知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024011334
(43)【公開日】2024-01-25
(54)【発明の名称】歯科用ハンドピース
(51)【国際特許分類】
A61C 1/05 20060101AFI20240118BHJP
A61C 1/08 20060101ALI20240118BHJP
【ＦＩ】
A61C1/05 A
A61C1/08 Z
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022113255
(22)【出願日】2022-07-14
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-12-08
(71)【出願人】
【識別番号】000141598
【氏名又は名称】株式会社吉田製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】熊地 智
(72)【発明者】
【氏名】海老澤 智美
【テーマコード（参考）】
4C052
【Ｆターム（参考）】
4C052AA13
4C052BB03
4C052CC12
4C052CC15
4C052GG09
4C052GG15
4C052GG22
(57)【要約】 （修正有）
【課題】歯牙切削時に発生する歯科用回転器具(切削バー）の特異な振動を抑制することができる歯科用ハンドピースを提供する。
【解決手段】歯科用ハンドピース１は、内部にタービン室２ｅを形成すると共に、タービン室２ｅ内に軸受２４，２５の外輪２４ｂ，２５ｂを固定した軸受２４，２５の内輪２４ａ，２５ａにて支持されたロータ２２を圧縮空気により回転させ、ロータ２２の回転軸中心に装着された歯科用回転器具２１にて歯牙の切削を行う。供給管路の途中には、第１逆流防止弁を備えている。排気管路の途中には、第２逆流防止弁を備えている。歯科用回転器具２１の先端に過負荷が生じた場合には、軸受２４，２５の内輪２４ａ，２５ａ側で生ずる歯科用回転器具２１の芯振れを抑え、タービン室２ｅ内の圧力分布を均一化して回転の慣性を維持し、歯科用回転器具２１の特異な振動の発生を防止する。
【選択図】図２
【解決手段】歯科用ハンドピース１は、内部にタービン室２ｅを形成すると共に、タービン室２ｅ内に軸受２４，２５の外輪２４ｂ，２５ｂを固定した軸受２４，２５の内輪２４ａ，２５ａにて支持されたロータ２２を圧縮空気により回転させ、ロータ２２の回転軸中心に装着された歯科用回転器具２１にて歯牙の切削を行う。供給管路の途中には、第１逆流防止弁を備えている。排気管路の途中には、第２逆流防止弁を備えている。歯科用回転器具２１の先端に過負荷が生じた場合には、軸受２４，２５の内輪２４ａ，２５ａ側で生ずる歯科用回転器具２１の芯振れを抑え、タービン室２ｅ内の圧力分布を均一化して回転の慣性を維持し、歯科用回転器具２１の特異な振動の発生を防止する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部にタービン室を形成すると共に、当該タービン室内に軸受の外輪を固定した前記軸受の内輪にて支持されたロータを圧縮空気により回転させ、当該ロータの回転軸中心に装着された歯科用回転器具にて歯牙の切削を行う歯科用ハンドピースにおいて、
前記タービン室に圧縮空気を供給する供給管路の途中に第１逆流防止弁と、
前記タービン室から圧縮空気を排気する排気管路の途中に第２逆流防止弁と、を備え、
前記歯科用回転器具の先端に過負荷が生じた場合に、前記軸受の内輪側で生ずる前記歯科用回転器具の芯振れを抑えるように、前記タービン室内の圧力分布を均一化して回転の慣性を維持し、前記歯科用回転器具の特異な振動の発生を防止する、
歯科用ハンドピース。
前記タービン室に圧縮空気を供給する供給管路の途中に第１逆流防止弁と、
前記タービン室から圧縮空気を排気する排気管路の途中に第２逆流防止弁と、を備え、
前記歯科用回転器具の先端に過負荷が生じた場合に、前記軸受の内輪側で生ずる前記歯科用回転器具の芯振れを抑えるように、前記タービン室内の圧力分布を均一化して回転の慣性を維持し、前記歯科用回転器具の特異な振動の発生を防止する、
歯科用ハンドピース。
【請求項2】
前記軸受の外輪は、前記タービン室内に着脱可能に内装されたカートリッジ内に固定されている、
請求項１に記載の歯科用ハンドピース。
請求項１に記載の歯科用ハンドピース。
【請求項3】
前記第１逆流防止弁及び前記第２逆流防止弁は、圧縮空気の入出力の圧力差に応じて開口量が変化する一方通行バルブからなり、
前記第１逆流防止弁は、前記圧縮空気を前記タービン室に供給する方向に配置され、
前記第２逆流防止弁は、前記タービン室の圧縮空気を排気する方向に配置されている、
請求項１または請求項２に記載の歯科用ハンドピース。
前記第１逆流防止弁は、前記圧縮空気を前記タービン室に供給する方向に配置され、
前記第２逆流防止弁は、前記タービン室の圧縮空気を排気する方向に配置されている、
請求項１または請求項２に記載の歯科用ハンドピース。
【請求項4】
前記第２逆流防止弁は、バルブの開き易さが前記第１逆流防止弁と同等か、または、前記第１逆流防止弁よりもバルブを開き難くした構造である、
請求項１に記載の歯科用ハンドピース。
請求項１に記載の歯科用ハンドピース。
【請求項5】
前記第１逆流防止弁及び前記第２逆流防止弁を構成する部材は、形状、サイズ、材質、材質の硬度の何れかによって開弁圧を調整可能な構造である、
請求項４に記載の歯科用ハンドピース。
請求項４に記載の歯科用ハンドピース。
【請求項6】
前記第２逆流防止弁は、並列に複数個配列した構造である、
請求項１に記載の歯科用ハンドピース。
請求項１に記載の歯科用ハンドピース。
【請求項7】
前記第１逆流防止弁と第２逆流防止弁は、前記圧縮空気の供給源である接続ホースとのジョイント部の近傍の供給管路及び排気管路に夫々設けられている、
請求項１に記載の歯科用ハンドピース。
請求項１に記載の歯科用ハンドピース。
【請求項8】
前記第１逆流防止弁及び前記第２逆流防止弁は、ダックビルバルブである、
請求項１に記載の歯科用ハンドピース。
請求項１に記載の歯科用ハンドピース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、歯科用ハンドピースに関する。
【背景技術】
【0002】
図８Ａは、従来の歯科用ハンドピース１００のタービン室２００の状態を示す要部拡大横断面図である。図８Ｂは、従来の歯科用ハンドピース１００の過負荷（切削バーに無理な力が加わっている状態）のときのタービン室２００の状態を示す説明図である。また、図８Ｃは、従来の歯科用ハンドピース１００のロータ３００に過負荷Ｆ１００が加わったときの状態を示す説明図である。
【0003】
供給管路４００のエア供給圧力をＰ４、排気管路５００のエア排気圧力をＰ５とすると、無負荷状態（切削バーが歯牙に接触していない状態）では、ロータ３００にかかる負荷が殆どないので、
Ｐ４≒Ｐ５
となる。
しかし、ロータ３００に過負荷Ｆ１００が生じると、図８Ｂ及び図８Ｃに示すように、ロータ３００の回転が減速したり滞ったりするため、供給管路４００側と排気管路５００側で圧力に差が生じ、タービン室内の圧力分布は、
Ｐ４＞Ｐ５
となり、タービン室内の圧力分布は均一ではない。
Ｐ４≒Ｐ５
となる。
しかし、ロータ３００に過負荷Ｆ１００が生じると、図８Ｂ及び図８Ｃに示すように、ロータ３００の回転が減速したり滞ったりするため、供給管路４００側と排気管路５００側で圧力に差が生じ、タービン室内の圧力分布は、
Ｐ４＞Ｐ５
となり、タービン室内の圧力分布は均一ではない。
【0004】
一般に、図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃに示すように、歯科用ハンドピース１００である歯科用エアタービンは、作動時に、供給管路４００の先端から圧縮空気（エア供給圧力Ｐ４）をタービン室２００に供給し、軸受６００で支持されたロータ３００を回転させた後、排気管路５００から圧縮空気（エア排気圧力Ｐ５）を放出している（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１７－１０４２５１号公報
【特許文献2】特許第６１９５２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、特許文献１，２等に記載の一般の歯科用ハンドピース１００では、ロータ３００の回転中心に装着された歯科用回転器具（切削バー）の先端に過負荷Ｆ１００が生じた場合、歯科用回転器具の回転が低下する。その際には、供給管路４００の先端から放出される圧縮空気（エア供給圧力Ｐ４）の遠心方向の力によって、軸受６００で支持されたロータ３００の回転バランスが失われて芯振れを生じ、芯振れの発生によって歯科用回転器具（切削バー）の特異な振動（いわゆる「弾かれ」、「びびり」、「たたき」）を起こしていた。
【0007】
なお「弾かれ」とは、歯牙切削中に切削バーが切削抵抗により歯牙から跳ねるような振動を含み、
「びびり」とは、歯牙と切削バーの加工点を振動源として、切削抵抗による小さな振動がタービンの振動特性によって拡大された振動を含み、
「たたき」とは、切削バーが歯牙に滑らかに接触せず、断続的に打撃を与え続ける振動、を含む。
「びびり」とは、歯牙と切削バーの加工点を振動源として、切削抵抗による小さな振動がタービンの振動特性によって拡大された振動を含み、
「たたき」とは、切削バーが歯牙に滑らかに接触せず、断続的に打撃を与え続ける振動、を含む。
【0008】
ロータ３００を支持する軸受６００は、羽根を挟んで上下に設けられたボールベアリング９００で構成されている。ボールベアリング９００の外輪は、Ｏリングを緩衝材としてエアタービンヘッド７００のハウジング８００（またはカートリッジ）に固定されている。そのボールベアリング９００の内輪側は、摩擦低減のために、比較的緩めで与圧含めて遊びがある状態で配置されている。そのため、内輪の遊び分でロータ３００に傾きθ１００が生じると芯振れを生じる。
【0009】
そこで、本発明は、歯科用回転器具（切削バー）の先端に過負荷Ｆ１００が生じた場合に、ロータの回転バランスを安定させて、歯牙切削時に発生する歯科用回転器具(切削バー）の特異な振動（いわゆる「弾かれ」、「びびり」、「たたき」）を抑制することができる歯科用ハンドピースを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
前記課題を解決するため、本発明に係る歯科用ハンドピースは、内部にタービン室を形成すると共に、当該タービン室内に軸受の外輪を固定した前記軸受の内輪にて支持されたロータを圧縮空気により回転させ、当該ロータの回転軸中心に装着された歯科用回転器具にて歯牙の切削を行う歯科用ハンドピースにおいて、前記タービン室に圧縮空気を供給する供給管路の途中に第１逆流防止弁と、前記タービン室から圧縮空気を排気する排気管路の途中に第２逆流防止弁と、を備え、前記歯科用回転器具の先端に過負荷が生じた場合に、前記軸受の内輪側で生ずる前記歯科用回転器具の振れを抑えるように、前記タービン室内の圧力分布を均一化して回転の慣性を維持し、前記歯科用回転器具の弾かれ（特異な振動）を防止する。
【発明の効果】
【0011】
本発明は、歯科用回転器具（切削バー）の先端に過負荷が生じた場合に、ロータの回転バランスを安定させて、特異な振動を抑制することができる歯科用ハンドピースを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の実施形態に係る歯科用ハンドピースを示す一部断面を有する側面図である。
【図2】ハンドピースヘッドの要部拡大縦断面である。
【図5A】第１逆流防止弁及び第２逆流防止弁の設置状態を示す要部分解拡大斜視図である。
【図5B】ノーマリーオープンタイプのダックビルバルブを示す中央縦断面図である。
【図5C】ノーマリークローズタイプのダックビルバルブを示す中央縦断面図である。
【図5D】本発明の実施形態に係る歯科用ハンドピースを示す図で、第１逆流防止弁と第２逆流防止弁の設置状態を示す要部拡大横断面図である。
【図6A】無負荷時のタービン室の状態を示す説明図である。
【図6B】過負荷発生時のタービン室の状態を示す説明図である。
【図6C】過負荷安定時のタービン室の状態を示す説明図である。
【図6D】過負荷安定時のロータの状態を示す説明図である。
【図7A】本発明の実施形態に係る歯科用ハンドピースの変形例を示す図で、カートリッジタイプのハンドピースヘッドの要部拡大縦断面図である。
【図7B】本発明の実施形態に係る歯科用ハンドピースの変形例を示す図で、カートリッジタイプのハンドピースヘッドの分解斜視図である。
【図8A】従来の歯科用ハンドピースのタービン室の状態を示す要部拡大横断面図である。
【図8B】従来の歯科用ハンドピースの過負荷（切削バーに無理な力が加わっている状態）のときのタービン室の状態を示す説明図である。
【図8C】、従来の歯科用ハンドピースのロータに過負荷が加わったときの状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
まず、図１～図６Ｄを参照して、本発明の実施形態に係る歯科用ハンドピース１を説明する。
なお、本実施形態では、図１に示す歯科用ハンドピース１において、ハンドピースヘッド２側を前方向、ジョイント部３側を後方向として説明する。また、各部品においても同様とする。
なお、本実施形態では、図１に示す歯科用ハンドピース１において、ハンドピースヘッド２側を前方向、ジョイント部３側を後方向として説明する。また、各部品においても同様とする。
【0014】
≪歯科用ハンドピース≫
図１に示す歯科用ハンドピース１は、歯科の治療に用いられる医療機器である。歯科用ハンドピース１は、例えば、ハンドピースヘッド２と、ジョイント部３と、供給管路４と、排気管路５（図３Ｂ参照）と、第１逆流防止弁７と、第２逆流防止弁８（図３Ａ参照）と、アングル１１と、グリップ１２と、ジョイント本体１３と、パイプガイド１４と、中間パイプ１５，１６（図３Ａ参照）と、スプレイ用パイプ１８と、を備えている。その歯科用ハンドピース１は、ジョイント部３に取り付けられる不図示のホース等を歯科用ユニットに接続して、所望の歯科用回転器具２１をハンドピースヘッド２の工具保持部材２９に取り付けて使用される。
図１に示す歯科用ハンドピース１は、歯科の治療に用いられる医療機器である。歯科用ハンドピース１は、例えば、ハンドピースヘッド２と、ジョイント部３と、供給管路４と、排気管路５（図３Ｂ参照）と、第１逆流防止弁７と、第２逆流防止弁８（図３Ａ参照）と、アングル１１と、グリップ１２と、ジョイント本体１３と、パイプガイド１４と、中間パイプ１５，１６（図３Ａ参照）と、スプレイ用パイプ１８と、を備えている。その歯科用ハンドピース１は、ジョイント部３に取り付けられる不図示のホース等を歯科用ユニットに接続して、所望の歯科用回転器具２１をハンドピースヘッド２の工具保持部材２９に取り付けて使用される。
【0015】
なお、歯科用ハンドピース１は、ハンドピースヘッド２と、ジョイント部３と、供給管路４、排気管路５（図３Ｂ参照）と、第１逆流防止弁７と、第２逆流防止弁８（図３Ａ参照）と、を備えていれば、機能、構造、種類等は特に限定されない。以下、ハンドピースヘッド２にロータ２２を内蔵している歯科用ハンドピース１を例に挙げて説明する。
【0016】
図２に示すように、歯科用ハンドピース１は、内部にタービン室２ｅを形成すると共に、タービン室２ｅ内に軸受２４，２５の外輪２４ｂ，２５ｂをシール材Ｏ１，Ｏ２を緩衝材として固定した軸受２４，２５の内輪２４ａ，２５ａにて支持されたロータ２２を圧縮空気により回転させ、ロータ２２の回転軸中心に装着された歯科用回転器具２１にて歯牙の切削、歯面の研磨等に使用を行う装置である。
【0017】
また、歯科用ハンドピース１は、歯科用回転器具２１の先端に過負荷が生じた場合に、軸受２４，２５の内輪２４ａ，２５ａ側で生ずる歯科用回転器具２１の振れを抑えるように、タービン室２ｅ内の圧力分布を均一化して回転の慣性を維持し、歯科用回転器具２１の弾かれ（特異な振動）を防止する機能を有している。
【0018】
＜ハンドピースヘッド＞
図１に示すように、ハンドピースヘッド２は、歯科用回転器具２１が着脱可能に取り付けられる工具保持部材２９を中央部に略上下方向に向けて設けた部位である。ハンドピースヘッド２は、歯科用ハンドピース１のグリップ１２の先端部に配設された略円筒状のハウジング２ａを備えて成る。ハンドピースヘッド２とジョイント部３とは、ステンレス鋼等の金属によって形成されている。
図１に示すように、ハンドピースヘッド２は、歯科用回転器具２１が着脱可能に取り付けられる工具保持部材２９を中央部に略上下方向に向けて設けた部位である。ハンドピースヘッド２は、歯科用ハンドピース１のグリップ１２の先端部に配設された略円筒状のハウジング２ａを備えて成る。ハンドピースヘッド２とジョイント部３とは、ステンレス鋼等の金属によって形成されている。
【0019】
図２に示すように、ハンドピースヘッド２には、ロータ２２と、回転軸２３と、軸受２４，２５と、シール材Ｏ１，Ｏ２と、軸受保持部材２６と、環状部材２７と、プッシュキャップ２８と、ばね部材ＳＰと、工具保持部材２９と、が配置されている。
【0020】
ハウジング２ａは、ハンドピースヘッド２の筐体を形成する金属製の略円筒状部材から成る。ハウジング２ａの後部側の側面には、アングル１１を連結するための首部２ｂが突出形成されている。
【0021】
図２に示すように、首部２ｂは、ハンドピースヘッド２のアングル１１側に形成された突起である。首部２ｂの後端側の外周部には、アングル１１が外嵌されている。図１に示すように、首部２ｂの後端部２ｃには、供給管路４及び排気管路５（図３Ｂ参照）の前端部がろう付けされている。
【0022】
＜ロータ＞
図２に示すように、ロータ２２は、回転軸２３の外周部に固定されて回転軸２３及び歯科用回転器具２１を回転駆動させるための回転体である。ロータ２２は、例えば、供給管路４（図６Ａ～図６Ｃ参照）を経て供給される圧縮空気を吹き付けることによって高速回転される羽根車から成る。
図２に示すように、ロータ２２は、回転軸２３の外周部に固定されて回転軸２３及び歯科用回転器具２１を回転駆動させるための回転体である。ロータ２２は、例えば、供給管路４（図６Ａ～図６Ｃ参照）を経て供給される圧縮空気を吹き付けることによって高速回転される羽根車から成る。
【0023】
＜回転軸＞
回転軸２３は、下部側に工具着脱用の開口穴を有する筒状の軸部材から成る。このため、回転軸２３に装着された歯科用回転器具２１は、ロータ２２及び工具保持部材２９と共にその回転軸２３と一体に回転するように設置されている。
回転軸２３は、下部側に工具着脱用の開口穴を有する筒状の軸部材から成る。このため、回転軸２３に装着された歯科用回転器具２１は、ロータ２２及び工具保持部材２９と共にその回転軸２３と一体に回転するように設置されている。
【0024】
＜軸受＞
軸受２４，２５は、その回転軸２３の上部及び下部を回転自在に支持する上下一対の軸受部材である。軸受２４，２５は、内輪２４ａ，２５ａと、外輪２４ｂ，２５ｂと、転動体２４ｃ，２５ｃと、を備えたベアリングから成る。
内輪２４ａ，２５ａは、回転軸２３の外周に設けられた円筒体から成る。
外輪２４ｂ，２５ｂは、内輪２４ａ，２５ａに転動体２４ｃ，２５ｃを介在して対向配置された円筒体から成る。
転動体２４ｃ，２５ｃは、内輪２４ａ，２５ａと外輪２４ｂ，２５ｂとの間に転動自在に介在された複数の円柱形状の部材から成る。なお、転動体２４ｃ，２５ｃは、リテーナによって回転自在に支持された鋼球であってもよい。
軸受２４，２５は、その回転軸２３の上部及び下部を回転自在に支持する上下一対の軸受部材である。軸受２４，２５は、内輪２４ａ，２５ａと、外輪２４ｂ，２５ｂと、転動体２４ｃ，２５ｃと、を備えたベアリングから成る。
内輪２４ａ，２５ａは、回転軸２３の外周に設けられた円筒体から成る。
外輪２４ｂ，２５ｂは、内輪２４ａ，２５ａに転動体２４ｃ，２５ｃを介在して対向配置された円筒体から成る。
転動体２４ｃ，２５ｃは、内輪２４ａ，２５ａと外輪２４ｂ，２５ｂとの間に転動自在に介在された複数の円柱形状の部材から成る。なお、転動体２４ｃ，２５ｃは、リテーナによって回転自在に支持された鋼球であってもよい。
【0025】
＜シール材＞
図２に示すように、シール材Ｏ１，Ｏ２は、軸受２４，２５の外周面中央に外嵌されたゴム製のＯリング、または、ゴム製の環状パッキンから成る。
下側のシール材Ｏ１は、ハウジング２ａの内壁に形成した環状溝２ｆに収納された状態で、シール材Ｏ１の軸心側が軸受２４の外輪２４ｂに当接した状態に配置されている。
上側のシール材Ｏ２は、軸受保持部材２６の内壁に形成した環状溝２６ａに収納された状態で、シール材Ｏ２の軸心側が軸受２５の外輪２５ｂに当接した状態に配置されている。
図２に示すように、シール材Ｏ１，Ｏ２は、軸受２４，２５の外周面中央に外嵌されたゴム製のＯリング、または、ゴム製の環状パッキンから成る。
下側のシール材Ｏ１は、ハウジング２ａの内壁に形成した環状溝２ｆに収納された状態で、シール材Ｏ１の軸心側が軸受２４の外輪２４ｂに当接した状態に配置されている。
上側のシール材Ｏ２は、軸受保持部材２６の内壁に形成した環状溝２６ａに収納された状態で、シール材Ｏ２の軸心側が軸受２５の外輪２５ｂに当接した状態に配置されている。
【0026】
＜軸受保持部材＞
軸受保持部材２６は、上側の軸受２５の外周面及び上面と、シール材Ｏ２と、を覆うように配置されて、それらを保持する略円筒状の部材である。軸受保持部材２６には、前記した環状溝２６ａと、上側の開口部周縁に凹設されたばね受部２６ｂと、が形成されている。
軸受保持部材２６は、上側の軸受２５の外周面及び上面と、シール材Ｏ２と、を覆うように配置されて、それらを保持する略円筒状の部材である。軸受保持部材２６には、前記した環状溝２６ａと、上側の開口部周縁に凹設されたばね受部２６ｂと、が形成されている。
【0027】
＜環状部材＞
環状部材２７は、ハウジング２ａの上側開口部２ｄに装着された金属製のリング部材から成る。環状部材２７は、軸受保持部材２６及びプッシュキャップ２８の外周に配置されて、それらを支持する部材である。
環状部材２７は、ハウジング２ａの上側開口部２ｄに装着された金属製のリング部材から成る。環状部材２７は、軸受保持部材２６及びプッシュキャップ２８の外周に配置されて、それらを支持する部材である。
【0028】
＜プッシュキャップ＞
プッシュキャップ２８は、ばね部材ＳＰのばね力に抗してこのプッシュキャップ２８を押圧操作することによって回転軸２３を押し込むことで、歯科用回転器具２１を回転軸２３から離脱させるための操作部材である。プッシュキャップ２８は、環状部材２７の開口縁に上下動可能に内嵌された略円板形状の部材から成る。
プッシュキャップ２８は、ばね部材ＳＰのばね力に抗してこのプッシュキャップ２８を押圧操作することによって回転軸２３を押し込むことで、歯科用回転器具２１を回転軸２３から離脱させるための操作部材である。プッシュキャップ２８は、環状部材２７の開口縁に上下動可能に内嵌された略円板形状の部材から成る。
【0029】
＜ばね部材＞
ばね部材ＳＰは、上側の軸受２５とプッシュキャップ２８との間に介在されて、プッシュキャップ２８を上方向に付勢するための付勢部材である。ばね部材ＳＰは、例えば、圧縮円錐コイルばねから成る。
ばね部材ＳＰは、上側の軸受２５とプッシュキャップ２８との間に介在されて、プッシュキャップ２８を上方向に付勢するための付勢部材である。ばね部材ＳＰは、例えば、圧縮円錐コイルばねから成る。
【0030】
＜歯科用回転器具＞
歯科用回転器具２１は、例えば、回転軸２３の下側開口穴内に取り付けられる柄部と、その下側開口穴から下側に突出した状態に設けられる先細状の針部と、を有する周知の構造の切削工具から成る。なお、歯科用回転器具２１は、工具保持部材２９に取り付けられて供給管路４（図６Ａ参照）から供給される圧縮空気によって回転するものであれば、その種類、構造等は特に限定されない。
歯科用回転器具２１は、例えば、回転軸２３の下側開口穴内に取り付けられる柄部と、その下側開口穴から下側に突出した状態に設けられる先細状の針部と、を有する周知の構造の切削工具から成る。なお、歯科用回転器具２１は、工具保持部材２９に取り付けられて供給管路４（図６Ａ参照）から供給される圧縮空気によって回転するものであれば、その種類、構造等は特に限定されない。
【0031】
＜ジョイント部＞
図１に示すように、ジョイント部３は、供給管路４、排気管路５（図３Ｂ参照）の後端部と、歯科用ユニット（図示省略）に接続されたチューブ（図示省略）の先端部と、を接続する部位であり、その形状、構造等は、特に限定されない。ジョイント部３は、その一例を挙げると、ジョイント本体１３の後端部に一体形成された筒状のカプラ取付部１３ａに嵌着された円筒状のカプラ受から成る。
図１に示すように、ジョイント部３は、供給管路４、排気管路５（図３Ｂ参照）の後端部と、歯科用ユニット（図示省略）に接続されたチューブ（図示省略）の先端部と、を接続する部位であり、その形状、構造等は、特に限定されない。ジョイント部３は、その一例を挙げると、ジョイント本体１３の後端部に一体形成された筒状のカプラ取付部１３ａに嵌着された円筒状のカプラ受から成る。
【0032】
＜供給管路＞
図１、図４あるいは図５Ａに示すように、供給管路４は、ハンドピースヘッド２のタービン室２ｅとジョイント部３とを、ジョイント本体１３、中間パイプ１５、第１逆流防止弁７、パイプガイド１４、供給パイプ４１等を介在して連通させるための流路である。供給管路４は、ハンドピースヘッド２からジョイント部３に亘ってアングル１１及びグリップ１２内に配置された金属製の管状部材から成る供給パイプ４１によって主に構成されている。
供給パイプ４１は、ロータ２２（図２参照）を回転させるための圧縮空気を供給するためのパイプである。
図１、図４あるいは図５Ａに示すように、供給管路４は、ハンドピースヘッド２のタービン室２ｅとジョイント部３とを、ジョイント本体１３、中間パイプ１５、第１逆流防止弁７、パイプガイド１４、供給パイプ４１等を介在して連通させるための流路である。供給管路４は、ハンドピースヘッド２からジョイント部３に亘ってアングル１１及びグリップ１２内に配置された金属製の管状部材から成る供給パイプ４１によって主に構成されている。
供給パイプ４１は、ロータ２２（図２参照）を回転させるための圧縮空気を供給するためのパイプである。
【0033】
＜排気管路＞
図３Ｂ、図５Ａあるいは図６Ａに示すように、排気管路５は、ハンドピースヘッド２のタービン室２ｅとジョイント部３とを、ジョイント本体１３、中間パイプ１６、パイプガイド１４等を介在して連通させるための流路である。排気管路５は、ハンドピースヘッド２からジョイント部３に亘ってアングル１１及びグリップ１２内に配置された二本の金属製の管状部材から成る排気パイプ５１によって主に構成されている。
図３Ｂ、図５Ａあるいは図６Ａに示すように、排気管路５は、ハンドピースヘッド２のタービン室２ｅとジョイント部３とを、ジョイント本体１３、中間パイプ１６、パイプガイド１４等を介在して連通させるための流路である。排気管路５は、ハンドピースヘッド２からジョイント部３に亘ってアングル１１及びグリップ１２内に配置された二本の金属製の管状部材から成る排気パイプ５１によって主に構成されている。
【0034】
排気パイプ５１は、ロータ２２（図２参照）を回転させた圧縮空気を排気するためのパイプである。供給パイプ４１及び排気パイプ５１の前端部は、ハンドピースヘッド２の後端部２ｃに、ろう付け等によって接合されている。供給パイプ４１及び排気パイプ５１の後端部は、パイプガイド１４内に嵌着されている。
なお、供給パイプ４１及び排気パイプ５１の本数は、特に限定されず、適宜変更しても構わない。また、排気パイプ５１は、その一部または全部をパイプ構造にせずに、ハンドピース筐体内部の隙間を通って第２逆流防止弁８に接続してもよい。
なお、供給パイプ４１及び排気パイプ５１の本数は、特に限定されず、適宜変更しても構わない。また、排気パイプ５１は、その一部または全部をパイプ構造にせずに、ハンドピース筐体内部の隙間を通って第２逆流防止弁８に接続してもよい。
【0035】
＜スプレイ用パイプ＞
図１に示すスプレイ用パイプ１８は、水を供給するための水供給用のパイプと、その水と共にエアを供給してミスト（霧）を生成するためのチップ用エアを供給するパイプとの２本から成る。つまり、２本のスプレイ用パイプ１８は、歯科用回転器具２１を冷却して作業効率をよくしたり、また、治療中に血液等で汚れた患部を視認し易くしたりする目的で、異物等を吹き飛ばすために使用される。
図１に示すスプレイ用パイプ１８は、水を供給するための水供給用のパイプと、その水と共にエアを供給してミスト（霧）を生成するためのチップ用エアを供給するパイプとの２本から成る。つまり、２本のスプレイ用パイプ１８は、歯科用回転器具２１を冷却して作業効率をよくしたり、また、治療中に血液等で汚れた患部を視認し易くしたりする目的で、異物等を吹き飛ばすために使用される。
【0036】
＜光ファイバ＞
図１に示す光ファイバ６は、ジョイント本体１３内に設けられたＬＥＤ（図示省略）から発せられた光を光ファイバ設置孔１１ｂに導いて、患部に放して照明するための光導体である。光ファイバ６は、後端がパイプガイド１４に固定され、前端が光ファイバ設置孔１１ｂに支持されている。
図１に示す光ファイバ６は、ジョイント本体１３内に設けられたＬＥＤ（図示省略）から発せられた光を光ファイバ設置孔１１ｂに導いて、患部に放して照明するための光導体である。光ファイバ６は、後端がパイプガイド１４に固定され、前端が光ファイバ設置孔１１ｂに支持されている。
【0037】
＜アングル＞
図１に示すように、アングル１１は、供給パイプ４１、排気パイプ５１（図３Ｂ参照）及び光ファイバ６を覆う部材である。アングル１１は、ハンドピースヘッド２の後端部２ｃからグリップ１２の先端部までを、供給パイプ４１及び排気パイプ５１（図３Ｂ参照）及び光ファイバ６を覆うようにして装着され略円筒状の部材から成る。アングル１１は、首部嵌着部１１ａと、光ファイバ設置孔１１ｂと、グリップ挿設部１１ｃと、中空部１１ｄと、を有している。アングル１１は、金属または樹脂によって形成されている。アングル１１は、側面視して略円弧状に曲がって形成されている。
図１に示すように、アングル１１は、供給パイプ４１、排気パイプ５１（図３Ｂ参照）及び光ファイバ６を覆う部材である。アングル１１は、ハンドピースヘッド２の後端部２ｃからグリップ１２の先端部までを、供給パイプ４１及び排気パイプ５１（図３Ｂ参照）及び光ファイバ６を覆うようにして装着され略円筒状の部材から成る。アングル１１は、首部嵌着部１１ａと、光ファイバ設置孔１１ｂと、グリップ挿設部１１ｃと、中空部１１ｄと、を有している。アングル１１は、金属または樹脂によって形成されている。アングル１１は、側面視して略円弧状に曲がって形成されている。
【0038】
首部嵌着部１１ａは、ハンドピースヘッド２の首部２ｂを嵌着するため前側開口部である。
光ファイバ設置孔１１ｂは、光ファイバ６の先端部が着脱自在に挿設される開口部である。光ファイバ設置孔１１ｂは、アングル１１の先端部下側に形成されている。
グリップ挿設部１１ｃは、円筒形状のグリップ１２の前側開口部内に挿設される部位である。グリップ挿設部１１ｃは、アングル１１の後端部に形成された開口部から成る。
中空部１１ｄは、供給パイプ４１及び排気パイプ５１（図３Ｂ参照）及び光ファイバ６を挿設するためアングル１１内の設置空間である。
光ファイバ設置孔１１ｂは、光ファイバ６の先端部が着脱自在に挿設される開口部である。光ファイバ設置孔１１ｂは、アングル１１の先端部下側に形成されている。
グリップ挿設部１１ｃは、円筒形状のグリップ１２の前側開口部内に挿設される部位である。グリップ挿設部１１ｃは、アングル１１の後端部に形成された開口部から成る。
中空部１１ｄは、供給パイプ４１及び排気パイプ５１（図３Ｂ参照）及び光ファイバ６を挿設するためアングル１１内の設置空間である。
【0039】
＜グリップ＞
図１に示すように、グリップ１２は、使用者が手で握って操作するための部位である。グリップ１２は、供給管路４、排気管路５（図３Ｂ参照）及び光ファイバ６の後端部を内蔵したパイプガイド１４と、ジョイント部３を外嵌したジョイント本体１３と、を収容した略円筒状の部材から成る。グリップ１２には、グリップ１２の前側開口縁とアングル１１のグリップ挿設部１１ｃとの間に設置されるシール材Ｏ３を設置するための環状溝１２ａと、ジョイント部３の段差部３ａに係止する係止部１２ｂと、を有している。
図１に示すように、グリップ１２は、使用者が手で握って操作するための部位である。グリップ１２は、供給管路４、排気管路５（図３Ｂ参照）及び光ファイバ６の後端部を内蔵したパイプガイド１４と、ジョイント部３を外嵌したジョイント本体１３と、を収容した略円筒状の部材から成る。グリップ１２には、グリップ１２の前側開口縁とアングル１１のグリップ挿設部１１ｃとの間に設置されるシール材Ｏ３を設置するための環状溝１２ａと、ジョイント部３の段差部３ａに係止する係止部１２ｂと、を有している。
【0040】
＜ジョイント本体＞
図１に示すように、ジョイント本体１３は、ジョイント部３と、中間パイプ１５と、第１逆流防止弁７と、スプレイ用パイプ１８と、を保持するための部材である。ジョイント本体１３は、グリップ１２内に挿着されている。
図１に示すように、ジョイント本体１３は、ジョイント部３と、中間パイプ１５と、第１逆流防止弁７と、スプレイ用パイプ１８と、を保持するための部材である。ジョイント本体１３は、グリップ１２内に挿着されている。
【0041】
＜第１逆流防止弁＞
図１及び図４に示すように、第１逆流防止弁７は、圧縮空気の入出力の圧力差に応じて開口量が変化する一方通行バルブ（逆止弁）から成る。第１逆流防止弁７は、タービン室２ｅに圧縮空気を供給する供給管路４の途中に設けられている。
図５Ａに示すように、第１逆流防止弁７は、例えば、先細形状の中空状のバルブ部７１と、バルブ部７１の先端部に形成されたスリット７２と、バルブ部７１の基端部に形成されたフランジ部７３と、を有したゴム製のダックビルバルブ（ダックビルパッキン）から成る。
図４に示すように、第１逆流防止弁７は、フランジ部７３内に中間パイプ１５を挿着した状態で、圧縮空気をタービン室２ｅ（図６Ａ参照）に供給する方向に向けて、ジョイント本体１３の第１逆流防止弁設置孔１３ｂ内に挿着されている。
図１及び図４に示すように、第１逆流防止弁７は、圧縮空気の入出力の圧力差に応じて開口量が変化する一方通行バルブ（逆止弁）から成る。第１逆流防止弁７は、タービン室２ｅに圧縮空気を供給する供給管路４の途中に設けられている。
図５Ａに示すように、第１逆流防止弁７は、例えば、先細形状の中空状のバルブ部７１と、バルブ部７１の先端部に形成されたスリット７２と、バルブ部７１の基端部に形成されたフランジ部７３と、を有したゴム製のダックビルバルブ（ダックビルパッキン）から成る。
図４に示すように、第１逆流防止弁７は、フランジ部７３内に中間パイプ１５を挿着した状態で、圧縮空気をタービン室２ｅ（図６Ａ参照）に供給する方向に向けて、ジョイント本体１３の第１逆流防止弁設置孔１３ｂ内に挿着されている。
【0042】
＜第２逆流防止弁＞
図３Ａに示すように、第２逆流防止弁８は、圧縮空気の入出力の圧力差に応じて開口量が変化する一方通行バルブ（逆止弁）から成る。第２逆流防止弁８は、タービン室２ｅから圧縮空気を排気する排気管路５（図３Ｂ参照）の途中に設けられている。
図５Ａに示すように、第２逆流防止弁８は、例えば、先細形状の中空状の左右一対のバルブ部８１と、左右のバルブ部８１の先端部にそれぞれ形成されたスリット８２と、左右のバルブ部８１の基端部に形成された半円板形状のフランジ部８３と、を有したゴム製のダックビルバルブ（ダックビルパッキン）から成る。このため、第２逆流防止弁８は、図５Ｄに示すように、並列に複数個配列した構造になっている。
図３Ａに示すように、第２逆流防止弁８は、フランジ部８３内に中間パイプ１６を挿着した状態で、圧縮空気をジョイント部３（図１参照）に排出する方向に向けて、パイプガイド１４の中間パイプ設置孔１４ｂ内に挿着されている。
図６Ａ～図６Ｃに示すように、第２逆流防止弁８は、バルブ部８１の開き易さが第１逆流防止弁７と同等か、または、第１逆流防止弁７のバルブ部７１よりもバルブ部８１を開き難くした構造になっている。
図３Ａに示すように、第２逆流防止弁８は、圧縮空気の入出力の圧力差に応じて開口量が変化する一方通行バルブ（逆止弁）から成る。第２逆流防止弁８は、タービン室２ｅから圧縮空気を排気する排気管路５（図３Ｂ参照）の途中に設けられている。
図５Ａに示すように、第２逆流防止弁８は、例えば、先細形状の中空状の左右一対のバルブ部８１と、左右のバルブ部８１の先端部にそれぞれ形成されたスリット８２と、左右のバルブ部８１の基端部に形成された半円板形状のフランジ部８３と、を有したゴム製のダックビルバルブ（ダックビルパッキン）から成る。このため、第２逆流防止弁８は、図５Ｄに示すように、並列に複数個配列した構造になっている。
図３Ａに示すように、第２逆流防止弁８は、フランジ部８３内に中間パイプ１６を挿着した状態で、圧縮空気をジョイント部３（図１参照）に排出する方向に向けて、パイプガイド１４の中間パイプ設置孔１４ｂ内に挿着されている。
図６Ａ～図６Ｃに示すように、第２逆流防止弁８は、バルブ部８１の開き易さが第１逆流防止弁７と同等か、または、第１逆流防止弁７のバルブ部７１よりもバルブ部８１を開き難くした構造になっている。
【0043】
また、図５Ｂ及び図５Ｃに示すように、第１逆流防止弁７及び前記第２逆流防止弁８を構成する部材は、形状、サイズ、材質、材質の硬度の何れかによって開弁を調整可能な構造になっている。
また、図３Ａ、図３Ｂ、図４あるいは図５Ａに示すように、第１逆流防止弁７と第２逆流防止弁８は、圧縮空気の供給源である接続ホース（図示省略）とのジョイント部３（図１参照）の近傍の供給管路４及び排気管路５に夫々設けられている。
また、図３Ａ、図３Ｂ、図４あるいは図５Ａに示すように、第１逆流防止弁７と第２逆流防止弁８は、圧縮空気の供給源である接続ホース（図示省略）とのジョイント部３（図１参照）の近傍の供給管路４及び排気管路５に夫々設けられている。
【0044】
＜中間パイプ＞
図３Ａ及び図４に示すように、中間パイプ１５，１６は、第１逆流防止弁７及び前記第２逆流防止弁８のフランジ部７３，８３に挿着されて、ゴム製のフランジ部７３，８３を内側から保持する金属製の円筒部材から成る。
図３Ａ及び図４に示すように、中間パイプ１５，１６は、第１逆流防止弁７及び前記第２逆流防止弁８のフランジ部７３，８３に挿着されて、ゴム製のフランジ部７３，８３を内側から保持する金属製の円筒部材から成る。
【0045】
＜パイプガイド＞
図３Ａ、図３Ｂ、図４あるいは図５Ａに示すように、パイプガイド１４は、供給パイプ４１と、左右一対の排気パイプ５１に連通する中間パイプ１６と、光ファイバ６と、左右一対のスプレイ用パイプ１８と、を支持する円筒状の部材である。図５Ａに示すように、パイプガイド１４には、供給パイプ設置孔１４ａと、左右一対の中間パイプ設置孔１４ｂと、光ファイバ設置孔１４ｃと、左右一対のスプレイ用パイプ設置孔１４ｄと、が穿設されている。
図３Ａ、図３Ｂ、図４あるいは図５Ａに示すように、パイプガイド１４は、供給パイプ４１と、左右一対の排気パイプ５１に連通する中間パイプ１６と、光ファイバ６と、左右一対のスプレイ用パイプ１８と、を支持する円筒状の部材である。図５Ａに示すように、パイプガイド１４には、供給パイプ設置孔１４ａと、左右一対の中間パイプ設置孔１４ｂと、光ファイバ設置孔１４ｃと、左右一対のスプレイ用パイプ設置孔１４ｄと、が穿設されている。
【0046】
【0047】
このようにして形成された歯科用ハンドピース１は、ハンドピースヘッド２に歯科用回転器具２１を取り付けて、圧縮空気を供給してロータ２２が回転駆動されることで、歯科用回転器具２１が回転して患者の歯牙を治療することが可能となる。
【0048】
このように、本発明に係る歯科用ハンドピース１は、図２または図６Ａ～図６Ｃに示すように、内部にタービン室２ｅを形成すると共に、タービン室２ｅ内に軸受２４，２５の外輪２４ｂ，２５ｂを固定した軸受２４，２５の内輪２４ａ，２５ａにて支持されたロータ２２を圧縮空気により回転させ、ロータ２２の回転軸中心に装着された歯科用回転器具２１にて歯牙の切削を行う歯科用ハンドピース１において、タービン室２ｅに圧縮空気を供給する供給管路４の途中に第１逆流防止弁７と、タービン室２ｅから圧縮空気を排気する排気管路５の途中に第２逆流防止弁８と、を備え、歯科用回転器具２１の先端に過負荷が生じた場合に、軸受２４，２５の内輪２４ａ，２５ａ側で生ずる歯科用回転器具２１の振れを抑えるように、タービン室２ｅ内の圧力分布を均一化して回転の慣性を維持し、歯科用回転器具２１の弾かれを防止する。
【0049】
かかる構成によれば、歯科用ハンドピース１は、タービン室２ｅ内での圧力分布を均一化することにより、入力側遠心方向の給気による偏荷重を軽減させることができると共に、不安定な軸状態で回転する歳差運動を軽減させることができる。これにより、歯科用ハンドピース１は、軸受２４，２５の内輪２４ａ，２５ａ側で生ずる歯科用回転器具２１の傾きを抑制することができるので、芯振れによって生ずる歯科用回転器具２１の弾かれを解消することができる。
このように、本発明の歯科用ハンドピース１は、供給管路４側及び排気管路５側の管路夫々に逆流防止弁（第１逆流防止弁７及び第２逆流防止弁８）を設けた。そして、歯科用回転器具２１の先端に過負荷が生じてロータ２２に圧縮空気の遠心方向からの力が加わった場合には、軸受２４，２５の内輪２４ａ，２５ａ側で生ずる歯科用回転器具２１の振れを抑えるように、タービン室２ｅ内の圧力分布を均一化して、ロータ２２の回転バランスを安定させ、歯科用回転器具２１の特異な振動（いわゆる「弾かれ」、「びびり」、「たたき」）を抑制して弾かれを解消した。その結果、本発明の歯科用ハンドピース１は、歯科用回転器具２１を常に安定した状態に回転させることができるので、歯牙の切削、歯面の研磨等を行った際に、切削面及び研磨面を綺麗に仕上げることができる。
このように、本発明の歯科用ハンドピース１は、供給管路４側及び排気管路５側の管路夫々に逆流防止弁（第１逆流防止弁７及び第２逆流防止弁８）を設けた。そして、歯科用回転器具２１の先端に過負荷が生じてロータ２２に圧縮空気の遠心方向からの力が加わった場合には、軸受２４，２５の内輪２４ａ，２５ａ側で生ずる歯科用回転器具２１の振れを抑えるように、タービン室２ｅ内の圧力分布を均一化して、ロータ２２の回転バランスを安定させ、歯科用回転器具２１の特異な振動（いわゆる「弾かれ」、「びびり」、「たたき」）を抑制して弾かれを解消した。その結果、本発明の歯科用ハンドピース１は、歯科用回転器具２１を常に安定した状態に回転させることができるので、歯牙の切削、歯面の研磨等を行った際に、切削面及び研磨面を綺麗に仕上げることができる。
【0050】
図６Ａは、無負荷時のタービン室２ｅの状態を示す説明図である。図６Ｂは、過負荷発生時のタービン室２ｅの圧力分布を示す説明図である。図６Ｃは、過負荷安定時のタービン室２ｅの圧力分布を示す説明図である。図６Ｄは、過負荷安定時のロータ２２の状態を示す説明図である。
また、図６Ａ～図６Ｄに示すように、第１逆流防止弁７及び第２逆流防止弁８は、圧縮空気の入出力の圧力差に応じて開口量が変化する一方通行バルブからなり、第１逆流防止弁７は、圧縮空気をタービン室２ｅに供給する方向に配置され、第２逆流防止弁８は、タービン室２ｅの圧縮空気を排気する方向に配置されている。
また、図６Ａ～図６Ｄに示すように、第１逆流防止弁７及び第２逆流防止弁８は、圧縮空気の入出力の圧力差に応じて開口量が変化する一方通行バルブからなり、第１逆流防止弁７は、圧縮空気をタービン室２ｅに供給する方向に配置され、第２逆流防止弁８は、タービン室２ｅの圧縮空気を排気する方向に配置されている。
【0051】
かかる構成によれば、図６Ａに示すように、無負荷時（切削バーが歯牙に接触していない時）では、ロータ２２に負荷がかからず回転するため、供給管路４のエア供給圧力をＰ４、排気管路５のエア排気圧力をＰ５とすると、タービン室２ｅ内の圧力分布は、供給管路４側と排気管路５側とがほぼ等しくなり、
Ｐ４≒Ｐ５
となる。即ち、
歯科用ハンドピース１は、無負荷時に、ロータ２２が安定して回転するので供給管路４に供給された圧力Ｐ４の大量の圧縮空気が第１逆流防止弁７及び第２逆流防止弁８を通過する。
Ｐ４≒Ｐ５
となる。即ち、
歯科用ハンドピース１は、無負荷時に、ロータ２２が安定して回転するので供給管路４に供給された圧力Ｐ４の大量の圧縮空気が第１逆流防止弁７及び第２逆流防止弁８を通過する。
【0052】
図６Ｂに示すように、歯科用ハンドピース１は、過負荷発生時（切削バーに無理な力が加わっている時）に、ロータ２２が芯振れを起こし安定して回転せず、第２逆流防止弁８を通過する圧縮空気量が減少する。このため、第２逆流防止弁８の開口量は減り、タービン室２ｅ内の圧力分布は均等ではなく、供給管路４側と排気管路５側で圧力に差が生じ、
Ｐ４＞Ｐ５
となる。
つまり、歯科用ハンドピース１は、過負荷発生時に、ロータ２２の羽根がスムーズに回らず、第２逆流防止弁８に圧縮空気が流れ難くなり、第２逆流防止弁８のバルブが開き難いため、排気管路５側に空気抵抗がかかる。このため、図６Ｂに実線で示すように、第２逆流防止弁８は、過負荷発生時にバルブを閉じようとする。
その後、第２逆流防止弁８のバルブが閉じかかると、
タービン室２ｅ内の供給管路４側と排気管路５側との圧力差がなくなり、図６Ｃ及び図６Ｄに示すように歯科用ハンドピース１は、過負荷安定時に、第１逆流防止弁７と第２逆流防止弁８で挟まれたタービン室２ｅ内の圧力分布が、
Ｐ４≒Ｐ５
となり均一化することによって、芯振れが発生するのを抑制することができる。
その後、ロータ２２が安定して回転し始めると、第２逆流防止弁８に圧縮空気が流れ、第２逆流防止弁８のバルブを開き、芯振れすることなく、図６Ａのように大量の圧縮空気が第１逆流防止弁７及び第２逆流防止弁８を通過するようになる。
Ｐ４＞Ｐ５
となる。
つまり、歯科用ハンドピース１は、過負荷発生時に、ロータ２２の羽根がスムーズに回らず、第２逆流防止弁８に圧縮空気が流れ難くなり、第２逆流防止弁８のバルブが開き難いため、排気管路５側に空気抵抗がかかる。このため、図６Ｂに実線で示すように、第２逆流防止弁８は、過負荷発生時にバルブを閉じようとする。
その後、第２逆流防止弁８のバルブが閉じかかると、
タービン室２ｅ内の供給管路４側と排気管路５側との圧力差がなくなり、図６Ｃ及び図６Ｄに示すように歯科用ハンドピース１は、過負荷安定時に、第１逆流防止弁７と第２逆流防止弁８で挟まれたタービン室２ｅ内の圧力分布が、
Ｐ４≒Ｐ５
となり均一化することによって、芯振れが発生するのを抑制することができる。
その後、ロータ２２が安定して回転し始めると、第２逆流防止弁８に圧縮空気が流れ、第２逆流防止弁８のバルブを開き、芯振れすることなく、図６Ａのように大量の圧縮空気が第１逆流防止弁７及び第２逆流防止弁８を通過するようになる。
【0053】
【0054】
かかる構成によれば、第２逆流防止弁８は、バルブの開き易さが第１逆流防止弁７と同等の逆流防止弁であっても、排気管路５側を開放して大気圧とするよりも、圧力分布を均一化することができる。
また、第２逆流防止弁８は、第１逆流防止弁７よりもバルブを開き難くした構造であることによって、過負荷時に、タービン室２ｅ内の圧力分布を均一化することで、芯振れが発生するのを抑制することができる。
また、第２逆流防止弁８は、第１逆流防止弁７よりもバルブを開き難くした構造であることによって、過負荷時に、タービン室２ｅ内の圧力分布を均一化することで、芯振れが発生するのを抑制することができる。
【0055】
【0056】
かかる構成によれば、例えば、図５Ｂに示すノーマルオープンタイプのダックビルバルブで構成した第１逆流防止弁７Ａ及び前記第２逆流防止弁８Ａは、バルブ部７１Ａ，８１Ａが断面視してストレート状の略三角形状に形成されている。一般に、ダックビルバルブは、サイズを大きくするほど、開弁圧を低くして流量を多くすることができる。
これに対して、図５Ｃに示す第１逆流防止弁７及び前記第２逆流防止弁８は、バルブ部７１，８１が断面視して斜面が湾曲した形状（Ｒ形状）の略三角形状に形成されたノーマルクローズタイプのバルブから成る。このような形状のバルブ部７１，８１を有する第１逆流防止弁７及び前記第２逆流防止弁８は、ハウジング２ａに装着することで、スリット７２，８２を閉じる作用が働く。このため、第１逆流防止弁７及び前記第２逆流防止弁８は、低い逆圧時の逆止能力を向上させることができる。
これに対して、図５Ｃに示す第１逆流防止弁７及び前記第２逆流防止弁８は、バルブ部７１，８１が断面視して斜面が湾曲した形状（Ｒ形状）の略三角形状に形成されたノーマルクローズタイプのバルブから成る。このような形状のバルブ部７１，８１を有する第１逆流防止弁７及び前記第２逆流防止弁８は、ハウジング２ａに装着することで、スリット７２，８２を閉じる作用が働く。このため、第１逆流防止弁７及び前記第２逆流防止弁８は、低い逆圧時の逆止能力を向上させることができる。
【0057】
また、第１逆流防止弁７及び前記第２逆流防止弁８は、バルブ部７１，８１の硬度を硬いほど開弁し難くすることができる。よって、第１逆流防止弁７及び前記第２逆流防止弁８は、給気よりも排気を開弁し難くすることで、ハンドピースヘッド２内の圧力変位を抑える働きがある。
これと同様に、第１逆流防止弁７及び第２逆流防止弁８は、バルブ部７１，８１のサイズを小さくするほど開弁し難くすることができる。
また、図５Ｃに示すように、第１逆流防止弁７及び第２逆流防止弁８は、バルブ部７１，８１のバルブ形状をストレートよりＲ形状にした方が開弁し難くすることができる。
また、第１逆流防止弁７及び前記第２逆流防止弁８は、例えば、ビニルメチルシリコンゴム（ＶＭＱ）、フルオロビニルメチルシリコンゴム（ＦＶＭＱ）およびエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）等の材質を用いることができ、その材質の違いにより開弁圧及び流量の調整をしてもよい。これらの材質は、ＦＶＭＱ、ＥＰＤＭ、ＶＭＱの順で開弁し難くすることができる。
このように、第１逆流防止弁７及び第２逆流防止弁８は、形状、サイズ、材質、材質の硬度によって、開弁圧及び流量の調節が可能であるので、芯振れが発生するのを抑制することが可能となる。
これと同様に、第１逆流防止弁７及び第２逆流防止弁８は、バルブ部７１，８１のサイズを小さくするほど開弁し難くすることができる。
また、図５Ｃに示すように、第１逆流防止弁７及び第２逆流防止弁８は、バルブ部７１，８１のバルブ形状をストレートよりＲ形状にした方が開弁し難くすることができる。
また、第１逆流防止弁７及び前記第２逆流防止弁８は、例えば、ビニルメチルシリコンゴム（ＶＭＱ）、フルオロビニルメチルシリコンゴム（ＦＶＭＱ）およびエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）等の材質を用いることができ、その材質の違いにより開弁圧及び流量の調整をしてもよい。これらの材質は、ＦＶＭＱ、ＥＰＤＭ、ＶＭＱの順で開弁し難くすることができる。
このように、第１逆流防止弁７及び第２逆流防止弁８は、形状、サイズ、材質、材質の硬度によって、開弁圧及び流量の調節が可能であるので、芯振れが発生するのを抑制することが可能となる。
【0058】
また、図５Ｄに示すように、第２逆流防止弁８は、並列に複数個配列した構造である。
【0059】
かかる構成によれば、歯科用ハンドピース１は、第２逆流防止弁８を排気管路５に並列に複数個（例えば、２個）配列したことによって、バルブ部８１を開弁し難くすることができる。第２逆流防止弁８は、１個あたりの逆流防止弁に流れる圧縮空気量を減らすことができるので、開弁するための所定の圧力に達せず、バルブ部８１を開弁させる圧縮空気の圧力を減少させることができる。
【0060】
また、図３Ａ、図３Ｂ、図４あるいは図５Ａに示すように、第１逆流防止弁７と第２逆流防止弁８は、圧縮空気の供給源である接続ホース（図示省略）とのジョイント部３（図１参照）の近傍の供給管路４及び排気管路５に夫々設けられている。
【0061】
かかる構成によれば、第１逆流防止弁７と第２逆流防止弁８とは、ジョイント部３（図１参照）の近傍の供給管路４及び排気管路５に夫々設けられていることで、安価な構成で、歯科用ハンドピース１内に取り付けることが可能である。このため、第１逆流防止弁７と第２逆流防止弁８は、メンテナンスを容易に行うことができる。このように、歯科用ハンドピース１は、第１逆流防止弁７と第２逆流防止弁８とを有している。このため、接続ホース（図示省略）から供給される空気圧や流量にばらつきがあっても、タービン室２ｅ内でそのばらつきを吸収して、歯科用回転器具２１（図１参照）の弾かれを防止することができる。
【0062】
また、図５Ａに示すように、第１逆流防止弁７及び第２逆流防止弁８は、ダックビルバルブである。
【0063】
第１逆流防止弁７及び第２逆流防止弁８は、ダックビルバルブであることで、弾性素材を一体成形して作製されるので、弁球及びコイルばねを用いるチェックバルブよりも、部品点数及びコストを削減することができる。また、第１逆流防止弁７及び第２逆流防止弁８は、一部品から成るので、構造が簡素で、気体通路への組付作業が容易である。なお、ダックビルバルブは、ロート形状、テーパ形状、あるいは、スリットを入れた四方開放形状のものも含む。
【0064】
［変形例］
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。なお、既に説明した構成は、同じ符号を付してその説明を省略する。
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。なお、既に説明した構成は、同じ符号を付してその説明を省略する。
【0065】
図７Ａは、本発明の実施形態に係る歯科用ハンドピース１の変形例を示す図で、カートリッジタイプのハンドピースヘッド２Ａの要部拡大縦断面図である。図７Ｂは、本発明の実施形態に係る歯科用ハンドピース１の変形例を示す図で、カートリッジタイプのハンドピースヘッド２Ａの分解斜視図である。
【0066】
前記実施形態で説明した歯科用ハンドピース１は、図２に示すようなスタンダードタイプのものに限定されず、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、カートリッジタイプの歯科用ハンドピース１Ａであってもよい。つまり、歯科用ハンドピース１Ａは、軸受２４，２５の外輪２４ｂ，２５ｂが、タービン室２ｅ内に着脱可能に内装されたカートリッジ２０内に固定されていてもよい。
【0067】
この場合、カートリッジ２０は、ロータ２２を軸支した軸受２４，２５を、カートリッジ上ケース２０ａとカートリッジ下ケース２０ｂとによって上下方向から挟持するように収容してユニット化している。そのカートリッジ２０は、ハウジング２ａ内に収容し、プッシュキャップ２８を装着した環状部材２７をハウジング２ａに挿着することで、ハンドピースヘッド２Ａに取り付けることができる。
【0068】
かかる構成によれば、歯科用ハンドピース１Ａは、カートリッジタイプであるので、カートリッジ２０を、タービンヘッドにあるタービン室２Ａｅ内で着脱自在にしっかりと固定させることができる。このため、歯科用ハンドピース１Ａは、カートリッジ２０を容易に交換することができるので、メンテナンス性に優れている。
なお、この場合、カートリッジ２０内で軸受２４，２５の内輪２４ａ，２５ａ側では、摩擦低減のため、比較的緩めで与圧を含めて遊びがあるので、歯科用回転器具２１の先端に過負荷が生じたときに、歯科用回転器具２１（図２参照）の芯振れが発生し易くなる。その芯振れは、前記した第１逆流防止弁７及び前記第２逆流防止弁８でタービン室２Ａｅ内の圧力分布を均一化することで、芯振れを抑制することができる。
なお、この場合、カートリッジ２０内で軸受２４，２５の内輪２４ａ，２５ａ側では、摩擦低減のため、比較的緩めで与圧を含めて遊びがあるので、歯科用回転器具２１の先端に過負荷が生じたときに、歯科用回転器具２１（図２参照）の芯振れが発生し易くなる。その芯振れは、前記した第１逆流防止弁７及び前記第２逆流防止弁８でタービン室２Ａｅ内の圧力分布を均一化することで、芯振れを抑制することができる。
【0069】
［その他の変形例］
また、図５Ａに示すように、前記実施形態では、第１逆流防止弁７及び第２逆流防止弁８の一例として、ダックビルバルブの場合を説明したが、第１逆流防止弁７及び第２逆流防止弁８は、ダイアフラムバルブ、アンブレラバルブ（傘状弁）、ダックビルバルブ、四方開放形状バルブ等を組み込んだ接手構造であってもよい。
また、図５Ａに示すように、前記実施形態では、第１逆流防止弁７及び第２逆流防止弁８の一例として、ダックビルバルブの場合を説明したが、第１逆流防止弁７及び第２逆流防止弁８は、ダイアフラムバルブ、アンブレラバルブ（傘状弁）、ダックビルバルブ、四方開放形状バルブ等を組み込んだ接手構造であってもよい。
【符号の説明】
【0070】
１，１Ａ，１Ｂ 歯科用ハンドピース
２ｅ，２Ａｅ タービン室
３ ジョイント部
４ 供給管路
５ 排気管路
７，７Ａ，７Ｂ 第１逆流防止弁
８，８Ａ 第２逆流防止弁
２０ カートリッジ
２１ 歯科用回転器具
２２ ロータ
２４，２５ 軸受
２４ａ，２５ａ 内輪
２４ｂ，２５ｂ 外輪
２４ｃ，２５ｃ 転動体
２ｅ，２Ａｅ タービン室
３ ジョイント部
４ 供給管路
５ 排気管路
７，７Ａ，７Ｂ 第１逆流防止弁
８，８Ａ 第２逆流防止弁
２０ カートリッジ
２１ 歯科用回転器具
２２ ロータ
２４，２５ 軸受
２４ａ，２５ａ 内輪
２４ｂ，２５ｂ 外輪
２４ｃ，２５ｃ 転動体
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【手続補正書】
【提出日】2023-08-09
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部にタービン室を形成すると共に、当該タービン室内に軸受の外輪を固定した前記軸受の内輪にて支持されたロータを圧縮空気により回転させ、当該ロータの回転軸中心に装着された歯科用回転器具にて歯牙の切削を行う歯科用ハンドピースにおいて、
前記タービン室に圧縮空気を供給する供給管路の途中に第１逆流防止弁と、
前記タービン室から圧縮空気を排気する排気管路の途中に並列に複数個配列した構造の第２逆流防止弁と、を備え、
前記歯科用回転器具の先端に過負荷が生じた場合に、前記軸受の内輪側で生ずる前記歯科用回転器具の芯振れを抑えるように、前記タービン室内の圧力分布を均一化して回転の慣性を維持し、前記歯科用回転器具の特異な振動の発生を防止する、
歯科用ハンドピース。
前記タービン室に圧縮空気を供給する供給管路の途中に第１逆流防止弁と、
前記タービン室から圧縮空気を排気する排気管路の途中に並列に複数個配列した構造の第２逆流防止弁と、を備え、
前記歯科用回転器具の先端に過負荷が生じた場合に、前記軸受の内輪側で生ずる前記歯科用回転器具の芯振れを抑えるように、前記タービン室内の圧力分布を均一化して回転の慣性を維持し、前記歯科用回転器具の特異な振動の発生を防止する、
歯科用ハンドピース。
【請求項2】
前記軸受の外輪は、前記タービン室内に着脱可能に内装されたカートリッジ内に固定されている、
請求項１に記載の歯科用ハンドピース。
請求項１に記載の歯科用ハンドピース。
【請求項3】
前記第１逆流防止弁及び前記第２逆流防止弁は、圧縮空気の入出力の圧力差に応じて開口量が変化する一方通行バルブからなり、
前記第１逆流防止弁は、前記圧縮空気を前記タービン室に供給する方向に配置され、
前記第２逆流防止弁は、前記タービン室の圧縮空気を排気する方向に配置されている、
請求項１または請求項２に記載の歯科用ハンドピース。
前記第１逆流防止弁は、前記圧縮空気を前記タービン室に供給する方向に配置され、
前記第２逆流防止弁は、前記タービン室の圧縮空気を排気する方向に配置されている、
請求項１または請求項２に記載の歯科用ハンドピース。
【請求項4】
前記第２逆流防止弁は、バルブの開き易さが前記第１逆流防止弁と同等か、または、前記第１逆流防止弁よりもバルブを開き難くした構造である、
請求項１に記載の歯科用ハンドピース。
請求項１に記載の歯科用ハンドピース。
【請求項5】
前記第１逆流防止弁及び前記第２逆流防止弁を構成する部材は、形状、サイズ、材質、材質の硬度の何れかによって開弁圧を調整可能な構造である、
請求項４に記載の歯科用ハンドピース。
請求項４に記載の歯科用ハンドピース。
【請求項6】
前記第１逆流防止弁と第２逆流防止弁は、前記圧縮空気の供給源である接続ホースとのジョイント部の近傍の供給管路及び排気管路に夫々設けられている、
請求項１に記載の歯科用ハンドピース。
請求項１に記載の歯科用ハンドピース。
【請求項7】
前記第１逆流防止弁及び前記第２逆流防止弁は、ダックビルバルブである、
請求項１に記載の歯科用ハンドピース。
請求項１に記載の歯科用ハンドピース。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0010】
前記課題を解決するため、本発明に係る歯科用ハンドピースは、内部にタービン室を形成すると共に、当該タービン室内に軸受の外輪を固定した前記軸受の内輪にて支持されたロータを圧縮空気により回転させ、当該ロータの回転軸中心に装着された歯科用回転器具にて歯牙の切削を行う歯科用ハンドピースにおいて、前記タービン室に圧縮空気を供給する供給管路の途中に第１逆流防止弁と、前記タービン室から圧縮空気を排気する排気管路の途中に並列に複数個配列した構造の第２逆流防止弁と、を備え、前記歯科用回転器具の先端に過負荷が生じた場合に、前記軸受の内輪側で生ずる前記歯科用回転器具の芯振れを抑えるように、前記タービン室内の圧力分布を均一化して回転の慣性を維持し、前記歯科用回転器具の弾かれ（特異な振動）を防止する。