JPS635701Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、赤外線又は超音波を信号キヤリアと
した無線遠隔操作の可能な新規な歯科用コードレ
スハンドピースに関する。

背景技術 近年、切削動力源であるマイクロモータ及びそ
の駆動電源を本体に内蔵して外部からの電力供給
を不要にした、電源コードのない所謂コードレス
ハンドピースの実用化が進み、従来のコード付ハ
ンドピースに代わるものとして注目されている。
この種のコードレスハンドピースは、その名の通
り電源コードを必要としないため、電源コードに
よる抵抗（コードがあるために、ハンドピースの
円滑な操作が制限される）がないため取り扱いが
容易である。

また、付属装置を必要としないため、小型化も
可能であり、エア・タービン等によつて知られる
従来のコード付ハンドピースに比しスペースをと
らないという利点がある。

このため、本出願人は、これらの利点を考慮
し、歯科用コードレスハンドピースに可変速度機
能や正、逆転機能を持たせて実願昭55−79561号、
実開昭57−5206号公報、実願昭55−79564号、実
開昭57−5209号公報、実願昭55−79563号、実開
昭57−5208号公報等の提案をして来た。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、これらの歯科用コードレスハン
ドピースは、無段階変速が困難であるうえに、機
械的接点の切換による制御方式を採用している関
係上、機械的接点の摩耗に伴いハンドピースその
ものの寿命が短いこと、また、使用時には治療作
業を中断し、ハンドピースを口腔外に出して指で
操作をしなければならないといつた煩わしさ（一
定速の回転数のマイクロモータの駆動のON，
OFFをハンドピース本体に付いているスイツチ
を指で操作する必要があつた）を有しており、殊
にハンドピースを逐一指で操作しなければならな
い煩わしさは、人差指を治療に専念することが強
く要求される歯科治療にとつてはゆゆしき問題と
なつている。また、このようにハンドピース本体
にスイツチを設けたものでは、多機能の制御を行
わせにくく、仮にこれが可能であるとしても、ハ
ンドピース本体を一時的に治療位置から離して患
者の口腔外で操作する必要があるため、回転中の
切削工具で口部に傷を付けるなどの危険性があ
り、効率の良い治療の妨げともなつている。

本考案は、上記のような問題点を解消するため
になされたもので、歯科の治療上最も重要な人差
指を治療に専念させることができるとともに、リ
モコンオペレータのフート操作により発生される
制御信号をハンドピース側に確実に伝送すること
ができる歯科用コードレスハンドピースを提供す
ることを目的とする。

問題を解決するための手段 本考案に係る歯科用コードレスハンドピースは
上記の目的を達成するためになされたものであつ
て、制御信号発生回路、この制御信号発生回路の
出力信号により作動する光電変換回路または電気
機械変換回路を備え、かつフート操作式のリモコ
ンボツクス形に形成されたリモコンオペレータ
と、切削動力源としてのマイクロモータ、このマ
イクロモータの駆動電源、上記リモコンオペレー
タより発生される制御指令信号を電気信号に変換
する光電変換回路又は電気機械変換回路、この回
路によつて変換された電気信号を解読判断する論
理判断回路、この判断回路の出力信号により作動
するマイクロモータ駆動回路を備えたコードレス
ハンドピースとを具備しているとともに、上記リ
モコンオペレータのフート操作により発生された
制御信号を、周波数の異なる２種類の赤外線又は
超音波を信号キヤリアとしたパルス変調信号とし
て、その１方を上記マイクロモータの正、逆転を
設定指令する２値信号となし、他方を上記マイク
ロモータの速度を可変させるデユーテイサイクル
の可変用信号となした歯科用コードレスハンドピ
ースであつて、上記コードレスハンドピース側の
受信部をハンドピースグリツプ部の後端又はその
近くに設けたことを特徴とする。

上記の如き構成を有する本考案に係る歯科用コ
ードレスハンドピースによれば、マイクロモータ
の正、逆転の設定指令信号ならびにデユーテイサ
イクルの可変によるマイクロモータの回転速度可
変指令信号をリモコンオペレータのフート操作に
よりハンドピース側に無線状態で伝送することが
可能であるため、無段変速によつて細かい切削作
業等も可能としてハンドピースによる作業内容の
拡充を図れるとともに、ハンドピース側はスイツ
チレスにして、人差指を歯科治療に専念させるこ
とができる。また、上記リモコンオペレータのフ
ート操作により発生される信号の受信部がハンド
ピースグリツプ部の後端又はその近くに設けられ
ているので、術者がハンドピースを握り、その先
端部を患者の口腔内に差入れている治療態勢のま
まであつても、上記のような指令信号をミスなく
確実にハンドピース側に伝送して、所定の制御動
作を確実、正確に遂行させることができる。

考案の実施例 以下に、添付図とともに、本考案の一実施例を
説明する。

第１図は、赤外線変調波を用いて制御されるコ
ードレスハンドピースの一実施例図であり、１は
コードレスハンドピース、２はフート操作の可能
なリモコンボツクス形に形成されたリモコンオペ
レータであり、２０６はリモコンオペレータのパ
ワースイツチ、２０７はプツシユ操作によりマイ
クロモータの正逆転の切換をする正逆転切換スイ
ツチ、２１０はフートペダルでありこのペダル２
１０を踏み込み操作することによりハンドピース
１に内蔵されたマイクロモータを駆動し、更にペ
ダル２１０を深く踏み込むことによりマイクロモ
ータの回転速度を増大させるように構成されてい
る。

１１１，１１２はコードレスハンドピース１の
グリツプ部根端に設けられた赤外線受光素子であ
り、これらの素子はリモコンオペレータ２の先端
に設けられた赤外線発光素子２１１，２１２より
発生される制御指令信号を感知する。

第２図は、コードレスハンドピース１と、リモ
コンオペレータ２側に内蔵された送受回路を示す
ブロツク線図であり、第４図は第２図に示された
ブロツク線図をより具体的に示す電気回路図であ
る。

コードレスハンドピース１は、切削動力源とし
てのマイクロモータ１１、このマイクロモータ１
１の駆動電源Ｅ２，Ｅ３（第４図参照）、リモコ
ンオペレータ２より発生される制御信号を電気信
号に変換する光電変換回路１２、この光電変換回
路１２によつて変換された電気信号を解読判断す
る論理判断回路１３を含んで構成されており、か
つ他方のリモコンオペレータ２は、制御信号発生
回路２１、この回路２１の出力信号により作動す
る光電変換回路２２を備えて構成されている。そ
して、後者のリモコンオペレータ２は、制御信号
発生回路２１と、光電変換回路２２とにより送信
回路２′を構成しており、この送信回路２′は、周
波数の異なる２種類の赤外線を搬送波とした制御
指令信号を発生する構成となつている。

受信回路１′は、コードレスハンドピース１内
に内蔵されており、リモコンオペレータ２より発
生された制御指令信号を電気信号に変換する光電
変換回路１２、この光電変換回路１２の出力信号
を解読する論理判断回路１３、この判断回路１３
の出力信号により作動するマイクロモータ駆動回
路１４とにより構成されている。

第４図に、この第２図に示した送信、受信回路
の構成を更に具体的に示す。

図において、リモコンオペレータ２側に設けら
れた送信回路２′は、２種類の異なる周波数の赤
外線を発生するため、２つの赤外線発光素子２１
１，２１２をドライブする２系列の駆動回路を備
えている。

すなわち、駆動回路の１つは、出力周波数を
25KHzに設定した発振器２０２（スイツチ２０８
の操作によつて作動される）、発振器２０３、リ
トリガ可能なモノマルチバイブレータ２０４、
ANDゲート２０５及びトランジスタTr１を組合
わせて構成されており、モノマルチバイブレータ
２０４の外付け抵抗２０９（上記したリモコンオ
ペレータ２のフートペダル２１０の操作と連動す
る構成になつている）によつて出力信号のパルス
幅を可変させて、デユーテイサイクルを可変させ
る構成となつており、他の１つは、出力周波数を
20KHzに設定した発振器２０１とトランジスタ
Tr２を組合わせて構成されており、スイツチ２
０７のON，OFF動作によつて発振器２０１を作
動する構成となつている。なお、Ｅ１はリモコン
オペレータ２を駆動する直流電源である。

一方、ハンドピース１側に設けられた受信回路
１′は、送信回路２′側の赤外線発光素子２１１，
２１２より発生される赤外線信号を感知するた
め、ピンホトダイオード１０１，１０２を設けて
おり、各々のピンホトダイオード１０１，１０２
は赤外線発光素子２１１，２１２の周波数に対応
させた共振周波数を有した同調回路１０３，１０
２を備えている。

１０５，１０６はいずれも増幅器、１０７，１
０８はPLL−IC、Ｅ２，Ｅ３は受信回路１′の駆
動電源（マイクロモータ１１の駆動電源にもなつ
ている）となる直流電源を示している。

PLL−IC１０７，１０８は、いずれもマイク
ロモータ１１を駆動するマイクロモータ駆動回路
部に設けたトランジスタTr４〜Tr１０をON，
OFFさせる構成となつており、PLL−IC１０７
が「Ｈ」レベル、「Ｌ」レベル信号を出力すると、
トランジスタTr１０がON，OFFとなり、また
PLL−IC１０８が「Ｈ」レベル信号を出力する
とトランジスタTr５をONにし、かつトランジス
タTr４をOFFにしてトランジスタTr７及びトラ
ンジスタTr８をONにする。そして、PLL−IC１
０８が「Ｌ」レベル信号を出力すると、トランジ
スタTr４をONにし、かつトランジスタTr５を
OFFにしてトランジスタTr６及びトランジスタ
Tr９をONにする。

次に、第１図及び第４図を参照しながら、本考
案の動作を更に具体的に説明する。

(1) 正逆転設定指令 リモコンオペレータ２のパワースイツチ２０６
を投入した後、スイツチ２０７を投入すると、発
振器２０１が作動して、トランジスタTr２が駆
動され、赤外線発光素子２１２が発光する。赤外
線発光素子２１２が発光すると、20KHzに変調さ
れた赤外線信号が発生する。

この赤外線信号は、ハンドピース１の受信回路
１′のピンホトダイオード１０２によつて感知さ
れる。ピンホトダイオード１０２がこの赤外線信
号を感知すると、赤外線信号は電気信号に変換さ
れた後、増幅器１０６によつて所定レベルに増幅
され、後段のPLL−IC１０８を作動する。

PLL−IC１０８が作動されると、「Ｈ」レベル
の信号を出力するので、トランジスタTr５は
ON，トランジスタTr４はOFFとなり、トラン
ジスタTr７とトランジスタTr８をONにする結
果、マイクロモータ１１を正転可能な状態に待機
させる。

一方、スイツチ２０７を投入しない状態では、
トランジスタTr２が駆動されず、したがつて
PLL−IC１０８は「Ｌ」レベル信号を出力し、
トランジスタTr４をONに、トランジスタTr５
をOFFにしてトランジスタTr６，Tr９をONす
る結果、マイクロモータ１１を逆転可能な状態に
待機させる。

(2) 可変速制御 駆動、停止を含む可変速制御は、リモコンオペ
レータ２のフートペダル２１０を操作することに
よつて可能となる。すなわち、フートペダル２１
０を操作すると、リードスイツチ２０８がONと
なり、発振器２０２を作動させる。

この時、発振器２０３は、すでにパワースイツ
チ２０６の投入時に作動されているので、発振器
２０２が作動すると、モノマルチバイブレータ２
０４のパルス信号によつて変調された発振器２０
２の信号パルスでトランジスタTr１を駆動して
赤外線発光素子２１１を点灯させる。この結果、
受信回路１′は、ピンホトダイオード１０１がこ
の赤外線信号を感知する。

ピンホトダイオード１０１では、赤外線信号が
電気信号に変換され、後段の増幅器１０５によつ
て所定レベルに増幅され、PLL−IC１０７を作
動する。PLL−IC１０７が作動されると、「Ｈ」
レベル信号を出力するので、トランジスタTr１
０が駆動され、マイクロモータ１１は上記した正
逆転設定指令信号によつて設定された方向に回転
する（例えば、図では正転時にはａで示した方向
に電流が流れ、逆転時にはｂで示した方向に電流
が流れる）。

そして、このような制御時において、リモコン
オペレータ２のフートペダル２１０の踏み込みを
深くして行くと、モノマルチバイブレータ２０４
の外付け抵抗の抵抗値が増大するので、それに伴
つてモノマルチバイブレータ２０４より出力され
るパルス信号の幅が増大してデユーテイサイクル
が増大する。

一方、フートペダル２１０の踏み込み操作を解
除すると、スイツチ２０８がOFFとなつて発振
器２０１の作動は停止されるので、トランジスタ
Tr２もOFFとなる。

この結果、発光素子２１１は赤外線を発生せ
ず、PLL−IC１０８は「Ｌ」レベル信号を出力
し、トランジスタTr１０もOFFとなつてマイク
ロモータ１１の駆動は停止される。

以上の結果、マイクロモータ１１の回転速度は
０、つまり停止の状態から幅の広い範囲で可変速
制御されることになる。

以上の実施例では、赤外線を信号キヤリアとし
た例について説明したが、超音波を信号キヤリア
としたものによつても本考案を実施することがで
きる。

第３図は、この場合において第２図に対応して
示すブロツク線図であり、第５図は第３図のブロ
ツク線図をより具体化した電気回路図である。

送信回路２′においては、赤外線発光素子の代
わりに電気機械変換素子２０１′，２０２′、受信
回路１′においては、ピンホトダイオード１０１，
１０２に代えて電気機械変換素子１０１′，１０
２′及びノイズ除去用にハイパスフイルター１１
０，１１１を備えている以外は、赤外線を信号キ
ヤリアとした送受信回路と同じ構成であるので、
その動作説明は省略する。

考案の効果 以上の説明からも明らかなように、本考案によ
る時は、 (1) フート操作式のリモコンオペレータからハン
ドピースに赤外線又は超音波信号を送信して、
所謂無線遠隔制御が行なえて、電気コードを有
するもののように、ハンドピースの向き姿勢に
よつてはそのコードが術者の体の一部、特に手
やハンドピース自体に絡み付くといつた煩わし
さを解消できることと、ハンドピース本体には
マイクロモータ駆動制御用のスイツチ類が一切
存在せず、手指、殊にハンドピースの扱いに重
要な役割りを果たす人差指をスイツチ類の操作
のために逐一使用する必要がないこととが相ま
つて、ハンドピースのグリツプにとつて、また
歯科治療の上で最も重要な人差指を治療に専念
させることができ、それ故に歯科治療の安全性
確保と効率の増進を図り得る。

(2) しかも、マイクロモータに対する制御が単な
るON，OFF制御にとどまらず、無段階の可変
制御が可能で、細かい切削から粗い切削まで多
種多様な切削作業等に供し、ハンドピースによ
る歯科治療内容の拡充を図り得る。とくに、こ
のような多種多様な制御を(1)で述べた如くフー
ト操作で行なえるので、内容的に充実した歯科
治療を、人差指によるハンドピース本体に対す
る安全かつ精巧な取扱いのもとで適確に、かつ
効率良く、遂行できる。

(3) また、信号キヤリアに赤外線又は超音波信号
を用いることにより、無線電波を用いたラジコ
ン方式のコードレスハンドピースに比べて、電
波障害による誤動作等の心配がない。

(4) 加えて、ハンドピース側の受信部がグリツプ
部の後端又はその近くに設けられているので、
この受信部が口腔内に差入れられることが皆無
であると同時に、グリツプの邪魔にもならず、
実際の治療に使用中であつても、リモコンオペ
レータのフート操作により発生される制御信号
を確実に受信して所定通りの制御をミスなく適
確に行なわせ得る。

等の実用効果を奏するに至つたのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、赤外線方式を採用した本考案の一実
施例図、第２図は赤外線方式を採用した送受信回
路のブロツク線図、第３図は超音波方式を採用し
た本考案の一実施例図、第４図は第２図に示した
ブロツク線図を具体化した電気回路図、第５図は
第３図に示したブロツク線図を具体化した電気回
路図である。 符号の説明、１……コードレスハンドピース、
１１……マイクロモータ、１２……光電変換回
路、１２′……電気機械変換回路、Ｅ２，Ｅ３…
…マイクロモータの駆動電源、１３……論理判断
回路、１４……マイクロモータ駆動回路、２……
リモコンオペレータ、２１……制御信号発生回
路、２２……光電変換回路、２２′……電気機械
変換回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 制御信号発生回路２１、この制御信号発生回路
   ２１の出力信号により作動する光電変換回路２２
   または電気機械変換回路２２′を備え、かつフー
   ト操作式のリモコンボツクス形に形成されたリモ
   コンオペレータ２と、切削動力源としてのマイク
   ロモータ１１、このマイクロモータ１１の駆動電
   源Ｅ２，Ｅ３、上記リモコンオペレータ２より発
   生される制御指令信号を電気信号に変換する光電
   変換回路１２又は電気機械変換回路１２′、この
   回路１２又は１２′によつて変換された電気信号
   を解読判断する論理判断回路１３、この判断回路
   １３の出力信号により作動するマイクロモータ駆
   動回路１４を備えたコードレスハンドピース１と
   を具備しているとともに、上記リモコンオペレー
   タ２のフート操作により発生された制御信号を、
   周波数の異なる２種類の赤外線又は超音波を信号
   キヤリアとしたパルス変調信号として、その１方
   を上記マイクロモータ１の正、逆転を設定指令す
   る２値信号となし、他方を上記マイクロモータ１
   １の速度を可変させるデユーテイサイクルの可変
   用信号となした歯科用コードレスハンドピースで
   あつて、上記コードレスハンドピース１側の受信
   部をハンドピースグリツプ部１Ａの後端又はその
   近くに設けたことを特徴とする歯科用コードレス
   ハンドピース。