JPS63197450A - エア−タ−ビンハンドピ−スの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、主として歯牙のう触部の除去や歯牙の粗面
の改善、支台の作成等の歯科治療に使用される歯科用ハ
ンドピースのように、切削工具を支承する回転軸に一体
に設けられ、ヘッドハウジング内に軸受を介して回転自
在に軸支されたエアータービンに圧縮空気を供給して、
このエアータービンを介して前記切削工具を回転駆動す
るように構成したエアータービンハンドピースの制御装
置で、詳しくは、エアータービンに圧縮空気を供給する
給気通路と、前記エアータービンの回転駆動に用尽した
空気を排出する排気通路と、前記両通路のうち、少なく
とも給気通路に介在された給気量又は給気圧可変用バル
ブとを備えたエアータービンハンドピースの制御装置に
関するものである。

（従来の技術） この種のエアータービンハンドピースの制御。

つまりエアータービンの回転速度の制御形態には、ａ、
給気通路に設けた給気量又は給気圧可変用バルブの開度
調部により回転速度を制御する給気側制御（特開昭５６
−１１６４５３号公報）、ｂ、前記排気通路に排気量又
は排気圧可変用バルブを設けて、このバルブの開度調部
により回転速度を制御する排気側制御（特開昭６１−３
８１０８号公報）、Ｃ，ハンドピースの作動停止操作に
ともなって前記排気通路に接続させた急停止回路を動作
させて、前記排気通路から圧縮空気を逆流させてエアー
タービンを急停止する急停止制御（特開昭６１−３７１
５０号公報）、ｄ、給気通路に設けた給気量又は給気圧
可変用バルブを全開状態に保持して、回転速度を一定に
保つ定速制御、などがある。

そして、これら制御形態は、例えばエアータービンと一
体の回転軸を軸支する軸受がエアーベアリングであるエ
アーベアリング型へンドピースと前記軸受がボールベア
リングであるボールベアリング型ハンドピースといった
ハンドピースの型式％式％ ａ、とＣ０あるいはａ、とｄ、というように、異なる制
御に切替え使用する必要がある。

この場合、従来では、■ハンドピースの型式などに対応
して、夫々に適応した別々の制御装置を選択的に接続使
用するが、若しくは■上記のような組合せ制御装置を有
し、それを手動外部スイッチにより切替えるが、の何れ
かの手段が採られていた。

（発明が解決しようとする問題点） 以上のような従来手段のうち、前者■の手段によるとき
は、型式等の異なるハンドピースを交換使用する場合、
制御装置を含めて全体を取り替える必要があって、煩わ
しいばかりでなく、もともとハンドピースの型式に対応
した種類の制御装置を保有しておかねばならないので、
不経済である。

また、後者■の手段によるときは、スイッチの切替え忘
れや切替えミスなどによって１使用ハンドピースに不適
正な制御が行なわれて、故障や作動不良等といったトラ
ブルを発生し易い欠点がある。

この発明は上記の実情に鑑みてなされたもので、ハント
ピースを交換使用するのみで、各々のハンドピースに適
応した制御形態を自動的に現出させることができるエア
ータービンハンドピースの制御装置を提供することを目
的とする。

（問題点を解決するための手段） この発明に係るエアータービンハンドピースの止ＩＪＩ
ａ！！３け　口蛸立肥の繍醪のものにぶいて３前記排気
通路を２つの通路から構成するとともに、この２つの排
気通路の何れを使用しているかを判別する使用通路判別
具と、その判別結果に基づいて所定のハントピース制御
状態に自動選択する選択回路とを設けたという構成に特
徴を有するものである。

（作用） この発明によれば、前記２つの排気通路のうちの一方の
排気通路と給気通路とに連通されるハンドピースを接続
し、このハンドピースに空気を供給することにより接続
された一方の排気通路に空気が排出される。この排出さ
れた空気により、前記使用通路判別具が作動して、上記
の接続ハントピースにおいて使用している排気通路は何
れかを判別し、その判別結果に基づいて所定のハンドピ
ースの制御が自動的に使用選択される。

また、別のハントピースを接続した場合も上述と同様な
判別ならびに制御選択が行なわれる。

そして、何れのハンドピースの場合も、それぞれに対応
した排気通路の使用選択によって、上述したａ、とす、
、ａ、とｌ）、＋ｃ、、ａ、とＣ０あるいはａ、とｄ、
どいつだ互いに異なる制御形態に自動的に切替えられる
のである。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。

第１図はこの発明に係るエアータービンノ飄ントピース
の制御装置の第１実施例における系統図である。同図に
おいて、（１）はエアータービンノ＼ントピースであっ
て、その具体的構造は周知であるため、図示省略するが
、概要的には切削工具を支承する回転軸に一体に設けら
れたエアータービンがヘットハウジング（ＬＨ）内に軸
受を介して回転自在に軸支されている。そして、前記軸
受としてボールベアリングを使用したボールベアリング
型ノ１ントビース（ＩＢ）と、エアーベアリングを使用
したエアーベアリング型ハントピース（ＩＡ）とがあり
、この両型式のハントピース（ＩＡ）と（ＩＢ）とを交
換自在に接続使用可能な制御装置（Ｃ）は次のように構
成されている。

（２）はエアーコンプレッサーなどの圧力空気源（３）
から前記エアータービンに圧縮空気を供給する給気通路
であり、この給気通路（２）には、フィルタ（４）と、
開閉および残圧抜き用の３方向電磁弁（５）と、サーボ
モータ（６Ｍ）により開度を自動調節する給気量又は給
気圧可変用サーボバルブ（６）とが介在されているとと
もに、このサーボバルブ（６）に対してバイパスさせて
給気最低流量又は給気最低圧力調節用絞り弁（７）が設
けられている。

（８）は上記エアータービンの回転駆動に使用した空気
を大気に排出する排気通路であり、この排気通路（８）
は互いに独立した２つの通路（８Ａ）と（８Ｂ）とから
構成されている。そのうち一方の排気通路（８Ａ）には
、サーボモータ（９Ｍ）により開度を自動ＩＡ節する排
気量又は排気圧可変用サーボバルブ（９）と、このサー
ボバルブ（９）に対してバイパスさせて設けられた排気
最低流量又は排気最低圧力調節用絞り弁（１０）と、前
記２つの排気通路（８Ａ）と（８Ｂ）との何れを使用し
ているかを自動的に判別する使用通路判別具の一例とし
て圧力センサー又は流量センサー（Ｉ５）ならびに前記
給気通路（２）の圧力空気源（３）の近くから分岐され
た急停止用空気通路（１６）と排気通路（８Ａ）の途中
を切替え接続するための急停止作動用３方エアーバルブ
（１７）とが介在されている。また、他方の排気通路（
８Ｂ）は途中に何も介在されていないで、大気に直接開
口されている。

（］１）は歯科医などのハンドピース使用者により足踏
み操作されるフートコントローラであって、足踏み操作
によって閉成されるスイッチ（１２）を介して前記３方
電磁弁（５）を自動的に給気作用状態に開動させる。

（１４）は電気制御回路であって、これは前記センサー
（１５）の検知作動信号によって、前記給気側サーボバ
ルブ（６）を全開に切換え保持し、かつ前記フートコン
トローラ（１１）の踏込み量により図外の可変抵抗を変
化させて排気側サーボバルブ（９）の開度を調節する第
１状態と、前記センサー（１５）の検知作動信号が入ら
ない時に、前記排気側サーボバルブ（９）を全開に切換
え保持し、かつ上記と同様にフートコントローラ（１１
）の踏込み量により給気側サーボバルブ（６）の開度を
３１箇する第２状態とに切換え制御可能に構成されてい
る。

（１３）は前記急停止作動用３方エアーバルブ（１７）
を急停止作動状態に切換える急停止作動装置であって、
これは前記３方エアーバルブ（１７）を含み、逆止弁（
１３ａ）　、空気タンク（１：ｌｂ）　、前記３方エア
ーバルブ（１７）に対する切換えエアーの供給および供
給停止を司る開閉弁（１３ｃ）ならびに、前記切換えエ
アー排出時間調節用絞り弁（１：ｌｄ）とから構成され
ているとともに、前記急停止用空気通路（１６）の分岐
点近くに介在された３方電磁弁（１８）を介して前記急
停止用空気通路（１６）に接続されている。この３方電
磁弁（１８）はセンサー（１５）の検知作動信号により
、前記電気制御回路（１４）を介して作動し、給気用圧
縮エアーを前記急停止作動装置（１３）の空気タンク（
１３ｂ）に送給する状態に切換ねるとともに、前記フー
トコントローラ（１１）から足を離してスイッチ（１２
）をオフにしたとき、前記電気制御回路（１４）を介し
てオフし、前記開閉弁（１：ｌｃ）が開動されて急停止
作動用３方エアーバルブ（１７）を急停止作動状態に自
動切換えすべく構成されている。

つぎに、上記構成のものの使用要領ならびに動作につい
て簡単に説明する。

エアーベアリング型ハンドピース（ＩＡ）を使用する場
合、このエアーベアリング型ハントピース（ＩＡ）を接
続した状態でフートコントローラ（１１）を踏込み操作
してスイッチ（１２）をオンにすると、前記３方向電磁
弁（５）が自動的に開動し、空気が給気通路（２）より
供給されるとともに排気が一方の排気通路（８Ａ）より
排出されて、センサー（１５）が検知作動する。このセ
ンサー（１５）の検知作動により、前記制御回路（１４
）を介して給気側サーボバルブ（６）が全開に切換えら
れるとともに、３方電磁弁（ＩＢ）が自動的に開動して
、給気用圧縮エアーが前記急停止作動装！！（１３）の
空気タンク（１３ｂ）に送給されて貯えられる。この状
態でフートコントローラ（１１）の踏込み量を加減する
ことにより排気側サーボバルブ（９）の開度を調節して
、エアータービンの回転速度を任、ａに制御する。

そして、上記フートコントローラ（１１）から足を離し
てスイッチ（１２）をオフにすると、制御回路（１４）
を介して３方電磁弁（１８）がオフし、開閉弁（１：］
ｃ）が開動され、空気タンク（１：ｌｂ）内に貯えられ
た圧縮エアーによって急停止作動用３方エアーバルブ（
！７）が急停止作動状態に自動切換えされて、圧縮エア
ーが急停止用空気通路（１６）から排気通路（８＾）を
経てハンドピース（ＩＡ）側に逆流し、もって、エアー
タービンが急停止される。

また、ボールベアリング型ハントピース（１Ｂ）を使用
する場合、このボールベアリング型ハンドピース（ＩＢ
）を接続した状態でフートコントローラ（１１）を踏込
み操作してスイッチ（１２）をオンにすると、前記３方
向電磁弁（５）が自動的に開動し、空気が給気通路（２
）より供給されるとともに排気が他方の排気通路（８Ｂ
）より排出される。このとき、センサー（１５）からの
作動信号が制御回路（１４）に入らないため、排気側サ
ーボバルブ（９）が全開に切換えられる。この状態でフ
ートコントローラ（１１）の踏込み量を加減することに
より、給気側サーボバルブ（６）の開度を調節して、エ
アータービンの回転速度を任意に制御する。

第２図はこの発明に係るエアータービンハンドピースの
制御装置の第２実施例における系統図であり、同図にお
いて、第１実施例を示す第１図と相異する点は、急停止
のための構成を削除して、エアーベアリング型ハントピ
ース（ＩＡ）を接続使用する場合の排気側制御と、ボー
ルベアリング型ハントピース（１Ｂ）を接続使用する場
合の給気側制御との切替えを、センサー（１５）の働き
で自動的に行なえるように構成した点であって、その他
の構成は第１図と同一であるため、各構成要素に同一の
符号を付すことによって、それらの詳しい説明は省略す
る。

第３図はこの発明に係るエアータービンハンドピースの
制御装置の第３実施例における系統図であり、同図にお
いて、第１実施例を示す第１図と相異する点は、急停止
のための構成並びに排気側制御のための構成を削除した
ことと、一方の排気通路（８Ａ）に介在させたセンサー
（１５）の検知作動信号により、給気側サーボバルブ（
６）を全開又は予め設定された開度に固定保持するよう
に構成したことにあり、その他の構成は第１図と同一で
あるため、各構成要素に同一の符号を付すことによって
、それらの詳しい説明は省略する。尚、この第３実施例
は、排気通路（８Ｂ）を使用する場合の給気側制御と排
気通路（８Ａ）を使用する場合の一定速制御との切替え
である。

第４図はこの発明に係るエアータービンハンドピースの
制御装置の第４実施例における系統図であり、同図にお
いて、第１実施例を示す第１図と相異する点は、センサ
ー（１５）を介在させた排気通路（８Ａ）側に排気側制
御のための、例えばサーボバルブ（９）等を削除した構
成にあって、両排気通路（８Ａ）、　（８Ｂ）の使用選
択により、給気側制御と急停止付き給気側制御との切替
えを可能にしたものである。その他の構成は第１図と同
一であるため、各構成要素に同一の符号を付すことによ
って、それらの詳しい説明は省略する。

第５図はこの発明に係るエアータービンハンドピースの
制御装置の第５実施例における系統図であり、この第５
実施例は基本的に第２実施例と同様に２つの排気通路（
８Ａ）、　（８Ｂ）の使用選択により、排気（ｌＷ副制
御給気側制御とを切替えできるようにしたものであって
、第２実施例を示す第２図と相異する点は、給気側サー
ボバルブ（６）と一方の排気通路（８Ａ）に介在させた
排気側サーボバルブ（９）とが一体化されていて、１つ
のサーボモータ（１９Ｍ）によりサーボコントロールさ
れるように構成されている点であって、その他の構成は
第２図と同一であるため、各構成要素に同一の符号を付
すことによって、それらの詳しい説明は省略する。

この第５実施例において使用するサーボバルブは第６図
で明示したような構造を有する。

即ち、弁箱（２０）内に回転のみ自在に挿　保持される
単一の弁体（２１）に、それの弁軸方向に適宜間隔を隔
てて、給気孔（２２）と排気孔（２３）とが形成されて
いるとともに、これら給気孔（２２）および排気孔（２
３）に対応する前記弁箱（２０）部分には、上記した給
気通路（２）に接続される給気路（２４）と、排気通路
（８）に接続される排気路（２５）とが形成されている
。

そして、−上記弁体（２１）に形成された前記の給気孔
（２２）と排気孔（２３）とは、既述した一方の排気通
路（８八）を使用した場合の排気側制御形態において給
気通路（２）を全開に保持したままで排気側の開度な調
節でき、また他方の排気通路（８Ｂ）を使用した場合の
給気側制御形態においては給気側の開度な調節できるよ
うに、第７図（ａ）　、（ｂ）で示した断面構造を有し
ている。なお、第７図（ａ）は排気側、’ｆＪＪ　１１
の場合の開度ｍｗＪスタート状態で、矢印（イ）方向に
回転操作することで、給気通路（２）、つまり給気孔（
２２）を全開に保ったままで排気孔（２３）の開度が可
変される。第７図（ｂ）は給気側制御の場合の開度調節
スタート状態で、矢印（ロ）方向に回転操作することで
、給気孔（２２）の開度が可変される。この時、排気孔
（２３）は全閉であるが、排気通路（８Ｂ）を使用して
いるため、関係かない。

以上で示した実施例以外に、上記圧力又は流量センサー
に代る使用通路判別具として、ハントピースと制御装置
との接続部に、接触スイッチ、近接スイッなどを用いて
、これらスイッチの作動信号を制御回路に入力してハン
ドピースの種類に応じて、それぞれに適応した制御形態
を自動的に現出させるように構成してもよい。

（発明の効果） 以上の説明からも理解されるように、この発明による時
は、１種類の制御装置を用意しておいて、この制御装置
に型式等の異なるハンドピースのみを適宜任意に交換接
続することにより、各々のハントピースに適応した互い
に異なる形態の制御を実行することができる。

これによって、ハントピースの交換使用が非常に容易で
あるとともに、制御装置を含めて設備全体の保有に対す
る経済的負担を軽減することがてきる。

しかも、ハントピースを接続するだけで良く、手動によ
る切替え操作が不要であるから、切替え忘れや切替えミ
スによる不適正制御、それに起因するハントピースの故
障や作動不良等といったトラブルの発生がなく、常に確
実正確な制御のもとて安全に使用することができるとい
った効果を有するのである。

【図面の簡単な説明】

：５１図はこの発明の第１実施例における系統図、第２
図は第２実施例における系統図、第３図は第３実施例に
おける系統図、第４図は第４実施例における系統図、第
５図は第５実施例における系統図、第６図は第５実施例
において使用するサーボバルブの概略分解斜視図、第７
図（ａ）、（ｂ）は第５図で示すサーボバルブの動作を
説明する断面図である。 （符号の説明） （ＩＡ）、（１８）・・・ハントピース、（２）・・・
給気通路。 （６）、（９）−・・サーボバルブ、（８Ａ）、（８Ｂ
）　−・・排気通路、（１１）・・・フートコントロー
ラ、　（１４）・・・制御回路、（１５）・・・センサ
ー、（１６）・・・急停止用空気通路。 −以上− 特許出願人　株式会社　そりり製作所 代理人　弁理士（６２３５）　　松　野　英　彦第　３
　図 第７図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）切削工具を支承する回転軸に一体に設けられ、か
   つヘッドハウジング内に軸受を介して回転自在に軸支さ
   れたエアータービンに圧縮空気を供給する給気通路と、
   前記エアータービンの回転駆動に用尽した空気を排出す
   る排気通路と、前記両通路のうち、少なくとも給気通路
   に介在された給気量又は給気圧可変用バルブとを備えた
   エアータービンハンドピースの制御装置において、前記
   排気通路を２つの通路から構成するとともに、この２つ
   の排気通路の何れを使用しているかを判別する使用通路
   判別具と、その判別結果に基づいて所定のハンドピース
   制御状態に自動選択する選択回路とを設けたことを特徴
   とするエアータービンハンドピースの制御装置。
2. （２）前記使用通路判別具が、一方の排気通路に介在さ
   れた圧力センサー又は流量センサーである特許請求の範
   囲第１項に記載のエアータービンハンドピースの制御装
   置。
3. （３）前記一方の排気通路が、排気量又は排気圧可変用
   バルブを介在したものである特許請求の範囲第１項又は
   第２項に記載のエアータービンハンドピースの制御装置
   。
4. （４）前記一方の排気通路が、急停止回路を接続したも
   のである特許請求の範囲第１項乃至第３項の何れかに記
   載のエアータービンハンドピースの制御装置。