JPH06137B2 - 歯科用スリーウェイ・シリンジ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は歯科用スリーウェイ・シリンジに関する。

［従来技術と問題点］ 歯科処置に際して口腔内の部位を洗浄したり乾燥したり
するため、スリーウェイ・シリンジ（トリプル・シリン
ジとも称する）が使用されている。スリーウェイ・シリ
ンジは、加圧された流体（水又は薬液）の通路と、圧縮
空気の通路と、それら通路を夫々制御する制御弁とを備
えており、歯科処置の状況に応じて３種のモードで歯科
用作用流体をノズルから選択的に噴射するようになつて
いる。即ち、液体制御弁のみを開いた時には薬液または
洗浄水を液状で噴射することにより洗浄を行うことが出
来るし（液体噴射モード）、圧縮空気制御弁のみを開い
た時には圧縮空気を噴射して被処置部位を乾燥させるこ
とが出来るし（空気噴射モード）、両方の制御弁を同時
に開いた時には液体と空気との混合物であるスプレーを
噴射して切削組織片を吹き飛ばすことが出来る（スプレ
ー噴射モード）。

夫々の制御弁は片手の親指で操作可能な押しボタンによ
つて操作される。液体ボタンを押した時には液体噴射モ
ードとなり、空気ボタンを押した時には空気噴射モード
となり、片手の親指で液体ボタンと空気ボタンとを同時
に押した時にはスプレー噴射モードとなる。片手の親指
で両方の押しボタンを同時に押せるようにするため、２
つの押しボタンは互いに近接して並列配置されている。

スプレー噴射モードにおいては、圧縮空気によつて液体
をミスト化し、勢い良くノズルから噴射しなければ、切
削組織片を効果的に吹き飛ばすことが出来ないので、大
流量の圧縮空気を噴射させることが必要である。このた
め、スリーウェイ・シリンジの圧縮空気回路に対して
は、スプレー噴射モードにおいて充分な流量の圧縮空気
をノズルに供給出来るように設計しなければならないと
いう要請がある。

しかしながら、被処置部位を乾燥させるための空気噴射
モードにおいては、乾燥用圧縮空気の勢いが強いと患者
が痛みを感じることがある。また、口腔の奥まつた場所
などのような唾液の溜まり易い部位（歯科処置は患者が
仰向けになつた状態で行われるので、口腔の奥に唾液が
溜まり易い）においては、乾燥用空気の勢いが強いと唾
液が飛散し、唾液の飛沫が空気流に巻き込まれて非処置
部位に付着するので、衛生上好ましくない。このため、
乾燥時にはソフトな（つまり、風当りの軟らかい）圧縮
空気流が望ましいという歯科医の強い要望がある。特に
デリケートな治療を施すことを望む熱心な歯科医ほど圧
縮空気の流量を処置状況に応じて広範囲に制御したい
（殊に、小流量で可変制御したい）という要望が強い。

このように、歯科用スリーウェイ・シリンジの２つの作
用流体回路の中でも特に圧縮空気回路の設計に際して
は、充分に大流量の空気を供給出来なければならないと
いう要請と、微小流量の範囲で任意に流量を制御出来な
ければならないという要請との、互いに相反する２つの
要請を同時に満たさねばならない困難がある。

従来技術のスイーウェイ・シリンジは、例えば実公昭56
-18324号や実公昭56-49608号に開示されているように、
流体通路を開閉するピストン・バルブを備えている。こ
の種のバルブは流体の流れを主としてオン／オフ制御で
きるのみであり、流量はゼロか最大値かの極端値であ
る。このため、圧縮空気流量を要求に応じてデリケート
に可変制御することができなかつた。

［発明の目的］ 本発明の目的は、歯科用作用流体（殊に、圧縮空気）の
流量を最大値から微小な任意の値までデリケートに制御
することの可能な歯科用シリンジを提供することにあ
る。

本発明の他の目的は、作用流体の流量を施術者が容易か
つ円滑に調節することの可能な歯科用シリンジを提供す
ることにある。

［問題点を解決するための手段と作用の要旨］ 本発明は、歯科用作用流体を通す少なくとも１つの流体
通路と、前記流体通路を通る歯科用作用流体の流れを手
動入力に応じて制御する手動操作の流体制御弁、とを備
えてなる歯科用シリンジにおいて、前記流体制御弁より
下流の前記流体通路内の流体圧力に応答して前記流体制
御弁を閉弁方向に付勢する圧力応答手段を設けたことを
特徴とするものである。

圧力応答手段は制御弁下流の流体圧力を制御弁の入力部
材にフイードバックするので、手動入力に比例した圧力
をもった流体が出力される。

［実施例］ 添付図面を参照して本発明をより詳しく説明する。添付
図面は本発明を２種の作用流体通路を備えた歯科用スリ
ーウェイ・シリンジに適用した実施例を示す。添付図面
において、第１図は本発明の実施例の歯科用スリーウェ
イ・シリンジを１部切り欠いて示す平面図で、２つの作
用流体通路の一部と２つの流体制御弁装置は夫々破線と
鎖線で模式的に示してある。第２図は第１図のシリンジ
の側面図で、２つの流体制御弁装置の一方のみが切欠い
て示してある。

第１図および第２図を参照するに、歯科用スリーウェイ
・シリンジ１０は従来型の中空筒状のグリップ・ハンド
ル１２を有し、片手で把持出来るようになつている。グ
リップ・ハンドル１２にはヘッド・ピース１４がネジ結
合される。

ヘッド・ピース１４にはリテーナ・ナット１６を用いて
ノズル１８が周知の態様で着脱自在に装着される。ノズ
ル１８は従来型のもので、二重管構造を有し、内管２０
と外管２２とで構成される。図示した実施例において
は、内管２０が水通路の一部を形成し、内管２０と外管
２２との間の細長い環状空間２４が加圧空気通路として
作用する。スプレー噴射モードにおいては、作用流体と
しての水（又は、薬液）と加圧空気はノズル１８の先端
で混合され、スプレーを形成する。乾燥モードにおいて
は環状通路２４に加圧空気が送られ、洗浄モードにおい
ては水通路２０に圧力水又は薬液が送られる。内蔵の電
気ヒータ（図示せず）を設け、加圧空気および水や薬液
を予熱することもできる。

スリーウェイシリンジ１０は可撓性ホース（図にはその
外被２６のみを示す）を介して周知の態様で歯科用ユニ
ット（図示せず）に接続され、歯科用ユニットから加圧
空気と圧力水（場合によつては、薬液）を供給を受け
る。このため、ホース外被２６内には加圧空気ホースと
水ホース（いづれも図示省略）が延長しており、夫々、
ヘッド・ピース１４に固定された加圧空気用ニップル２
８および水用ニツプル３０に周知の態様で接続される。
これらのニップルは加圧空気通路および水通路の一部を
なす。

夫々の流体通路に流れる流体の流れは、第１図に鎖線で
模式的に示した流体制御弁３２、３４によつて制御され
る。これらの流体制御弁３２，３４は実質的に同一構造
のものであり、加圧空気用制御弁３２の詳細を第３図お
よび第４図を参照して後述する。夫々の制御弁３２、３
４は、ヘッド・ピース１４に組み込まれており、対応す
る親指操作の加圧空気制御レバー３６および水制御レバ
ー３８によつて操作される。第２図から解るように、加
圧空気用レバー３６はヘッド・ピース１４に適宜支持さ
れたピボット・ピン４０を中心として回動するようにな
つており、リターン・スプリング（図示せず）により初
期位置に復帰するように付勢されている。水制御レバー
３８も同様のピン（図示せず）により回動可能に枢支さ
れている。これらのレバーは親指による操作を容易にす
るものであって、本発明の目的を達成する上で不可欠で
はなく、制御弁の入力部材を親指で直接押すようにして
も良いし、或はレバー比の大きなレバー機構を用いて操
作を更に容易にしても良い。これらのレバーには歯科医
が容易に識別出来るように、作用流体を表す文字や記号
を付し又は着色しておくのが一般的である。第２図には
加圧空気制御用の制御弁３２のみを断面で示した。この
制御弁３２の加圧空気出口４２はノズル１８内の空気通
路２４に連通している。水用の制御弁３４の出口も同様
の態様でノズル１８の水通路２０に接続されており、説
明を要しないであろう。

第３図と第４図は第２図に示した加圧空気用制御弁３２
の拡大断面図で、夫々、閉弁位置と開弁位置を示す。

第３図および第４図を参照するに、制御弁３２は、ヘッ
ド・ピース１４に形成された円錐形の弁座４４と、前記
弁座４４と協働して加圧空気の流れを制御する可動弁体
４６と、手動入力部材としてのプランジャ４８とを備え
ている。入力部材４８は、後述するダイヤフラムを挟ん
だ状態で、可動弁体４６にねじ結合されており、使用者
の手による押圧力を可動弁体４６に伝えるようになって
いる。図示した実施例では、弁座４４は円錐形に形成し
てあると共に、可動弁体４６は円柱形可動部材５０とそ
の環状溝に嵌合されたＯリング５２とで構成してあり、
Ｏリング５２が円錐形弁座４４に対して接離することで
流量を制御するようになっている。しかし、これらの弁
要素は図示した形状や構造に限定されるのではなく、例
えば実公昭56-18324号や実公昭56-49608号に開示された
構造を始め、弁座の形状を変更したり、ポペット弁、ス
プール弁、スライド弁、その他、弁座に対して相対移動
することにより流体の流れを制御することの可能な弁要
素を採用することができる。

ヘッド・ピース１４には弁座４４に隣接して円柱形ボア
が加工してあり、スプリング室５４を形成している。こ
のスプリング室５４は加圧空気通路５６を介してニップ
ル２８に連通しており、所定圧力の空気が歯科用ユニッ
トのコンプレッサ（図示せず）からスプリング室５４に
印加されるようになっている。スプリング室５４の下端
はヘッド・ピース１４にねじ込まれたキャップ５８によ
つて気密に閉鎖されている。可動弁体４６とキャップ５
８との間にはリターンスプリング６０が配置してあり、
可動弁体４６のＯリング５２を弁座４４に向って付勢す
るようになっている。従って、このシリンジの使用時に
おいて、第３図に示すように可動弁体４６が閉弁位置に
あるときには、リターンスプリング６０による力とスプ
リング室５４内の圧縮空気圧力による力とが可動弁体４
６に作用する。これらの力に打ち勝つ下向きの力を入力
部材４８に作用させたときに、可動弁体４６のＯリング
５２が弁座４４からリフトし、制御弁３２が開弁するで
あろう。

弁座４４の下流においてヘッド・ピース１４には本発明
の圧力応答装置６２が組み込んである。この圧力応答装
置６２は、ダイヤフラム６４と、圧力室６６と、大気圧
室６８とを備えてなる。図示した実施例では、圧力室６
６は上流側において弁座４４に連通し、下流側において
空気出口４２に連通している。しかし、圧力室６６をバ
イパスして弁座４４を直接に空気出口４２に接続し、空
気出口４２内の圧力を別の信号通路により圧力室６６内
に反映させるようにしてもよい。

図示した実施例では、圧力室６６は、ヘッド・ピース１
４に形成された凹みとダイヤフラム６４とによつて画定
されており、可動部材５０の周りの環状の隙間を通じて
スプリング室５４と連通している。ダイヤフラム６４
は、その外周においては、ヘッド・ピース１４にねじ込
まれたナット７０とヘッド・ピース１４の凹みの肩部７
２との間に挟持されており、その中央部においては、入
力部材４８に形成したフランジと可動弁体４６に形成し
たフランジとの間に挟持されている。従つて、ダイヤフ
ラムを挟んで入力部材４８を可動弁体４６にねじ込むこ
とにより、入力部材４８とダイヤフラム６４と可動弁体
４６の三者は互いに連動するべく一体的に連結される。
他方、大気圧室６８はナット７０の中央開口と入力部材
４８の外周と間の僅かな隙間を介して大気に開放されて
いる。ナット７０の中央開口は入力部材４８を案内する
役目を持つている。

次のこの制御弁の作動を説明するに、第３図に示すよう
に制御弁３２が閉弁位置にあり、従つて可動弁体４６の
Ｏリング５２が弁座４４に密着しているときには、圧力
応答装置６２の圧力室６６は空気出口４２およびノズル
１８を介して大気に連通されているので、ダイヤフラム
６４には力は作用しない。他方、スプリング室５４内に
は加圧空気が充満しているので、可動弁体４６には、リ
ターンスプリング６０による力Ｆ_Sと、スプリング室５
４内の入力圧力と圧力室６６内の大気圧との差圧による
力Ｆ_Dとの和（Ｆ_S＋Ｆ_D）が作用している。

指により直接またはレバー３６を介して入力部材４８に
作用される下向きの力が前記力の和（Ｆ_S＋Ｆ_D）を超え
るにつれて、可動弁体４６のＯリング５２が弁座４４か
らリフトし始め（第４図）、圧力室６６内の圧力が上昇
し始める。その結果、圧力室６６内の圧力と大気圧室６
８内の大気圧との差圧によりダイヤフラム６４には上向
きの力が作用し始める。その際、指による押圧力に対し
て圧力室６６内の圧力上昇が大きくなりすぎると、差圧
によりダイヤフラム６４に作用する力により、指の押圧
力に抗して可動弁体４６は閉弁方向に押し戻され、圧力
室６６内への加圧空気の流入は制限される。反対に、指
による力に対して圧力室６６内の圧力上昇が小さい間
は、可動弁体４６は開弁方向に移動し、圧力室６６内の
圧力上昇を許容する。結果的に、ダイヤフラム６４は指
による押圧力に見合つた位置で釣り合い、圧力室６６内
の圧力は指による押圧力に応じた値になる。そして、指
による押圧力を更に増加させるにつれて、出力圧力値が
次第に増加し、制御弁３２を通過する空気の流量が増加
する。

本発明の歯科用シリンジの利点は、指による入力押圧力
にほぼ比例して制御弁の出力流量が増大することであ
る。従来装置の場合のように、指で入力レバー３６、３
８のストローク、ひいては、可動弁体４６のストローク
をデリケートに調節するのは、シリンジ使用者にとつて
容易なことではない。何故ならば、人間の指は微小距離
の変位を制御するに適していないからである。これに対
して、指による押圧力を加減することは使用者にとつて
至つて簡単なことである。従つて、本発明の歯科用シリ
ンジによれば、作用流体の流量を微小流量値から大流量
値の範囲まで極めて容易かつ円滑に調節することができ
る。また、歯科用シリンジを小型化するためには入力レ
バーや可動弁体のストロークを小さく設計することが望
ましいのであるが、本発明によれば小さなストロークで
流量を広範囲に変化させることができる。

以上では加圧空気制御弁３２について作動を説明した
が、液体制御弁も基本的に同様に作動する。

以上には、本発明を歯科用スリーウェイ・シリンジに適
用した実施例について説明した。しかし、本発明の最も
簡素な態様にあつては、本発明は、１種の流体のみを噴
射する「ワン・ウェイ」シリンジとして具体化すること
もできる。

［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明の歯科用シリンジは、圧
縮空気噴射モードにおいて微小流量の範囲で圧縮空気流
量を必要に応じて自在に可変制御することができると共
に、スプレー噴射モードにおいて大流量の圧縮空気をノ
ズルに供給することができる。試作品を試験したとこ
ろ、圧縮空気噴射モードにおいて圧縮空気の流量をゼロ
から最大流量まで非常にスムースに無段階に可変制御す
ることができた。操作は従来品に較べて極めてスムース
であり、微小流量の範囲で親指の力で流量をデリケート
に制御することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の歯科用スイーウェイ・シリン
ジの１部を切り欠いて示す平面図で、２つの作用流体通
路と２つの流体制御弁は夫々破線と鎖線で模式的に示し
てあり； 第２図は第１図のシリンジの側面図で、２つの流体制御
弁の一方が切欠いて示してあり； 第３図と第４図は第２図に示した流体制御弁の拡大断面
図で、夫々、全閉位置と開弁位置を示す。 １０：歯科用スリーウェイ・シリンジ ３２：加圧空気用制御弁 ３４：液体用制御弁 ４４：弁座 ４６：可動弁体 ６２：圧力応答手段 ６４：ダイヤフラム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】歯科用作用流体を通す少なくとも１つの流
   体通路と、前記流体通路を通る歯科用作用流体の流れを
   手動入力に応じて制御する手動操作の流体制御弁、とを
   備えてなる歯科用シリンジにおいて： 前記流体制御弁より下流の前記流体通路内の流体圧力に
   応答して前記流体制御弁を閉弁方向に付勢し、制御弁下
   流の流体圧力を制御弁の手動入力部材にフイードバック
   する圧力応答手段を設けたことを特徴とする歯科用シリ
   ンジ。