圧縮空気駆動式歯科用ハンドピースの圧縮空気流調弁装置
【課題】製品毎に圧縮空気流量のバラツキが生じることがないように流調弁要素を高精度で機械加工することができ、組立時にいちいち流量調節をする必要のない構造を有する、圧縮空気駆動式歯科用ハンドピースの圧縮空気流調弁装置を提供する。
【解決手段】空気動式歯科用ハンドピース１０の圧縮空気流調弁装置５０は、圧縮空気出口開口６０を備えた弁座５６に沿って摺動する弁体６２を有し、この弁体には円弧状に切欠き６６が形成してある。切欠き６６は、ＮＣ制御フライス盤により３段階に異なる座ぐり深さＤを有する座ぐり孔６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃを繋げて加工することにより形成することができる。圧縮空気流量は弁座５６の出口開口６０に対面するいずれかの座ぐり孔６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃの座ぐり深さＤにより定まるので、夫々の座ぐり孔の座ぐり深さを精密にＮＣ管理しさえすれば組立時の流量調節が不要になる。
【解決手段】空気動式歯科用ハンドピース１０の圧縮空気流調弁装置５０は、圧縮空気出口開口６０を備えた弁座５６に沿って摺動する弁体６２を有し、この弁体には円弧状に切欠き６６が形成してある。切欠き６６は、ＮＣ制御フライス盤により３段階に異なる座ぐり深さＤを有する座ぐり孔６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃを繋げて加工することにより形成することができる。圧縮空気流量は弁座５６の出口開口６０に対面するいずれかの座ぐり孔６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃの座ぐり深さＤにより定まるので、夫々の座ぐり孔の座ぐり深さを精密にＮＣ管理しさえすれば組立時の流量調節が不要になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流調弁装置、特に、圧縮空気駆動の歯科用ハンドピースの圧縮空気流調弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮空気駆動の歯科用ハンドピースには、歯科用工具駆動源としてエアタービンを備えたエアタービン・ハンドピースや、歯科用工具駆動源としてバイブレータを備えた歯科用スケーラー又は根管処置用ハンドピース、等がある。
歯科処置に際しては、処置の状況に応じてエアタービンの回転数やバイブレータの出力及び／又は振動数をハンドピースの手元で可変制御できることが望ましい。
【０００３】
従来技術においては、圧縮空気駆動式歯科用ハンドピースの駆動源の出力及び／又は振動数を調節する種々の流調弁装置が知られている。
例えば、特開2004-351086号には、排気回路の開度を調節することによりハンドピースの駆動部の出力を制御することの可能な排気調整機構が提案されている。この排気調整機構は、排気回路の途中に配設され弁口を備えた弁座部と、弁口の開度調節をする切欠きを備えた弁体と、弁体と一体形成された操作リングとを備えている。
この排気調整機構では、排気回路の開度は弁口と弁体切欠きとの重なり合いによって決まるので、開度の初期設定が必要であり（請求項５参照）、ハンドピース毎にその組立時に流量調整をしなければならないという問題がある。更に、開度調節用の切欠きを備えた弁体は操作リングと一体に形成されているので、切欠きの機械加工が困難であり、製造した各排気調整機構毎に排気流量ひいては駆動部出力のバラツキが生じるおそれがある。
【０００４】
特開2000-5192号には、流量調節リングに円周方向に凹みを形成し、流量調節リングの回転に伴い空気導入、送給路の開口が漸減するようになった流量調節装置が開示されている。このハンドピースにおいても、流量調節用の凹みは直かに流量調節リングに形成してあるので、流量調節用の凹みの機械加工が困難であり、やはりハンドピース毎に組立時に流量の調整が必要となる。
【０００５】
特公平7-16497号および特開2010-51343号には、圧縮空気供給通路の一部をなす円柱形弁室内にスプール弁を配置し、このスプール弁を軸方向に変位させることで圧縮空気流量を調節するようになった流量制御弁装置が開示されている。この流量制御弁装置においては、弁室の内径とスプール弁の外径との間に設けなければならない僅かなクリアランスのバラツキによって流量が大きく変わってしまうので、ハンドピースの組立時にハンドピース毎に流量調整が必要となったり、スプール弁の歩留まりが減るという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、従来技術の叙上の問題点を解消することの可能な圧縮空気駆動式歯科用ハンドピースの圧縮空気流調弁装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、ハンドピースの組立時にいちいち流量調節をする必要のない構造を有する、圧縮空気駆動式歯科用ハンドピースの圧縮空気流調弁装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、流調弁体をＮＣ加工のような機械加工によって非常に高精度で加工することが可能で、製品毎に圧縮空気流量のバラツキが生じることのない、圧縮空気駆動式歯科用ハンドピースの圧縮空気流調弁装置を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、弁座の弁口と弁体の切欠きとの重なり合いによってではなく、流調弁体に設けた流調用切欠きの深さによって圧縮空気流路の開度が定まり、その結果切欠きの深さを精密に機械加工しさえすればハンドピースの組立時の流量調節を不要にすることを可能にする、圧縮空気駆動式歯科用ハンドピースの圧縮空気流調弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、圧縮空気によって駆動される歯科用工具駆動部を備えた歯科用ハンドピースにおいて、駆動部の出力を制御するべく駆動部に供給する圧縮空気の流量を制御するための流調弁装置を提供するものである。
この流調弁装置は：駆動部に圧縮空気を供給する圧縮空気供給通路（弁室はその一部をなす）を横切って形成された弁座を有する弁本体であって、弁座下流の圧縮空気供給通路への出口開口が弁座に形成されたものと；弁座に摺動可能に密接せられ、出口開口から駆動部へ供給される圧縮空気の流量を可変制御する摺動弁体と；摺動弁体を所定の走程にわたって変位させるための手動操作部材とを備え；摺動弁体は出口開口に面する切欠きであって変位の方向に平行に少なくとも前記走程に等しい長さにわたって延長する切欠きを有し、弁座の面から測った切欠きの深さＤは切欠きの長さ方向一端から他端へ行くにつれて変化しており、切欠きは深さＤが最大となる側の端部において弁座上流の圧縮空気供給通路に連通していることを特徴とする。
【０００８】
このような構成にしたので、摺動弁体に形成した切欠きの深さＤによって流量が決まり、他方において切欠きの深さＤはＮＣ加工のような機械加工によって設計通りに精密に加工することができるので、製品毎に圧縮空気流量のバラツキが生じることがない。従って、ハンドピースの組立時の流量調節が不要となる。
更に、摺動弁体は手動操作部材とは別の部品として加工されるので、摺動弁体の切欠きの機械加工を容易かつ高精度に行なうことができ、これがまた流量のバラツキの解消に寄与する。
【０００９】
好ましい実施態様においては、摺動弁体の切欠きは、フライス加工のような機械加工により、座ぐり深さＤが階段的に変化する複数の区間（例えば、３段階の区間）から形成する。
このようにすれば、各区間の座ぐり深さＤを精密に機械加工しさえすれば製品毎の流量のバラツキがなくなるので、ハンドピースの組立時の流量調節を不要にすることが可能になる。
【００１０】
具体的実施態様においては、弁本体はハンドピースと同軸的な軸方向空洞を有するほぼ円柱形の形状を有し、この弁本体には第１の円周方向拡がり角を有し截頭扇形の軸方向断面を有する弁室が形成してあり、弁室は圧縮空気供給通路の一部をなし、摺動弁体は前記第１の円周方向拡がり角より小さな第２の円周方向拡がり角および截頭扇形の軸方向断面を有し弁室内に円周方向に摺動可能に嵌合されており、切欠きは摺動弁体が円周方向に摺動する最中に出口開口に面するべく円弧状に形成されており、手動操作部材は弁本体の回りに気密かつ回転可能に装着された手動操作リングからなる。
【００１１】
好ましくは、摺動弁体はバネ付勢された鋼球によって弁座に弾力的に圧接されている。従って、流調弁装置の流量が安定する。この鋼球はまた弁座とは反対側の摺動弁体の面に形成した複数の離間した位置合わせ用凹みのいずれかにスナップ係合することにより位置合わせ用ロック・ボールとしても作用する。
この構成によれば、摺動弁体を弁座に向かって付勢するバネとボールを押すバネを共通化することができるので、構造を簡素化しコストを低減することができる。
【００１２】
好ましい実施態様においては、摺動弁体は円板状のブランクを円周方向に３個取りで機械加工した後、等角度間隔で３つに切断することにより形成されている。
このように３個取りで一度に３個機械加工した後に３つに切断することにより摺動弁体を製造すれば、摺動弁体を高精度で機械加工しながらも製造に要する時間およびコストを低減することができる。
【００１３】
本発明は、また、流体供給管路を流れる流体の流量を制御するための流調弁装置を提供するもので、この流調弁装置は：
流体供給管路を横切って形成された弁座を有する弁本体であって、弁座下流の流体供給管路への出口開口が弁座に形成されたものと；
弁座に摺動可能に密接せられ、流体の流量を可変制御する摺動弁体と；
摺動弁体を所定の走程にわたって変位させるための操作部材とを備え；
摺動弁体は出口開口に面する切欠きであって前記変位の方向に平行に少なくとも前記走程に等しい長さにわたって延長する切欠きを有し、弁座の面から測った切欠きの深さＤは切欠きの長さ方向一端から他端へ行くにつれて変化しており、切欠きは深さＤが最大となる側の端部において弁座上流の流体供給管路に連通していることを特徴とするものである。
本発明の他の特徴や利点は以下の実施例の記載に従い明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の流調弁装置を備えた圧縮空気駆動振動式スケーラーの形の歯科用ハンドピースと歯科用ホース継ぎ手の一部切欠き側面図である。
【図２】図１に示した流調弁装置の拡大斜視図で、理解を容易にするため操作リングを一部切欠きかつ摺動弁体を弁室から取り出したところが示してあると共に、摺動弁体に形成した切欠きを表すため摺動弁体を垂直軸線Ｚを中心として９０°強回転したところが示してある。
【図３】図２に示した摺動弁体を３個取りで機械加工したところを示す斜視図である。
【図４】図２に示した流調弁装置の３つの異なる位置を示す斜視図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ矢視断面図で、図４に示した流調弁装置の３つの位置に夫々対応する。
【図６】本発明の流調弁装置をエアタービン・ハンドピースの形の歯科用ハンドピースに組み込んだところを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の流調弁装置を圧縮空気駆動の振動式スケーラーの形の歯科用ハンドピースに組み込んだところを示す図１を参照するに、歯科用ハンドピース１０は手で把持可能な細長い中空のハンドル１２を備えている。製造および組立の便宜上、ハンドル１２は長手方向に複数の区間、例えば３つの区間に分割してあり、これらの区間は互いに螺合されている。
ハンドル１２の内側には歯科用工具としてのスケーラーチップ１４を加振する振動源としての圧縮空気動式バイブレータ１６が適宜数のＯリング（図１にハッチングで示す）によって防振支持してある。
このバイブレータ１６は、米国特許4,453,919号の第３図および第４図に記載されたものであることができ、同特許の開示はここに援用し、バイブレータ１６の詳細な説明は省略する。上記米国特許の第４図に記載されているように、バイブレータ１６は円盤状の振動子を収容する振動室を画成するバイブレータケーシング１８を備え、振動室内に圧縮空気を接線方向に吹き込むと旋回流によって励起された振動子が振動室の側壁を叩くことにより振動を発生するようになっている。また、米国再発行特許Re29,687号に記載されたバイブレータや他の型式の圧縮空気動バイブレータを使用することも可能である。
【００１６】
ハンドル１２の後部には歯科用ホース２０の前端に取り付けた雄継手２２の先端差込部２３を差し込むための軸方向孔２４が形成してある。雄継手２２の先端差込部を軸孔２４に差し込むことによりハンドピース１０を歯科用ホース２０に接続した時には、図示しない歯科用ユニットからフットスイッチを介してハンドピース１０に駆動媒体としての圧縮空気や冷却洗浄水を供給することができる。ハンドピース１０は周知のワンタッチ式のボールロック機構２６、２８によって取り外し自在に雄継手２２に接続される。
バイブレータ１６への圧縮空気の供給は、雄継手２２の先端差込部２３の圧縮空気供給ポート３０、ハンドル１２内の圧縮空気供給通路３２を介してバイブレータのケーシング１８の周りの圧縮空気充満室３４に送られ、バイブレータ・ケーシング１８に接線方向に穿孔された複数の圧縮空気入口ポート３６を経てバイブレータ１６の振動室（図示せず）内に噴射され、振動室内に旋回流を発生させて振動子（図示せず）を励起させ、振動を発生させる。発生した振動はバイブレータ１６と一体形成された中空の出力軸３８に伝達され、出力軸３８に装着したスケーラーチップ１４の先端を楕円運動させることにより歯牙に作用させて歯石を除去する。
【００１７】
歯科用ユニットからの冷却洗浄水は、雄継手２２の先端差込部２３の冷却洗浄水供給ポート４０、ハンドル１２内の冷却洗浄水供給通路４２、バイブレータケーシング１８を軸方向に貫通する給水パイプ４４、バイブレータ１６の出力軸３８に形成した冷却洗浄水供給通路４６、スケーラーチップ１４に形成した冷却洗浄水供給通路４８を介してスケーラーチップ１４に供給され、歯科処置中に被処置部に冷却洗浄水を供給して歯牙およびスケーラーチップ１４を冷却すると共に破砕片や歯石を洗い流す。
【００１８】
図１に示したように、ハンドル１２の後部には雄継手２２の先端差込部２３の圧縮空気供給ポート３０からバイブレータ１６に供給される圧縮空気の流量を制御する流調弁装置５０が組み込んであり、ユーザの操作に応じてバイブレータ１６の出力を制御するようになっている。
【００１９】
図２の拡大図を参照するに、流調弁装置５０は雄継手２２の差込部２３を受け入れる軸方向孔２４が形成されたほぼ円柱形の弁本体５２を備えている。この弁本体５２はハンドピースの中空ハンドル１２の一部をなす。この弁本体５２には例えば約１８０°の円周方向拡がりを有する截頭扇形断面の弁室５４が形成してある。弁室５４は圧縮空気供給通路３２（図１）の一部をなす。弁室５４の前側端壁５６は弁座を画成しており、この弁座５６の面はハンドピースの軸線に垂直である。弁座５６には圧縮空気供給通路５８への出口開口６０が形成されている。
【００２０】
弁室５４内には、截頭扇形断面の摺動弁体６２が円周方向に変位可能に嵌合される。図を簡素化するため、図２には摺動弁体６２を弁室５４から取り出したところが示してある。摺動弁体６２は弁室５４の拡がりよりも小さな例えば約９０°の拡がりを有するので、摺動弁体６２は弁室５４内で約９０°の回転角の走程にわたり回動させることができる。
【００２１】
図３の拡大図を参照しながら、摺動弁体６２の幾何学構成と好ましい製造方法を説明する。
摺動弁体６２は、円板状のブランク６４を円周方向に３個取りで機械加工した後、ランナー６５を切除して等角度間隔で３つに切断することにより製造することができる。
夫々の摺動弁体６２のうち弁座５６に接する前側端面には、弁室５４内での摺動弁体６２の回動の間を通じて弁座５６の出口開口６０に面するべく円周方向に円弧状に延長する切欠き６６が形成してある。
【００２２】
切欠き６６はＮＣ制御フライス盤のエンドミルをブランク６４の軸線に平行にブランク６４に押し付けることにより加工することができ、この実施例では、図３に示したように、切欠き６６は３段階に異なる座ぐり深さＤ１、Ｄ２、Ｄ３を有する座ぐり孔６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃを繋げることにより全体的に細長い円弧状に形成してある。ＮＣ制御フライス加工により、座ぐり孔６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃの座ぐり深さＤ１、Ｄ２、Ｄ３は高精度で管理することができるので、製品毎に座ぐり深さのバラツキが生じることがない。
夫々の深さＤ１、Ｄ２、Ｄ３毎にエンドミルを円周方向にずらしながら複数回（図示した例では２回）座ぐり加工をすることにより円弧状に繋がった切欠き６６が形成される。図示した実施例では深さＤ３の座ぐり孔６６Ｃはエンドミルを半径方向内側にもずらすことにより摺動弁体６２の内周壁を切除しているが、摺動弁体６２の内周壁を残しておいてもよい。深さＤ３の座ぐり孔６６Ｃは摺動弁体６２の一方の半径方向端面６８に開口している。
夫々の摺動弁体６２には、後述する操作リングと摺動弁体６２とを連結するための連結ピン（図１および図２に参照番号７２で示してある）を嵌合する凹溝７０が形成してある。
【００２３】
再び図２を参照するに、同図には図３に示した中間製品を３つに切断することにより製造した摺動弁体６２の最終製品が示してある。図２では摺動弁体６２を弁室５４から取り出したところが示してあるが、摺動弁体６２は一点鎖線で示したように流調弁装置５０の弁本体５２に形成された弁室５４内に嵌合される。
弁本体５２には弁室５４に半径方向外向きに開口するように圧縮空気入口７４が穿孔してある。この圧縮空気入口７４は、歯科用ホース２０の雄継手２２の差込部２３を軸方向孔２４に差し込んだ時の差込部２３の圧縮空気供給ポート３０の軸方向位置に等しい軸方向位置に形成されている。弁本体５２の内周面には、雄継手２２がどのような回転角位置にあっても圧縮空気供給ポート３０が圧縮空気入口７４に連通するように凹溝が設けてある。従って、歯科用ホース２０の雄継手２２の差込部２３を軸方向孔２４に差し込んで圧縮空気回路のフットスイッチを開いた時には、圧縮空気は圧縮空気入口７４から弁室５４に導入される。
【００２４】
弁本体５２の外周には弁室５４を囲繞するように操作リング７６が回動可能に装着してある。弁本体５２の両端近傍でその外周面に形成した凹溝には一対のＯリング７８、８０が装着してあり、弁本体５２の外周面と操作リング７６の内周面との間をシールしている。こうして弁室５４は密閉されているので、圧縮空気入口７４から弁室５４に導入された圧縮空気は、図４および図５を参照しながら後述するように摺動弁体６２によって流量調節された後、弁座５６の出口開口６０から圧縮空気供給通路５８へと流出する。
【００２５】
図１に示したように、弁本体５２には圧縮空気供給通路５８に相対峙して通路５８と同軸的な孔が形成してあり、この孔に鋼球８２とコイルばね８４を挿入した後盲栓８６が打ち込んである。コイルばね８４と鋼球８２の第１の役割は、摺動弁体６２を弁座５６に向かって付勢し、摺動弁体６２のうち切欠き６６を設けた端面を弁座５６に密着させることである。
コイルばね８４と鋼球８２の他の役割は、摺動弁体６２を図４に示した３つの回転角位置に位置合わせすることである。このため、図２に示したように、摺動弁体６２には切欠き６６を設けた端面とは反対側の端面に半円形断面の３本の溝８８が等角度間隔で設けてあり、コイルばね８４によって付勢された鋼球８２がいづれかの溝８８にスナップ嵌合することにより摺動弁体６２が位置決めされるようになっている。半円形断面の溝８８に代えて半球形の凹みを設けてもよい。
【００２６】
操作リング７６を手で回した時に操作リング７６と共に摺動弁体６２が回るようにするため、操作リング７６の内周面には凹溝が形成してあり、この凹溝と摺動弁体６２の凹溝７０（図３）との間に連結ピン７２（図１および図２）を嵌合してある。
図２に示したように流調弁装置５０の弁本体５２の両端には雄ネジ部９０、９２が設けてあり、これらの雄ネジ部に図１に示したようにハンドル１２および端部リング９４が夫々螺合される。
【００２７】
次に、図４および図５を参照しながらこの流調弁装置５０の作動を説明する。
図４(ａ)および図５(ａ)は流調弁装置５０の摺動弁体６２を最大流量位置に位置決めしたところを示し、図４(ｂ)および図５(ｂ)は中間流量位置に、図４(ｃ)および図５(ｃ)は最小流量位置に位置決めしたところを示す。
連結ピン７２があるので、操作リング７６を手で回すと摺動弁体６２も回動する。操作リング７６を回して摺動弁体６２を図４(ａ)および図５(ａ)に示した最大流量位置に位置決めした時には、図４(ａ)に太線矢印で示したように、圧縮空気入口７４から弁室５４に流入した圧縮空気は弁室５４および最大座ぐり深さＤ３の座ぐり孔６６Ｃを経て弁座５６の出口開口６０から圧縮空気供給通路５８へ流出し、圧縮空気供給通路３２（図１）、圧縮空気充満室３４、圧縮空気入口ポート３６を経てバイブレータ１６の振動室内に噴射される。座ぐり孔６６Ｃは弁座５６の出口開口６０から最大の座ぐり深さＤ３を有するので、図４(ａ)の太線矢印で示した流路の通気抵抗は最小となり、バイブレータ１６を最大出力で作動させる。
【００２８】
操作リング７６を回して摺動弁体６２を図４(ｂ)および図５(ｂ)に示した中間流量位置に位置決めした時には、図４(ｂ)に太線矢印で示したように、圧縮空気入口７４から弁室５４に流入した圧縮空気は、弁室５４、最大深さＤ３の座ぐり孔６６Ｃ、および中間的座ぐり深さＤ２の座ぐり孔６６Ｂを経て弁座５６の出口開口６０から圧縮空気供給通路５８へと流出する。従って、図４(ｂ)に太線矢印で示した流路の通気抵抗は当該通気抵抗を支配する座ぐり孔６６Ｂの座ぐり深さＤ２によって定まるので、通気抵抗は中間的となり、バイブレータ１６を中間的な出力で作動させる。
【００２９】
摺動弁体６２を図４(ｃ)および図５(ｃ)に示した最小流量位置に位置決めした時には、図４(ｃ)に太線矢印で示したように、圧縮空気入口７４から弁室５４に流入した圧縮空気は、弁室５４、最大座ぐり深さＤ３の座ぐり孔６６Ｃ、中間深さＤ２の座ぐり孔６６Ｂ、および最小座ぐり深さＤ１の座ぐり孔６６Ａを経て弁座５６の出口開口６０から圧縮空気供給通路５８へと流出する。図４(ｃ)に太線矢印で示した流路の通気抵抗はそれを支配する座ぐり孔６６Ａの座ぐり深さＤ１によって定まるので、通気抵抗は最大となり、バイブレータ１６を最小出力で作動させる。
このようにバイブレータ１６の出力を強中弱の３段階に変えるようにすればハンドピースの使い勝手がよい。勿論、摺動弁体６２は上記３位置の間の任意の位置に位置決めすることも可能である。
【００３０】
本発明によれば、ＮＣ制御フライス加工などにより座ぐり孔６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃの座ぐり深さＤ１、Ｄ２、Ｄ３を高精度で管理することができるので、製品毎に座ぐり深さのバラツキが生じることがなく、バイブレータ１６の出力を機械加工段階で設定することができる。従って、ハンドピース１０の組立時の流量調節が不要となる。
【００３１】
図６に示したように、本発明の流調弁装置５０をエアタービン９８を備えたエアタービン・ハンドピース９６の形の歯科用ハンドピースに組み込み、エアタービン９８への圧縮空気供給通路１００の流量を調節することによりエアタービン９８の回転数を調節することも可能である。
また、図示しないが、本発明の流調弁装置５０は圧縮空気駆動バイブレータを備えた根管処置用ハンドピースに組み込むことも可能である。
【００３２】
以上には本発明の特定の実施例を記載したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の修正や変更を施すことができる。例えば、歯科用ハンドピースの歯科用工具の駆動源としては、圧縮空気によって駆動される全ゆる型式の振動発生装置や回転駆動装置を用いることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１０： 歯科用ハンドピース
１２： ハンドピースのハンドル
１４： 歯科用工具
１６： 圧縮空気駆動式バイブレータ
１８： バイブレータのケーシング
２０： 歯科用ホース
３０： 雄継手の圧縮空気供給ポート
３２、５８： 圧縮空気供給通路
３４： 圧縮空気充満室
３６： 圧縮空気入口ポート
３８： バイブレータの出力軸
５０： 流調弁装置
５２： 弁本体
５４： 弁室
５６： 弁座
６０： 弁座の出口開口
６２： 摺動弁体
６４： ブランク
６６： 摺動弁体の切欠き
６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ： 座ぐり孔
７２： 連結ピン
７４： 圧縮空気入口
７６： 操作リング
８２： 鋼球
８４： コイルばね
８８： 位置決め用溝
９６： エアタービン・ハンドピース
特許出願人 株式会社ミクロン
代理人 弁理士 伊藤 宏
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流調弁装置、特に、圧縮空気駆動の歯科用ハンドピースの圧縮空気流調弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮空気駆動の歯科用ハンドピースには、歯科用工具駆動源としてエアタービンを備えたエアタービン・ハンドピースや、歯科用工具駆動源としてバイブレータを備えた歯科用スケーラー又は根管処置用ハンドピース、等がある。
歯科処置に際しては、処置の状況に応じてエアタービンの回転数やバイブレータの出力及び／又は振動数をハンドピースの手元で可変制御できることが望ましい。
【０００３】
従来技術においては、圧縮空気駆動式歯科用ハンドピースの駆動源の出力及び／又は振動数を調節する種々の流調弁装置が知られている。
例えば、特開2004-351086号には、排気回路の開度を調節することによりハンドピースの駆動部の出力を制御することの可能な排気調整機構が提案されている。この排気調整機構は、排気回路の途中に配設され弁口を備えた弁座部と、弁口の開度調節をする切欠きを備えた弁体と、弁体と一体形成された操作リングとを備えている。
この排気調整機構では、排気回路の開度は弁口と弁体切欠きとの重なり合いによって決まるので、開度の初期設定が必要であり（請求項５参照）、ハンドピース毎にその組立時に流量調整をしなければならないという問題がある。更に、開度調節用の切欠きを備えた弁体は操作リングと一体に形成されているので、切欠きの機械加工が困難であり、製造した各排気調整機構毎に排気流量ひいては駆動部出力のバラツキが生じるおそれがある。
【０００４】
特開2000-5192号には、流量調節リングに円周方向に凹みを形成し、流量調節リングの回転に伴い空気導入、送給路の開口が漸減するようになった流量調節装置が開示されている。このハンドピースにおいても、流量調節用の凹みは直かに流量調節リングに形成してあるので、流量調節用の凹みの機械加工が困難であり、やはりハンドピース毎に組立時に流量の調整が必要となる。
【０００５】
特公平7-16497号および特開2010-51343号には、圧縮空気供給通路の一部をなす円柱形弁室内にスプール弁を配置し、このスプール弁を軸方向に変位させることで圧縮空気流量を調節するようになった流量制御弁装置が開示されている。この流量制御弁装置においては、弁室の内径とスプール弁の外径との間に設けなければならない僅かなクリアランスのバラツキによって流量が大きく変わってしまうので、ハンドピースの組立時にハンドピース毎に流量調整が必要となったり、スプール弁の歩留まりが減るという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、従来技術の叙上の問題点を解消することの可能な圧縮空気駆動式歯科用ハンドピースの圧縮空気流調弁装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、ハンドピースの組立時にいちいち流量調節をする必要のない構造を有する、圧縮空気駆動式歯科用ハンドピースの圧縮空気流調弁装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、流調弁体をＮＣ加工のような機械加工によって非常に高精度で加工することが可能で、製品毎に圧縮空気流量のバラツキが生じることのない、圧縮空気駆動式歯科用ハンドピースの圧縮空気流調弁装置を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、弁座の弁口と弁体の切欠きとの重なり合いによってではなく、流調弁体に設けた流調用切欠きの深さによって圧縮空気流路の開度が定まり、その結果切欠きの深さを精密に機械加工しさえすればハンドピースの組立時の流量調節を不要にすることを可能にする、圧縮空気駆動式歯科用ハンドピースの圧縮空気流調弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、圧縮空気によって駆動される歯科用工具駆動部を備えた歯科用ハンドピースにおいて、駆動部の出力を制御するべく駆動部に供給する圧縮空気の流量を制御するための流調弁装置を提供するものである。
この流調弁装置は：駆動部に圧縮空気を供給する圧縮空気供給通路（弁室はその一部をなす）を横切って形成された弁座を有する弁本体であって、弁座下流の圧縮空気供給通路への出口開口が弁座に形成されたものと；弁座に摺動可能に密接せられ、出口開口から駆動部へ供給される圧縮空気の流量を可変制御する摺動弁体と；摺動弁体を所定の走程にわたって変位させるための手動操作部材とを備え；摺動弁体は出口開口に面する切欠きであって変位の方向に平行に少なくとも前記走程に等しい長さにわたって延長する切欠きを有し、弁座の面から測った切欠きの深さＤは切欠きの長さ方向一端から他端へ行くにつれて変化しており、切欠きは深さＤが最大となる側の端部において弁座上流の圧縮空気供給通路に連通していることを特徴とする。
【０００８】
このような構成にしたので、摺動弁体に形成した切欠きの深さＤによって流量が決まり、他方において切欠きの深さＤはＮＣ加工のような機械加工によって設計通りに精密に加工することができるので、製品毎に圧縮空気流量のバラツキが生じることがない。従って、ハンドピースの組立時の流量調節が不要となる。
更に、摺動弁体は手動操作部材とは別の部品として加工されるので、摺動弁体の切欠きの機械加工を容易かつ高精度に行なうことができ、これがまた流量のバラツキの解消に寄与する。
【０００９】
好ましい実施態様においては、摺動弁体の切欠きは、フライス加工のような機械加工により、座ぐり深さＤが階段的に変化する複数の区間（例えば、３段階の区間）から形成する。
このようにすれば、各区間の座ぐり深さＤを精密に機械加工しさえすれば製品毎の流量のバラツキがなくなるので、ハンドピースの組立時の流量調節を不要にすることが可能になる。
【００１０】
具体的実施態様においては、弁本体はハンドピースと同軸的な軸方向空洞を有するほぼ円柱形の形状を有し、この弁本体には第１の円周方向拡がり角を有し截頭扇形の軸方向断面を有する弁室が形成してあり、弁室は圧縮空気供給通路の一部をなし、摺動弁体は前記第１の円周方向拡がり角より小さな第２の円周方向拡がり角および截頭扇形の軸方向断面を有し弁室内に円周方向に摺動可能に嵌合されており、切欠きは摺動弁体が円周方向に摺動する最中に出口開口に面するべく円弧状に形成されており、手動操作部材は弁本体の回りに気密かつ回転可能に装着された手動操作リングからなる。
【００１１】
好ましくは、摺動弁体はバネ付勢された鋼球によって弁座に弾力的に圧接されている。従って、流調弁装置の流量が安定する。この鋼球はまた弁座とは反対側の摺動弁体の面に形成した複数の離間した位置合わせ用凹みのいずれかにスナップ係合することにより位置合わせ用ロック・ボールとしても作用する。
この構成によれば、摺動弁体を弁座に向かって付勢するバネとボールを押すバネを共通化することができるので、構造を簡素化しコストを低減することができる。
【００１２】
好ましい実施態様においては、摺動弁体は円板状のブランクを円周方向に３個取りで機械加工した後、等角度間隔で３つに切断することにより形成されている。
このように３個取りで一度に３個機械加工した後に３つに切断することにより摺動弁体を製造すれば、摺動弁体を高精度で機械加工しながらも製造に要する時間およびコストを低減することができる。
【００１３】
本発明は、また、流体供給管路を流れる流体の流量を制御するための流調弁装置を提供するもので、この流調弁装置は：
流体供給管路を横切って形成された弁座を有する弁本体であって、弁座下流の流体供給管路への出口開口が弁座に形成されたものと；
弁座に摺動可能に密接せられ、流体の流量を可変制御する摺動弁体と；
摺動弁体を所定の走程にわたって変位させるための操作部材とを備え；
摺動弁体は出口開口に面する切欠きであって前記変位の方向に平行に少なくとも前記走程に等しい長さにわたって延長する切欠きを有し、弁座の面から測った切欠きの深さＤは切欠きの長さ方向一端から他端へ行くにつれて変化しており、切欠きは深さＤが最大となる側の端部において弁座上流の流体供給管路に連通していることを特徴とするものである。
本発明の他の特徴や利点は以下の実施例の記載に従い明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の流調弁装置を備えた圧縮空気駆動振動式スケーラーの形の歯科用ハンドピースと歯科用ホース継ぎ手の一部切欠き側面図である。
【図２】図１に示した流調弁装置の拡大斜視図で、理解を容易にするため操作リングを一部切欠きかつ摺動弁体を弁室から取り出したところが示してあると共に、摺動弁体に形成した切欠きを表すため摺動弁体を垂直軸線Ｚを中心として９０°強回転したところが示してある。
【図３】図２に示した摺動弁体を３個取りで機械加工したところを示す斜視図である。
【図４】図２に示した流調弁装置の３つの異なる位置を示す斜視図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ矢視断面図で、図４に示した流調弁装置の３つの位置に夫々対応する。
【図６】本発明の流調弁装置をエアタービン・ハンドピースの形の歯科用ハンドピースに組み込んだところを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の流調弁装置を圧縮空気駆動の振動式スケーラーの形の歯科用ハンドピースに組み込んだところを示す図１を参照するに、歯科用ハンドピース１０は手で把持可能な細長い中空のハンドル１２を備えている。製造および組立の便宜上、ハンドル１２は長手方向に複数の区間、例えば３つの区間に分割してあり、これらの区間は互いに螺合されている。
ハンドル１２の内側には歯科用工具としてのスケーラーチップ１４を加振する振動源としての圧縮空気動式バイブレータ１６が適宜数のＯリング（図１にハッチングで示す）によって防振支持してある。
このバイブレータ１６は、米国特許4,453,919号の第３図および第４図に記載されたものであることができ、同特許の開示はここに援用し、バイブレータ１６の詳細な説明は省略する。上記米国特許の第４図に記載されているように、バイブレータ１６は円盤状の振動子を収容する振動室を画成するバイブレータケーシング１８を備え、振動室内に圧縮空気を接線方向に吹き込むと旋回流によって励起された振動子が振動室の側壁を叩くことにより振動を発生するようになっている。また、米国再発行特許Re29,687号に記載されたバイブレータや他の型式の圧縮空気動バイブレータを使用することも可能である。
【００１６】
ハンドル１２の後部には歯科用ホース２０の前端に取り付けた雄継手２２の先端差込部２３を差し込むための軸方向孔２４が形成してある。雄継手２２の先端差込部を軸孔２４に差し込むことによりハンドピース１０を歯科用ホース２０に接続した時には、図示しない歯科用ユニットからフットスイッチを介してハンドピース１０に駆動媒体としての圧縮空気や冷却洗浄水を供給することができる。ハンドピース１０は周知のワンタッチ式のボールロック機構２６、２８によって取り外し自在に雄継手２２に接続される。
バイブレータ１６への圧縮空気の供給は、雄継手２２の先端差込部２３の圧縮空気供給ポート３０、ハンドル１２内の圧縮空気供給通路３２を介してバイブレータのケーシング１８の周りの圧縮空気充満室３４に送られ、バイブレータ・ケーシング１８に接線方向に穿孔された複数の圧縮空気入口ポート３６を経てバイブレータ１６の振動室（図示せず）内に噴射され、振動室内に旋回流を発生させて振動子（図示せず）を励起させ、振動を発生させる。発生した振動はバイブレータ１６と一体形成された中空の出力軸３８に伝達され、出力軸３８に装着したスケーラーチップ１４の先端を楕円運動させることにより歯牙に作用させて歯石を除去する。
【００１７】
歯科用ユニットからの冷却洗浄水は、雄継手２２の先端差込部２３の冷却洗浄水供給ポート４０、ハンドル１２内の冷却洗浄水供給通路４２、バイブレータケーシング１８を軸方向に貫通する給水パイプ４４、バイブレータ１６の出力軸３８に形成した冷却洗浄水供給通路４６、スケーラーチップ１４に形成した冷却洗浄水供給通路４８を介してスケーラーチップ１４に供給され、歯科処置中に被処置部に冷却洗浄水を供給して歯牙およびスケーラーチップ１４を冷却すると共に破砕片や歯石を洗い流す。
【００１８】
図１に示したように、ハンドル１２の後部には雄継手２２の先端差込部２３の圧縮空気供給ポート３０からバイブレータ１６に供給される圧縮空気の流量を制御する流調弁装置５０が組み込んであり、ユーザの操作に応じてバイブレータ１６の出力を制御するようになっている。
【００１９】
図２の拡大図を参照するに、流調弁装置５０は雄継手２２の差込部２３を受け入れる軸方向孔２４が形成されたほぼ円柱形の弁本体５２を備えている。この弁本体５２はハンドピースの中空ハンドル１２の一部をなす。この弁本体５２には例えば約１８０°の円周方向拡がりを有する截頭扇形断面の弁室５４が形成してある。弁室５４は圧縮空気供給通路３２（図１）の一部をなす。弁室５４の前側端壁５６は弁座を画成しており、この弁座５６の面はハンドピースの軸線に垂直である。弁座５６には圧縮空気供給通路５８への出口開口６０が形成されている。
【００２０】
弁室５４内には、截頭扇形断面の摺動弁体６２が円周方向に変位可能に嵌合される。図を簡素化するため、図２には摺動弁体６２を弁室５４から取り出したところが示してある。摺動弁体６２は弁室５４の拡がりよりも小さな例えば約９０°の拡がりを有するので、摺動弁体６２は弁室５４内で約９０°の回転角の走程にわたり回動させることができる。
【００２１】
図３の拡大図を参照しながら、摺動弁体６２の幾何学構成と好ましい製造方法を説明する。
摺動弁体６２は、円板状のブランク６４を円周方向に３個取りで機械加工した後、ランナー６５を切除して等角度間隔で３つに切断することにより製造することができる。
夫々の摺動弁体６２のうち弁座５６に接する前側端面には、弁室５４内での摺動弁体６２の回動の間を通じて弁座５６の出口開口６０に面するべく円周方向に円弧状に延長する切欠き６６が形成してある。
【００２２】
切欠き６６はＮＣ制御フライス盤のエンドミルをブランク６４の軸線に平行にブランク６４に押し付けることにより加工することができ、この実施例では、図３に示したように、切欠き６６は３段階に異なる座ぐり深さＤ１、Ｄ２、Ｄ３を有する座ぐり孔６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃを繋げることにより全体的に細長い円弧状に形成してある。ＮＣ制御フライス加工により、座ぐり孔６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃの座ぐり深さＤ１、Ｄ２、Ｄ３は高精度で管理することができるので、製品毎に座ぐり深さのバラツキが生じることがない。
夫々の深さＤ１、Ｄ２、Ｄ３毎にエンドミルを円周方向にずらしながら複数回（図示した例では２回）座ぐり加工をすることにより円弧状に繋がった切欠き６６が形成される。図示した実施例では深さＤ３の座ぐり孔６６Ｃはエンドミルを半径方向内側にもずらすことにより摺動弁体６２の内周壁を切除しているが、摺動弁体６２の内周壁を残しておいてもよい。深さＤ３の座ぐり孔６６Ｃは摺動弁体６２の一方の半径方向端面６８に開口している。
夫々の摺動弁体６２には、後述する操作リングと摺動弁体６２とを連結するための連結ピン（図１および図２に参照番号７２で示してある）を嵌合する凹溝７０が形成してある。
【００２３】
再び図２を参照するに、同図には図３に示した中間製品を３つに切断することにより製造した摺動弁体６２の最終製品が示してある。図２では摺動弁体６２を弁室５４から取り出したところが示してあるが、摺動弁体６２は一点鎖線で示したように流調弁装置５０の弁本体５２に形成された弁室５４内に嵌合される。
弁本体５２には弁室５４に半径方向外向きに開口するように圧縮空気入口７４が穿孔してある。この圧縮空気入口７４は、歯科用ホース２０の雄継手２２の差込部２３を軸方向孔２４に差し込んだ時の差込部２３の圧縮空気供給ポート３０の軸方向位置に等しい軸方向位置に形成されている。弁本体５２の内周面には、雄継手２２がどのような回転角位置にあっても圧縮空気供給ポート３０が圧縮空気入口７４に連通するように凹溝が設けてある。従って、歯科用ホース２０の雄継手２２の差込部２３を軸方向孔２４に差し込んで圧縮空気回路のフットスイッチを開いた時には、圧縮空気は圧縮空気入口７４から弁室５４に導入される。
【００２４】
弁本体５２の外周には弁室５４を囲繞するように操作リング７６が回動可能に装着してある。弁本体５２の両端近傍でその外周面に形成した凹溝には一対のＯリング７８、８０が装着してあり、弁本体５２の外周面と操作リング７６の内周面との間をシールしている。こうして弁室５４は密閉されているので、圧縮空気入口７４から弁室５４に導入された圧縮空気は、図４および図５を参照しながら後述するように摺動弁体６２によって流量調節された後、弁座５６の出口開口６０から圧縮空気供給通路５８へと流出する。
【００２５】
図１に示したように、弁本体５２には圧縮空気供給通路５８に相対峙して通路５８と同軸的な孔が形成してあり、この孔に鋼球８２とコイルばね８４を挿入した後盲栓８６が打ち込んである。コイルばね８４と鋼球８２の第１の役割は、摺動弁体６２を弁座５６に向かって付勢し、摺動弁体６２のうち切欠き６６を設けた端面を弁座５６に密着させることである。
コイルばね８４と鋼球８２の他の役割は、摺動弁体６２を図４に示した３つの回転角位置に位置合わせすることである。このため、図２に示したように、摺動弁体６２には切欠き６６を設けた端面とは反対側の端面に半円形断面の３本の溝８８が等角度間隔で設けてあり、コイルばね８４によって付勢された鋼球８２がいづれかの溝８８にスナップ嵌合することにより摺動弁体６２が位置決めされるようになっている。半円形断面の溝８８に代えて半球形の凹みを設けてもよい。
【００２６】
操作リング７６を手で回した時に操作リング７６と共に摺動弁体６２が回るようにするため、操作リング７６の内周面には凹溝が形成してあり、この凹溝と摺動弁体６２の凹溝７０（図３）との間に連結ピン７２（図１および図２）を嵌合してある。
図２に示したように流調弁装置５０の弁本体５２の両端には雄ネジ部９０、９２が設けてあり、これらの雄ネジ部に図１に示したようにハンドル１２および端部リング９４が夫々螺合される。
【００２７】
次に、図４および図５を参照しながらこの流調弁装置５０の作動を説明する。
図４(ａ)および図５(ａ)は流調弁装置５０の摺動弁体６２を最大流量位置に位置決めしたところを示し、図４(ｂ)および図５(ｂ)は中間流量位置に、図４(ｃ)および図５(ｃ)は最小流量位置に位置決めしたところを示す。
連結ピン７２があるので、操作リング７６を手で回すと摺動弁体６２も回動する。操作リング７６を回して摺動弁体６２を図４(ａ)および図５(ａ)に示した最大流量位置に位置決めした時には、図４(ａ)に太線矢印で示したように、圧縮空気入口７４から弁室５４に流入した圧縮空気は弁室５４および最大座ぐり深さＤ３の座ぐり孔６６Ｃを経て弁座５６の出口開口６０から圧縮空気供給通路５８へ流出し、圧縮空気供給通路３２（図１）、圧縮空気充満室３４、圧縮空気入口ポート３６を経てバイブレータ１６の振動室内に噴射される。座ぐり孔６６Ｃは弁座５６の出口開口６０から最大の座ぐり深さＤ３を有するので、図４(ａ)の太線矢印で示した流路の通気抵抗は最小となり、バイブレータ１６を最大出力で作動させる。
【００２８】
操作リング７６を回して摺動弁体６２を図４(ｂ)および図５(ｂ)に示した中間流量位置に位置決めした時には、図４(ｂ)に太線矢印で示したように、圧縮空気入口７４から弁室５４に流入した圧縮空気は、弁室５４、最大深さＤ３の座ぐり孔６６Ｃ、および中間的座ぐり深さＤ２の座ぐり孔６６Ｂを経て弁座５６の出口開口６０から圧縮空気供給通路５８へと流出する。従って、図４(ｂ)に太線矢印で示した流路の通気抵抗は当該通気抵抗を支配する座ぐり孔６６Ｂの座ぐり深さＤ２によって定まるので、通気抵抗は中間的となり、バイブレータ１６を中間的な出力で作動させる。
【００２９】
摺動弁体６２を図４(ｃ)および図５(ｃ)に示した最小流量位置に位置決めした時には、図４(ｃ)に太線矢印で示したように、圧縮空気入口７４から弁室５４に流入した圧縮空気は、弁室５４、最大座ぐり深さＤ３の座ぐり孔６６Ｃ、中間深さＤ２の座ぐり孔６６Ｂ、および最小座ぐり深さＤ１の座ぐり孔６６Ａを経て弁座５６の出口開口６０から圧縮空気供給通路５８へと流出する。図４(ｃ)に太線矢印で示した流路の通気抵抗はそれを支配する座ぐり孔６６Ａの座ぐり深さＤ１によって定まるので、通気抵抗は最大となり、バイブレータ１６を最小出力で作動させる。
このようにバイブレータ１６の出力を強中弱の３段階に変えるようにすればハンドピースの使い勝手がよい。勿論、摺動弁体６２は上記３位置の間の任意の位置に位置決めすることも可能である。
【００３０】
本発明によれば、ＮＣ制御フライス加工などにより座ぐり孔６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃの座ぐり深さＤ１、Ｄ２、Ｄ３を高精度で管理することができるので、製品毎に座ぐり深さのバラツキが生じることがなく、バイブレータ１６の出力を機械加工段階で設定することができる。従って、ハンドピース１０の組立時の流量調節が不要となる。
【００３１】
図６に示したように、本発明の流調弁装置５０をエアタービン９８を備えたエアタービン・ハンドピース９６の形の歯科用ハンドピースに組み込み、エアタービン９８への圧縮空気供給通路１００の流量を調節することによりエアタービン９８の回転数を調節することも可能である。
また、図示しないが、本発明の流調弁装置５０は圧縮空気駆動バイブレータを備えた根管処置用ハンドピースに組み込むことも可能である。
【００３２】
以上には本発明の特定の実施例を記載したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の修正や変更を施すことができる。例えば、歯科用ハンドピースの歯科用工具の駆動源としては、圧縮空気によって駆動される全ゆる型式の振動発生装置や回転駆動装置を用いることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１０： 歯科用ハンドピース
１２： ハンドピースのハンドル
１４： 歯科用工具
１６： 圧縮空気駆動式バイブレータ
１８： バイブレータのケーシング
２０： 歯科用ホース
３０： 雄継手の圧縮空気供給ポート
３２、５８： 圧縮空気供給通路
３４： 圧縮空気充満室
３６： 圧縮空気入口ポート
３８： バイブレータの出力軸
５０： 流調弁装置
５２： 弁本体
５４： 弁室
５６： 弁座
６０： 弁座の出口開口
６２： 摺動弁体
６４： ブランク
６６： 摺動弁体の切欠き
６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ： 座ぐり孔
７２： 連結ピン
７４： 圧縮空気入口
７６： 操作リング
８２： 鋼球
８４： コイルばね
８８： 位置決め用溝
９６： エアタービン・ハンドピース
特許出願人 株式会社ミクロン
代理人 弁理士 伊藤 宏
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮空気によって駆動される歯科用工具駆動部を備えた歯科用ハンドピースにおいて、前記駆動部の出力を制御するべく前記駆動部に供給する圧縮空気の流量を制御するための流調弁装置であって：
前記駆動部に圧縮空気を供給する圧縮空気供給通路を横切って形成された弁座を有する弁本体であって、弁座下流の圧縮空気供給通路への出口開口が前記弁座に形成されたものと；
前記弁座に摺動可能に密接せられ、前記出口開口から前記駆動部へ供給される圧縮空気の流量を可変制御する摺動弁体と；
前記摺動弁体を所定の走程にわたって変位させるための手動操作部材とを備え；
前記摺動弁体は前記出口開口に面する切欠きであって前記変位の方向に平行に少なくとも前記走程に等しい長さにわたって延長する切欠きを有し、前記弁座の面から測った前記切欠きの深さＤは切欠きの長さ方向一端から他端へ行くにつれて変化しており、前記切欠きは前記深さＤが最大となる側の端部において弁座上流の圧縮空気供給通路に連通していることを特徴とする歯科用ハンドピースの圧縮空気流調弁装置。
【請求項２】
請求項１に基づく歯科用ハンドピースの流調弁装置であって、
前記摺動弁体の切欠きは機械加工により座ぐり深さＤが階段的に変化するように形成してあることを特徴とする歯科用ハンドピースの流調弁装置。
【請求項３】
請求項２に基づく歯科用ハンドピースの流調弁装置であって、
前記機械加工はフライス加工であることを特徴とする歯科用ハンドピースの流調弁装置。
【請求項４】
請求項２又は３に基づく歯科用ハンドピースの流調弁装置であって、前記摺動弁体の切欠きは座ぐり深さＤが３段階に異なるように形成してあり、ハンドピースの駆動部の出力を強中弱の３段階に変えることができるようになっている。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに基づく歯科用ハンドピースの流調弁装置であって、前記弁本体はハンドピースと同軸的な軸方向空洞を有するほぼ円柱形の形状を有し、この弁本体には第１の円周方向拡がり角を有し截頭扇形の軸方向断面を有する弁室が形成してあり、前記弁室は前記圧縮空気供給通路の一部をなし、前記摺動弁体は前記第１の円周方向拡がり角より小さな第２の円周方向拡がり角および截頭扇形の軸方向断面を有し前記弁室内に円周方向に摺動可能に嵌合されており、前記切欠きは前記摺動弁体が円周方向に摺動する最中に前記出口開口に面するべく円弧状に形成されており、前記手動操作部材は前記弁本体の回りに気密かつ回転可能に装着された手動操作リングからなる歯科用ハンドピースの流調弁装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに基づく歯科用ハンドピースの流調弁装置であって、前記摺動弁体はバネによって前記弁座に圧接されていることを特徴とする歯科用ハンドピースの流調弁装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに基づく歯科用ハンドピースの流調弁装置であって、前記摺動弁体はバネ付勢された鋼球によって前記弁座に圧接されており、この鋼球はまた弁座とは反対側の摺動弁体の面に形成した複数の離間した位置合わせ用凹みのいずれかにスナップ係合することにより位置合わせ用ロック・ボールとしても作用することを特徴とする歯科用ハンドピースの流調弁装置。
【請求項８】
請求項５に基づく歯科用ハンドピースの流調弁装置であって、前記摺動弁体は円板状のブランクを円周方向に３個取りで機械加工した後、等角度間隔で３つに切断することにより形成されていることを特徴とする歯科用ハンドピースの流調弁装置。
【請求項９】
歯科用ハンドピースは圧縮空気駆動振動式スケーラーである請求項１から８のいずれかに基づく歯科用ハンドピースの流調弁装置。
【請求項１０】
歯科用ハンドピースは圧縮空気駆動振動式根管処置装置である請求項１から８のいずれかに基づく歯科用ハンドピースの流調弁装置。
【請求項１１】
歯科用ハンドピースは圧縮空気駆動式タービン・ハンドピースである請求項１から８のいずれかに基づく歯科用ハンドピースの流調弁装置。
【請求項１２】
流体供給管路を流れる流体の流量を制御するための流調弁装置であって：
流体供給管路を横切って形成された弁座を有する弁本体であって、弁座下流の流体供給管路への出口開口が前記弁座に形成されたものと；
前記弁座に摺動可能に密接せられ、流体の流量を可変制御する摺動弁体と；
前記摺動弁体を所定の走程にわたって変位させるための操作部材とを備え；
前記摺動弁体は前記出口開口に面する切欠きであって前記変位の方向に平行に少なくとも前記走程に等しい長さにわたって延長する切欠きを有し、前記弁座の面から測った前記切欠きの深さＤは切欠きの長さ方向一端から他端へ行くにつれて変化しており、前記切欠きは前記深さＤが最大となる側の端部において弁座上流の流体供給管路に連通していることを特徴とする流調弁装置。
【請求項１】
圧縮空気によって駆動される歯科用工具駆動部を備えた歯科用ハンドピースにおいて、前記駆動部の出力を制御するべく前記駆動部に供給する圧縮空気の流量を制御するための流調弁装置であって：
前記駆動部に圧縮空気を供給する圧縮空気供給通路を横切って形成された弁座を有する弁本体であって、弁座下流の圧縮空気供給通路への出口開口が前記弁座に形成されたものと；
前記弁座に摺動可能に密接せられ、前記出口開口から前記駆動部へ供給される圧縮空気の流量を可変制御する摺動弁体と；
前記摺動弁体を所定の走程にわたって変位させるための手動操作部材とを備え；
前記摺動弁体は前記出口開口に面する切欠きであって前記変位の方向に平行に少なくとも前記走程に等しい長さにわたって延長する切欠きを有し、前記弁座の面から測った前記切欠きの深さＤは切欠きの長さ方向一端から他端へ行くにつれて変化しており、前記切欠きは前記深さＤが最大となる側の端部において弁座上流の圧縮空気供給通路に連通していることを特徴とする歯科用ハンドピースの圧縮空気流調弁装置。
【請求項２】
請求項１に基づく歯科用ハンドピースの流調弁装置であって、
前記摺動弁体の切欠きは機械加工により座ぐり深さＤが階段的に変化するように形成してあることを特徴とする歯科用ハンドピースの流調弁装置。
【請求項３】
請求項２に基づく歯科用ハンドピースの流調弁装置であって、
前記機械加工はフライス加工であることを特徴とする歯科用ハンドピースの流調弁装置。
【請求項４】
請求項２又は３に基づく歯科用ハンドピースの流調弁装置であって、前記摺動弁体の切欠きは座ぐり深さＤが３段階に異なるように形成してあり、ハンドピースの駆動部の出力を強中弱の３段階に変えることができるようになっている。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに基づく歯科用ハンドピースの流調弁装置であって、前記弁本体はハンドピースと同軸的な軸方向空洞を有するほぼ円柱形の形状を有し、この弁本体には第１の円周方向拡がり角を有し截頭扇形の軸方向断面を有する弁室が形成してあり、前記弁室は前記圧縮空気供給通路の一部をなし、前記摺動弁体は前記第１の円周方向拡がり角より小さな第２の円周方向拡がり角および截頭扇形の軸方向断面を有し前記弁室内に円周方向に摺動可能に嵌合されており、前記切欠きは前記摺動弁体が円周方向に摺動する最中に前記出口開口に面するべく円弧状に形成されており、前記手動操作部材は前記弁本体の回りに気密かつ回転可能に装着された手動操作リングからなる歯科用ハンドピースの流調弁装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに基づく歯科用ハンドピースの流調弁装置であって、前記摺動弁体はバネによって前記弁座に圧接されていることを特徴とする歯科用ハンドピースの流調弁装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに基づく歯科用ハンドピースの流調弁装置であって、前記摺動弁体はバネ付勢された鋼球によって前記弁座に圧接されており、この鋼球はまた弁座とは反対側の摺動弁体の面に形成した複数の離間した位置合わせ用凹みのいずれかにスナップ係合することにより位置合わせ用ロック・ボールとしても作用することを特徴とする歯科用ハンドピースの流調弁装置。
【請求項８】
請求項５に基づく歯科用ハンドピースの流調弁装置であって、前記摺動弁体は円板状のブランクを円周方向に３個取りで機械加工した後、等角度間隔で３つに切断することにより形成されていることを特徴とする歯科用ハンドピースの流調弁装置。
【請求項９】
歯科用ハンドピースは圧縮空気駆動振動式スケーラーである請求項１から８のいずれかに基づく歯科用ハンドピースの流調弁装置。
【請求項１０】
歯科用ハンドピースは圧縮空気駆動振動式根管処置装置である請求項１から８のいずれかに基づく歯科用ハンドピースの流調弁装置。
【請求項１１】
歯科用ハンドピースは圧縮空気駆動式タービン・ハンドピースである請求項１から８のいずれかに基づく歯科用ハンドピースの流調弁装置。
【請求項１２】
流体供給管路を流れる流体の流量を制御するための流調弁装置であって：
流体供給管路を横切って形成された弁座を有する弁本体であって、弁座下流の流体供給管路への出口開口が前記弁座に形成されたものと；
前記弁座に摺動可能に密接せられ、流体の流量を可変制御する摺動弁体と；
前記摺動弁体を所定の走程にわたって変位させるための操作部材とを備え；
前記摺動弁体は前記出口開口に面する切欠きであって前記変位の方向に平行に少なくとも前記走程に等しい長さにわたって延長する切欠きを有し、前記弁座の面から測った前記切欠きの深さＤは切欠きの長さ方向一端から他端へ行くにつれて変化しており、前記切欠きは前記深さＤが最大となる側の端部において弁座上流の流体供給管路に連通していることを特徴とする流調弁装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−２２３７６（Ｐ２０１３−２２３７６Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６２２２４（Ｐ２０１１−１６２２２４）
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（５９１１７９１０１）株式会社ミクロン (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（５９１１７９１０１）株式会社ミクロン (7)
【Ｆターム（参考）】
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