JP6284974B2 - 直接冷却方式のハンドピース - Google Patents
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Description
本発明は、直接冷却方式のスリム化された駆動部を有するハンドピースに関し、より詳細にはハンドピースが作動する際に発生する熱を冷却させるために、外部ハウジングとコアとの間を離隔させた後ＰＣＢと支持キャップでコアを固定して外部ハウジングとコアとの間にエアーを流動させることにより、ハンドピースで発生する熱を効率的に冷却する直接冷却方式のハンドピースに関するものである。
一般的に、ハンドピースは、歯科で歯を切削または研磨するために用いられる歯科技工用、ネイルアートショップで爪などを手入れするのに用いられるネイルアート用、宝石などを加工する細工用などで精密加工を要する部分に主に用いられる。
この際、前記ハンドピースには電源が供給されて４０，０００ｒｐｍ程度で作動する高速モーターが設置されて用いられ、高速モーターの作動時には必然的に高速モーターの作動で過度な熱が発生する。
前記のような高速モーターの作動で発生する熱を冷却するために、従来には食塩水を注入する方式、または電流を利用する方式、エアーを利用する方式などが用いられてきた。
しかし、前記のように従来の食塩水を使用する方式は、食塩水を供給するパイプがコアの外部に形成され、外部に形成されたパイプは、高速モーターから発生する熱を間接的に冷却して高速モーターの熱を冷却する効果が少ないだけでなく、食塩水を持続的に注入しなければならない問題がある。また、電気を利用する方式は、その構成が複雑なだけでなく、高速モーターから発生する熱を冷やす効果が低下する問題があった。
また、従来のエアーを利用する方式は、空気の流れが円滑でなく、回転するインペラ周囲の空間だけを冷却するだけで、ハンドピース内部と高速モーターを全体的に冷却できなかった。
そこで、従来にはハンドピースの高速モーターの作動時に発生する熱を効率的に冷却できず、ハンドピースの高速モーター作動時に振動及び騒音が発生する問題があった。
このような短所を補完しようと本出願人は登録特許第１０−１４６１９９２号において、コアでエアー及びウォーターを通過させてハンドピースで発生する高熱を冷却させる直接冷却方式のスリム化された駆動部を有するハンドピースを提案した。本発明も前記登録特許第１０−１４６１９９２号に対する改良を提示したものである。
本発明は、前記のような従来技術の問題点を解決するために案出されたものであり、本発明の目的はハンドピースが作動する際に発生する高熱を冷却するために外部ハウジングとコアとの間を離隔させた後ＰＣＢと支持キャップでコアを固定して外部ハウジングとコアとの間でエアーを流動させることにより、ハンドピースで発生する熱を効率的に冷却する、直接冷却方式のハンドピースを提供することである。
前記のような目的を達成するために、本発明は、棒状であり、手で把持可能に構成される外部ハウジングと、前記外部ハウジングの内周面に離隔するように挿入され、内周面にコイルが巻き取られ、外側に冷却孔が貫通形成される円筒形のコアと、前記コアに形成された前記冷却孔に挿入されてウォーター及びエアーを通過させる円筒形の冷却パイプと、前記外部ハウジングと前記コアの離隔した一側にエアーを流動させる円筒形の流動パイプと、前記コアの内側に挿入され、両側に各々前方と後方に延長形成される伝達軸が備えられる、円筒形の磁性体からなる回転子と、前記コアの一側に前記伝達軸が挿入されて電流を伝達すると共に前記コアに密着して前記コアを支持しながら前記冷却パイプ及び前記流動パイプが貫通する円筒形のＰＣＢと、前記伝達軸に嵌合結合され、前記回転子が回転可能に支持されるように備えられる一対のベアリングと、前記回転子の前方に備えられ、前記伝達軸に結合されるカップリングと、前記外部ハウジングの前方に結合されて、外周面には前記冷却パイプを介して供給されたウォーター及びエアーが噴出する噴出口が各々貫通形成され、内側には前記伝達軸及び前記カップリングが挿入されるように前方から後方に貫通形成された前方ハウジングと、前記ＰＣＢが密着する前記コアの他側に備えられ、中央には前記ベアリングが収容され、外側が前記コアの一側を支持するように突出して、前記冷却パイプの先端が引込まれる筒孔が形成される支持キャップと、前記ＰＣＢの一側に備えられ、前記冷却パイプ及び前記流動パイプが固定される前方キャップと、前記前方キャップの一側に備えられ、前記ＰＣＢに電流を供給する電源端子が一側に備えられる後方キャップと、前記外部ハウジングの後方に結合され、外部から電流、エアー及びウォーターの供給を中継する後方ハウジングと、を含む、直接冷却方式のハンドピースを提供する。
前述したように本発明によれば、コアの冷却孔にウォーター及びエアーが通過すると同時に外部ハウジングとコアとの離隔した空間に流動パイプから供給されるエアーが流動されることにより、ハンドピースの作動時に発生する高熱が効率的に冷却され、ハンドピースが過熱されて寿命が縮まったり振動及び騒音の発生を防止する効果がある。
また、支持キャップに備えられたＬＥＤに、照明が外部ハウジングの貫通孔を介して外部に照射されることによりハンドピースが主に使用される歯科またはネイルショップなどでハンドピースを使用する際に作業者の視野を円滑に確保することができて、使用上の便宜性を向上させる効果がある。
以下、本発明を実施するための具体的な内容を添付図面を参照してより詳細に説明する。
図１、２を参照すると、本発明に係る直接冷却方式のハンドピースは、前方及び後方が開放型の棒状であり、手で把持可能な外部ハウジング３を含む。
前記外部ハウジング３は、外部ハウジング３の前方及び後方の周りの径より中央周りの径が小さく形成され、外部ハウジング３の後方外周面には多数の突起が形成される。これにより、作業者が手で外部ハウジング３を把持する際に安定的に外部ハウジング３を把持できる。
また、外部ハウジング３の内周面に離隔するように挿入され、内周面に後述する回転子を回転させるためのコイルが巻き取られ、外側に後述する冷却パイプ２０が挿入される冷却孔１４が貫通形成される円筒形のコア１０を当該ハンドピースは含む。
前記コア１０は、外部ハウジング３の内周面に離隔する部位に、後述する流動パイプ２５を介してエアーが供給されるようにするためのものである。
前記冷却パイプ２０は、コア１０に形成された冷却孔１４に挿入されてウォーター及びエアーを通過させる円筒形で構成される。また、流動パイプ２５は、外部ハウジング３とコア１０の離隔した一側にエアーを流動させる円筒形で構成される。
すなわち、冷却パイプ２０は、ハンドピース作業に用いられるウォーター及びエアーを外部ハウジング３の先端に供給し、また、流動パイプ２５は、外部ハウジング３とコア１０の離隔した部位にエアーを流動させてエアー及びウォーターから発生する冷気をコア１０に伝導してコア１０及び後述する回転子３０の作動時に発生する高熱を冷却する機能を付与するように構成される。
また、コア１０の内側に挿入されて、両側に各々前方と後方に延長形成される伝達軸３２が備えられ、円筒形の磁性体からなる回転子３０を当該ハンドピースは含む。
前記回転子３０は、コア１０の内周面から離隔して挿入されて、電源の供給を受けて４０，０００ｒｐｍ程度で作動するのが好ましい。回転子３０及びコア１０が４０，０００ｒｐｍ以下で作動すると、歯科でハンドピースを使って歯を切削する際に歯の切削が円滑に行われない。また、回転子３０及びコア１０が４０，０００ｒｐｍ以上で作動すると、回転子３０及びコア１０に過度な熱が発生して回転子３０及びコア１０が損傷を受けたり破損し得る。
また、コア１０の一側において伝達軸３２が挿入されて電流を伝達すると共にコア１０に密着してコア１０を支持しながら冷却パイプ２０及び流動パイプ２５が貫通する円筒形のＰＣＢ３４を当該ハンドピースは含む。
前記ＰＣＢ３４、コア１０及び回転子３０に電流を伝達しながらも、後述するＬＥＤ８０の配線部８１に電流を伝達するように構成される。
また、前記伝達軸３２に嵌合結合されて、回転子３０が回転可能に支持されるように備えられる一対のベアリング３６を当該ハンドピースは含む。
また、前記回転子３０の前方に備えられ、伝達軸３２に結合されるカップリング３８を当該ハンドピースは含む。図面に図示しないが前記カップリング３８の前方に軸及びウォームギアが順に連結構成されてハンドピースのドリルを回転作動させる。
また、前記外部ハウジング３の前方に結合されて、外周面には冷却パイプ２０を介して供給されたウォーター及びエアーが噴出する噴出口４２が各々貫通形成され、内側には伝達軸３２及びカップリング３８が挿入されるように前方から後方に貫通形成された前方ハウジング４０を当該ハンドピースは含む。
この時、前方ハウジング４０には噴出口４２が各々形成されるのが好ましいが、冷却パイプ２０の数量に応じて多く形成されてもよい。
前記ＰＣＢ３４が密着するコア１０の他側に備えられ、中央にはコア１０の他側において伝達軸３２を回転可能に支持するベアリング３６が収容され、外側がコア１０の一側を支持するように突出して、冷却パイプ２０の先端が引込まれる筒孔５１が形成され、外部ハウジング３とコア１０の離隔した部位を介して供給されるエアーを反対側に流動させる案内溝５２が形成される支持キャップ５０を当該ハンドピースは含む。
また、前記ＰＣＢ３４の一側に備えられ、冷却パイプ２０及び流動パイプ２５が固定される前方キャップ５５及び前記前方キャップ５５の一側に備えられ、ＰＣＢ３４に電流を供給する電源端子６４が一側に備えられる後方キャップ６０を当該ハンドピースは含む。
また、前記外部ハウジング３の後方に結合されて、外部から電流、エアー及びウォーターの供給を中継する後方ハウジング７０を当該ハンドピースは含む。図面に図示しないが前記後方ハウジング７０は、電源及び供給ホースが備えられたコネクターを連結して用いられるものであり、コネクターは、従来のコネクターをそのまま使用するか他の方式のコネクターを連結して使用してもよい。
したがって、本発明はコア１０の冷却孔１４にウォーター及びエアーが通過すると同時に外部ハウジング３とコア１０の離隔した空間に流動パイプ２５に供給されるエアーが流動されることで、ハンドピースの作動時に発生する高熱が効率的に冷却されて、ハンドピースが過熱されて寿命が縮まったり振動及び騒音が発生することを防止する効果を有する。
一方、前記支持キャップ５０の前方に安着溝５３が形成され、前記安着溝５３にＬＥＤ８０及び前記ＬＥＤ８０から電流の供給を受ける配線部８１が形成されると共に前記配線部８１は後方ハウジング７０に延長されて電流の供給を受けるように構成される。
尚、前記配線部８１は、防水処理されるように構成される。
また、ＬＥＤ８０が備えられる外部ハウジング３の一側にＬＥＤ８０から発生する光（照明）が外部に照射されるように前方から後方に貫通する貫通孔３ｈが形成される。
すなわち、支持キャップ５０に備えられたＬＥＤ８０によって照明が外部ハウジング３の貫通孔３ｈを介して外部に照射されることによって、ハンドピースが主に使用される歯科またはネイルショップなどでハンドピースの使用時に作業者の視野を円滑に確保することができ、使用上の便宜性を向上させる。
また、前記配線部８１は、前方キャップに形成される保護体５６に引込まれるように構成されてＬＥＤ８０に電流を供給するための追加空間が不要であるため、ハンドピースがスリムになって作業者がハンドピースを把持しやすい。そして、保護体５６によって配線部８１が保護されて電流の安定した供給が可能になる。
尚、前記ＬＥＤ８０は、図面では一つだけ図示したが、照明の明るさ調節に応じて多数備えられてもよい。
３ 外部ハウジング
１０ コア
１４ 冷却孔
２０ 冷却パイプ
２５ 流動パイプ
３０ 回転子
３２ 伝達軸
３４ ＰＣＢ
３６ ベアリング
３８ カップリング
４０ 前方ハウジング
４２ エアー噴出口
４４ 噴出口
５０ 支持キャップ
５１ 筒孔
５２ 案内溝
５３ 安着溝
５５ 前方キャップ
６０ 後方キャップ
６４ 電源端子
７０ 後方ハウジング
８０ ＬＥＤ
８１ 配線部
１０ コア
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６４ 電源端子
７０ 後方ハウジング
８０ ＬＥＤ
８１ 配線部
Claims (1)
- 棒状であり、手で把持可能に構成される外部ハウジングと、
前記外部ハウジングの内周面に離隔するように挿入され、内周面にコイルが巻き取られ、外側に冷却孔が貫通形成される円筒形のコアと、
前記コアに形成された前記冷却孔に挿入されてウォーター及びエアーを通過させる円筒形の冷却パイプと、
前記外部ハウジングと前記コアの離隔した部位の後方から前方にエアーを流動させる円筒形の流動パイプと、
前記コアの内側に挿入され、両側に各々前方と後方に延長形成される伝達軸が備えられる、円筒形の磁性体からなる回転子と、
前記コアの一側に前記伝達軸が挿入されて電流を伝達すると共に前記コアに密着して前記コアを支持しながら前記冷却パイプ及び前記流動パイプが貫通する円筒形のプリント回路基板と、
前記伝達軸に嵌合結合され、前記回転子が回転可能に支持されるように備えられる一対のベアリングと、
前記回転子の前方に備えられ、前記伝達軸に結合されるカップリングと、
前記外部ハウジングの前方に結合されて、外周面には前記冷却パイプを介して供給されたウォーター及びエアーが噴出する噴出口が各々貫通形成され、内側には前記伝達軸及び前記カップリングが挿入されるように前方から後方に貫通形成された前方ハウジングと、
前記プリント回路基板が密着する前記コアの他側に備えられ、中央には前記ベアリングが収容され、外側が前記コアの一側を支持するように突出して、前記冷却パイプの先端が引込まれる筒孔が形成される支持キャップと、
前記プリント回路基板の一側に備えられ、前記冷却パイプ及び前記流動パイプが固定される前方キャップと、
前記前方キャップの一側に備えられ、前記プリント回路基板に電流を供給する電源端子が一側に備えられる後方キャップと、
前記外部ハウジングの後方に結合され、外部から電流、エアー及びウォーターの供給を中継する後方ハウジングと、
を含み、
前記支持キャップの前方に安着溝が形成され、
前記安着溝にＬＥＤ及び前記ＬＥＤから電流を供給される配線部が形成され、
前記配線部は、前記後方ハウジングに延長されて電流を供給されるように構成され、
前記配線部は、防水処理され、
前記ＬＥＤが備えられる前記外部ハウジングの一側に前記ＬＥＤから発せられる光が外部に照射されるように前方から後方に貫通する貫通孔が形成され、
前記支持キャップには、前記外部ハウジングと前記コアの離隔した部位を介して供給されるエアーを前方から後方に流動させるための案内溝が形成されることを特徴とする、直接冷却方式のハンドピース。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016083579A JP6284974B2 (ja) | 2016-04-19 | 2016-04-19 | 直接冷却方式のハンドピース |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016083579A JP6284974B2 (ja) | 2016-04-19 | 2016-04-19 | 直接冷却方式のハンドピース |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017192491A JP2017192491A (ja) | 2017-10-26 |
| JP6284974B2 true JP6284974B2 (ja) | 2018-02-28 |
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ID=60156208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016083579A Active JP6284974B2 (ja) | 2016-04-19 | 2016-04-19 | 直接冷却方式のハンドピース |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP6284974B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2015123143A (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-06 | 株式会社モリタ東京製作所 | 歯科用駆動力発生装置およびハンドピース |
-
2016
- 2016-04-19 JP JP2016083579A patent/JP6284974B2/ja active Active
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