介して歯科用インスツルメントを引き戻す方向に牽引される。なお、この定荷重バネが本発明の弾性部材に相当する。

制動部４０は、滑車牽引部３０の後方に配置され、搖動板４１と、ブレーキ４２とを備えている。搖動板４１は、その上端が支持ハウジング２６の両側に回転自在に支持されている。ブレーキ４２は、搖動板４１の中間位置に設けられ、内周側にワンウェイクラッチ４３を有し、その外周側には例えばウレタンクッションなどのブレーキパッド４４を有する。例えば、ブレーキパッド４４がワンウェイクラッチ４３に接着されており、ワンウェイクラッチ４３は、その中心に通したシャフト４１ａに対して一方向にのみ回転可能である。シャフト４１ａは搖動板４１にネジで固着されている。

ブレーキパッド４４がドラム３１に巻回された定荷重バネ３２に接触している場合において、ドラム３１が歯科用インスツルメントの引き出される方向に回転するときには、ブレーキパッド４４に生じたトルクがワンウェイクラッチ４３から、搖動板４１に固着されたシャフト４１ａに伝達されないことから、ブレーキパッド４４は回転できる（ワンウェイクラッチ４３の空転時）。これに対し、ドラム３１が歯科用インスツルメントの引き出される方向とは反対向き、言い換えれば、滑車１８の牽引方向に回転するときには、ブレーキパッド４４に生じたトルクがワンウェイクラッチ４３からシャフト４１ａに伝達されるので、ブレーキパッド４４は回転できない（ワンウェイクラッチ４３のロック時）。

制動力調整部５０は、滑車牽引部３０や制動部４０の下方に配置されており、シリンダ５１と、引きバネ５２と、バネ連結軸５３とを備えている。シリンダ５１は、支持ハウジング２６に固定され、例えば、エアの供給によって作動する。なお、シリンダは、エアに替えてソレノイドの励磁によって作動する構造であってもよい。

図４は、図３に示した制動力調整部のシリンダの斜視図であり、図４（Ａ）は支持ハウジングに固定される状態の斜視図、図４（Ｂ）は分解斜視図である。
シリンダ５１は、継手５１ａ、後方ブロック５１ｂ、可動突起５１ｃ、前方ブロック５１ｄ、エア漏れ防止用のパッキン５１ｆからなり、継手５１ａは配管を介してエア供給源に接続される。後方ブロック５１ｂは、継手５１ａに連結し、鍔やその後方の溝にＯリング（図示省略）を有した可動突起５１ｃの後端に、パッキン５１ｆを介して対向している。前方ブロック５１ｄには開口５１ｅが形成され、可動突起５１ｃを収容可能に構成されている。前方ブロック５１ｄは、後方ブロック５１ｂの四隅にそれぞれ挿入されたボルト（図示省略）で後方ブロック５１ｂに連結される。エアが継手５１ａに供給されると、可動突起５１ｃが後方から押圧され、その先端が開口５１ｅから突出する。一方、エアの供給が停止されると、可動突起５１ｃは押圧されなくなり、その位置でフリー状態になる。

図３に戻り、バネ連結軸５３は、搖動板４１の下端に設置され、図４で説明したシリンダ５１の可動突起５１ｃの突出位置に対向して配されている。
引きバネ５２は、支持ハウジング２６の両側に配置されており、バネ用ポスト１７とバネ連結軸５３とで保持され、搖動板４１の下端を支持ハウジング２６に近づける方向に付勢している。

図５は、図２，３に示した滑車牽引部、制動部、および制動力調整部の動作を説明するための図であり、図５（Ａ）はホースの引き出し時、図５（Ｂ）は、引き出し操作を止めた時の状態を示している。
術者が歯科用インスツルメントを手で掴んで引き出した場合、滑車や定荷重バネ３２が図５（Ａ）の左方向に移動するため、ドラム３１は図５（Ａ）の時計回りに回転する。ブレーキパッド４４はドラム３１に巻回された定荷重バネ３２に接触しているが、ワンウェイクラッチ４３は空転状態にあるので、ブレーキパッド４４が図５（Ａ）の反時計回りに回転する。

次いで、ホースの引き出し量が術者の所望の長さに到達し、引き出し操作を止めると、滑車の牽引力によって滑車や定荷重バネ３２が図５（Ｂ）の右方向に移動しようとし、ドラム３１もまた図５（Ｂ）の反時計回り（滑車の牽引方向と同じ）に回転しようとする。
この動作はブレーキパッド４４に伝わり、ブレーキパッド４４は図５（Ｂ）の時計回りに回転しようとするが、この場合のワンウェイクラッチ４３はロック状態にあるため、ブレーキパッド４４は図５（Ｂ）の時計回りには回転できず、ドラム３１も図５（Ｂ）の反時計回りには回転できない。

このように、ブレーキ４２は、滑車の牽引方向に回転するドラム３１に接触した場合にロック状態になるワンウェイクラッチ４３を有し、このワンウェイクラッチ４３のロック時には、ドラム３１による滑車の牽引方向の回転を停止できる。よって、滑車がホースの最長位置まで到達しなくても、このホースの引き出し操作を止めることができ、術者の作業負担を小さくすることができる。また、ホースの引き出し量を任意の長さに設定できるので、ワークテーブルを患者の上方に配置していた場合でも、余って垂れ下がったホースが患者に触れることもない。

そして、ブレーキ４２でドラム３１の回転を停止しているので、術者が所望の長さだけホースを引き出して作業しても、滑車は停止するため、滑車に生ずる牽引力が術者の手に作用しなくなる。さらに、ブレーキ４２をドラム３１の後方に設ければ、ロック機構を従来のようなスライドする滑車側に設けた場合に比べて、滑車の構造の簡略化および小型化を図ることができる。
また、歯科治療椅子の場合には、歯科用インスツルメントを歯の位置や向きに沿わせるために、ホースの引き出し量を頻繁に調整する必要があり、本発明の引き出し量調整効果がより有益となる。

図６は、図２，３に示した滑車牽引部、制動部、および制動力調整部の動作を説明するための図であり、図６（Ａ）は引き戻し時、図６（Ｂ）は引き戻しが完了した時の状態を示している。
術者が歯科用インスツルメントをワークテーブルのホルダに戻したい場合、引き戻しスイッチ（図示省略）を１回押すと、エアがシリンダ５１に供給され、図６（Ａ）に示すように、可動突起５１ｃが右方に突出してバネ連結軸５３に接触し、搖動板４１が引きバネ５２の付勢力に対抗して図６（Ａ）の反時計回りに回動する。これにより、ブレーキパッド４４と定荷重バネ３２との接触が解除され、滑車や定荷重バネ３２は図６（Ａ）の右方向に移動し、ドラム３１は図６（Ａ）の反時計回りに回転できる。なお、この引き戻しスイッチは、例えば、図１で説明した基台７上のフットコントローラ、若しくはスピットン１１等から引き出されたフットコントローラに、あるいは、ワークテーブル８に設けることができる。

次いで、図２，３に示した滑車ガイド２３がリミットスイッチ２５を押すと、シリンダ５１へのエアの供給が停止されるので、搖動板４１が引きバネ５２の付勢力によって図６（Ａ）の位置から図６（Ｂ）の位置に向けて時計回りに回動し、バネ連結軸５３が可動突起をシリンダ５１内に押し戻す。これにより、ブレーキパッド４４が定荷重バネ３２に接触し、ワンウェイクラッチ４３がドラム３１による滑車の牽引方向の回転を停止させる。なお、引き戻しスイッチを１回押してから所定時間（例えば２秒間）が経過した場合、シリンダ５１へのエアの供給を停止してもよい。

上記構成によれば、シリンダ５１、引きバネ５２やバネ連結軸５３を有した制動力調整部５０によって、ブレーキ４２と定荷重バネ３２との接触状態・離間状態を繰り返すことができるので、ホースの引き出し量の微調整が可能になる。

１…歯科治療椅子、２…コンターシート、３…バックレスト、４…安頭台、５…無影灯、６…アーム、７…基台、８…ワークテーブル、９…ホルダ、１０…歯科用インスツルメント、１１…スピットン、１２…インスツルメントホース、１３…ガイドレール、１４，１５…水平レール部、１５ａ…前ピラー、１５ｂ…後ピラー、１５ｃ，２６ａ…固定片、１６…ホースジョイント、１７…バネ用ポスト、１８…滑車、１８ａ，１８ｂ…側板、１８ｃ…ホース案内溝、２２，２３…滑車ガイド、２４…滑車取付板、２５…リミットスイッチ、２６…支持ハウジング、３０…滑車牽引部、３１…ドラム、３２…定荷重バネ、４０…制動部、４１…搖動板、４１ａ…シャフト、４２…ブレーキ、４３…ワンウェイクラッチ、４４…ブレーキパッド、５０…制動力調整部、５１…シリンダ、５１ａ…継手、５１ｂ…後方ブロック、５１ｃ…可動突起、５１ｄ…前方ブロック、５１ｅ…開口、５１ｆ…パッキン、５２…引きバネ、５３…バネ連結軸。

Claims (3)

1. ガイドレールと、
   該ガイドレールに沿って移動すると共に、歯科用インスツルメントに連結されるインスツルメントホースを巻回する滑車と、
   該滑車に連結される帯状部材を巻回し、前記歯科用インスツルメントが引き出される方向とは反対向きの滑車の牽引方向に回転して前記滑車を牽引する滑車牽引部と、
   該滑車牽引部に接触して該滑車牽引部の回転を停止させる制動部とを備え、
   該制動部は、前記滑車の牽引方向に回転する前記滑車牽引部に接触した場合にロック状態になるワンウェイクラッチを内周側に有するとともに、該ワンウェイクラッチと一体回転し、前記帯状部材に接触するブレーキパッドを外周側に有することを特徴とするインスツルメントホースの引き出し量調整装置。
2. 前記制動部による前記滑車牽引部への接触動作と前記滑車牽引部からの離間動作とを切り換える制動力調整部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のインスツルメントホースの引き出し量調整装置。
3. 請求項１又は２に記載のインスツルメントホースの引き出し量調整装置を搭載したことを特徴とする歯科治療ユニット。

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