CN1066973A - 一次性使用的涡轮手机 - Google Patents

Abstract

本发明属于牙科钻孔或切割机械，适用于牙科医 疗使用的涡轮手机。它由机头、涡轮机芯、手柄、进气 管、进水管、回气管和光导器组成，其特征在于机头和 手柄是注塑而成的壳体。涡轮机芯由转子轴、注塑涡 轮、定子套筒和轴承组成。采用钢质转子轴和注塑涡 轮一体化的可调间隙轴承的铡性结构，减少转子的装 配误差、减轻了重量，保证转子的动平衡，采用了通体 内螺纹定子套筒，使转子定位准确。在转子轴中心设 有导向孔，解决了车针跳动的缺陷。

Description

本发明属于牙科钻孔或切割机械-专门适用于牙科的涡轮手机（即高速气动牙钻）。

涡轮手机是牙科治疗中必备的医疗器械，它的工作原理是由气泵提供压力空气，通过油雾器、水雾器后，经管道送入涡轮手机的机头内，吹动涡轮，涡轮带动车针（即钻头）旋转。水雾气通过手柄内的喷水管从机头前端的喷水口喷入患者口腔内，起到冲洗和冷却作用。例如美国专利4506677手机，美国专利4318695牙科手钻的推动方法和装置。目前，国外较先进的手机（日本中西牙科器械制作所生产的OP型光纤涡轮旋转切削钻）还装有光导纤维束，光通过装在手柄内的光导纤维束把光传到机头，为口腔内工作区照明（见图1）。手机在使用后很难做到彻底消毒，平时简单冲洗一下，定期进行高温蒸煮，而口腔又是交叉感染的重要途径，如不彻底消毒就会把病菌和其他残留物带给患者的口中，使病菌通过患者消化道，呼吸道或血液把疾病传播。现在医疗器械的一次性使用已成为发展趋势，然而，由于手机是高转速精密机械，装配工艺复杂，成本高，采用一次性使用，患者经济上无法承受。

现有的涡轮手机采用柔性配合方式，其产品存在着过定位和不同轴问题，在运转时增加了一个附加负荷，降低了转速和效率。手机中的转子是由转子轴、车针夹具、轴承、涡轮多件组合而成;增加了装配误差，使其径向跳动加大。

目前制造涡轮手机工艺大致如下：首先用铜料锻造成型，然后车出机头和手柄，钻出吹气孔和回气孔，再焊上喷水嘴、进水管等，再将机头和手柄焊接成一体，后进行焊口磨光、电镀。将转子轴、涡轮毛坯经过车、铣、磨削加工成轴和涡轮或者加工成带涡轮的轴，在轴上安装二个轴承组成涡轮机芯，放入机头内。需要装光导照明的，还需将光导纤维经粘接磨光、抛光。生产效率低，成本高。

本发明的目的是提供一次性使用的涡轮手机，制造工艺简单，解决柔性配合带来过定位、不同轴的缺陷和车针经向跳动大的问题。

为实现本发明的目的，首先对涡轮手机的结构进行了改进，将机头和手柄壳体连在一起，注塑成左、右两瓣的壳体，壳体头部开有涡轮机芯固定槽、喷气嘴固定槽、光导器固定槽、进水管和进气管固定槽等，涡轮机芯采用钢质转子轴注塑涡轮机芯结构和可调间隙推力轴承结构，从消除传统的柔性配合带来的装配误差所产生的附加负荷和过定位、不同轴的缺陷，并使车针径向跳动减小。

下面结合附图和实施例对本发明详细说明。

图1  现有涡轮手机仰视图。

图2  现有涡轮手机仰视剖面图。

图3  现有涡轮手机主视剖面图。

图4  本发明手机左、右壳剖面示意图。

图5  本发明手机水路、气路、光路示意图。

图6  本发明手机钢质转子轴注塑涡轮结构示意图。

图7  本发明手机钢质转子轴涡轮机芯结构示意图。

图8  本发明手机可调间隙推力轴承结构转子轴注塑涡轮结构示意图。

图9  本发明手机可调间隙推力轴承结构涡轮机芯结构示意图。

图10  本发明定子套筒示意图。

图11  本发明涡轮机芯外形示意图。

图12  本发明钢质转子轴、转子轴盖和涡轮机芯上盖装配示意图。

图13  本发明推力轴承结构转子轴、推力轴承和涡轮芯上盖装配示意图。

图14  本发明转子轴、滚珠轴承和涡轮机芯下盖装配示意图。

图15  本发明滚珠轴承隔离环示意图。

图16  本发明推力轴承隔离圈示意图。

图17  本发明光导器外形示意图。

图18  本发明机头注塑为左、右两瓣结构壳体示意图。

图19  本发明机头和手柄注塑为上、下两瓣结构壳体示意图。

图20  本发明机头注塑为上、下两瓣结构壳体示意图。

图21  本发明涡轮手机外形示意图。

图22  本发明进气嘴、喷气嘴示意图。

参见图1～图3带有光导纤维照明的涡轮手机，主要由机头（1）、手柄（2）、转子轴（3）、涡轮（4）、轴承（5）、吹气孔（6）、喷水嘴（25）、进气管（8）、进水管（9）、回气管（12）和光导纤维照明头（10）组成。加工工艺复杂、效率低、成本高，还存在着过定位和不同轴的问题。本发明是采用注塑的方法制造手机的壳体，将涡轮机芯为独立的部件，加工成半成品，然后放入手机壳体中进行装配，工艺简单、效率高、装配配合准确、误差小。

参见图4、图5（涡轮机芯未画出，涡轮机芯见图7或图9）可知本发明供一次性使用的涡轮手机包括机头（1）、涡轮机芯、手柄（2）、进气管（8）、进水管（9）、回气管（12）和光导器（13），其特征在于机头和手柄连在一起是一注塑成左、右两瓣的壳体，壳体头部开有涡轮机芯固定槽（14）、喷气嘴固定槽（15）、回气管成型槽（16）、光导器输出端固定槽（17）、喷水嘴固定槽（18）及定位销孔（19）;中部是空腔（20）;尾部开有进气管固定槽（21）、进水管固定槽（22）、光导器输入端固定槽（23）、回气管固定槽（16）和定位销孔（19）;涡轮机芯、喷气管（24）、光导器（13）、喷水嘴（25）、进气管（8）、进水管（9）等分别安放在各自的固定槽内;喷气嘴与进气嘴（41）、喷水嘴与进水管均用塑料软管（26）连接。手柄末端还有一接头密封胶垫（11）。

参见图6、图7可知涡轮机芯包括转子轴（3）、涡轮（4）、滚珠轴承（34），其特征在于还包括定子套筒（27）、机芯上盖（28）和下盖（29）及转子轴盖（30），其中：

转子轴体内有中空孔，中空孔分上、中、下三个空间，下部是车针导向孔（31）、中部装有塑料套管、上部设有内螺纹与转子轴盖（30）螺旋连接;转子轴体中部开有涡轮轴向定位槽（32）、是一凹槽，其外面是注塑涡轮（4），涡轮与转子轴是一整体;在涡轮轴向定位槽两侧还设有滚珠定位槽（33），是一环形球面凹槽。

转子轴盖（30）是一园形金属盖，壁外侧设有螺纹，盖中间开有园孔，其直径略小于车针直径。

机芯上盖（28）是一园形盖，中心开有小孔，盖内设有园柱形凹槽，其直径略大于转子轴直径，盖壁外侧设有螺纹。

参见图10可知定子套筒为园筒状，筒内设有螺纹，中间部分筒壁加厚并开有进气孔（6）主回气孔（7）。

参见图7、图9、图14机芯下盖（29）是一园形盖，中心开有中空孔，其直径略大于转子轴直径，盖壁外侧设有螺纹。

参见图7、图15滚珠轴承（34）是由滚珠（35）和隔离环（39）组成，隔离环周边开有7～12个园孔，滚珠嵌入隔离环的园孔内。

参见图17，光导器是由聚苯乙稀或聚碳酸酯（透光率高的塑料）注塑成条状或Y状，头部可开有喷水孔（40），外面镀银的整体光导器。图17a、b、c为带喷水孔的光导器，图17d为不带喷水孔的光导器。

参见图22，进气嘴和喷气嘴是一头部尖、中部设有定位凸环的铜管。

本发明机头和手柄的壳体也可以注塑成上、下两瓣的壳体，参见图9，其中图19a为上、下两瓣壳体示意图，图19b为合为整体外形图，图19c为剖面图、最下面是四个剖面示意图。

本发明的机头和手柄的壳体也可分开注塑，将机头注塑成左、右两瓣或上、下两瓣，手柄注塑为园筒状壳体，其前部为空腔，尾部有进气管固定槽、进水管固定槽、光导器固定槽、回气管固定槽，机头壳体开有涡轮机芯固定槽、喷气嘴固定槽、回气管成型槽、光导器输出端固定槽、喷水嘴固定槽和定位销孔。

图18为机头分左、右两瓣结构。图18a为机头分为左、右两瓣结构壳体示意图。图18b为合为整体外形图。图18c为剖面图，最下面是四个剖面示意图。

图20为机头分上、下两瓣结构。图20a为机头分上、下两瓣结构壳体示意图。图20b为合为整体外形图。图20c为剖面图，最下面是四个剖面示意图。

本发明涡轮手机的涡轮机芯可采用可调间隙推力轴承结构（参见图8、图9）。这种结构涡轮机芯包括转子轴（3a）、涡轮（4），其特征在于还包括定子套筒（27）、机芯上盖（28a）和下盖（29）、推力轴承（38）和转子轴盖（30a），其中：

转子轴体内有中空，中空孔分上、中、下三个空间，下部是车针导向孔（31）、中部装有塑料套管、上部设有内螺纹与转子轴盖（30a）螺旋连接;转子轴顶部设有推力轴承定位槽，是一环形球面凹槽;转子轴体中部开有涡轮轴向定位槽，是一凹槽，其外面是注塑涡轮，涡轮与转子是一整体;在涡轮轴向定位槽下面设有滚珠定位槽，是一环形球面凹槽。转子轴盖（30a）是一园形金属盖，壁外侧设有螺纹，被放置在转子轴中空孔内，转子轴盖中间开有园孔，其直径略小于车针直径。推力轴承是由隔离圈（39）和滚珠组成，隔离圈是一园形垫片，周边冲压7～12个园孔（参见图16），将滚球嵌入园孔内。参见图9、图13知机芯上盖为园形盖，中心开有小孔，盖内设有园柱形凹槽，其直径略大于转子轴直径，凹槽顶部还开有一环形球面凹槽，盖壁外侧设有螺纹，推力叫承放置在机芯上盖柱形凹槽和转子轴之间（见图13）。

定子套筒、机芯下盖以及滚珠轴承均同钢质转子轴注塑涡轮机芯结构相同。

综上所述，本发明采用二种可调间隙轴承的刚性结构，钢质转子轴和注塑涡轮一体化，减少转子的装误差，减轻了重量，保证了涡轮转子的动平衡。采用了通体内螺纹定子套筒，通过机芯上、下盖调整轴承间隙达到最佳配合，保证上转子定位准确、消除了附加负荷。由于转子轴设有导向孔，可使车针跳动减小到很小。

本发明的壳体是注塑的机壳，保证产品的一致性，加工工艺简单、效率高，成本低，适合批量生产。

本发明的一次性使用的涡轮手机广泛使用于牙科机械的一种另部件。

Claims (9)

1、一种一次性使用的涡轮手机包括机头、涡轮机芯、手柄、进气管、进水管回气管和光导器，其特征在于机头和手柄连在一起是一注塑成左、右两瓣的壳体，壳体头部开有涡轮机芯固定槽、喷气嘴固定槽、回气管成型槽、光导器输出端固定槽、喷水嘴固定槽及定位销孔；中部是空腔；尾部开有进气管固定槽、进水管固定槽、光导器输入端固定槽、回气管固定槽和定位销孔；涡轮机芯、喷气嘴、光导器、喷水嘴、进气管、进水管等分别安放在各自的固定槽内；喷气嘴与进气嘴、喷水嘴与进水管均用塑料软管连接。

2、按照权利要求1所述的涡轮手机，其涡轮机芯包括转子轴、涡轮、滚珠轴承，其特征在于还包括定子套筒、机芯上盖和下盖及转子轴盖，其中：

转子轴体内有中空孔，中空孔分上、中、下三个空间，下部是车针导向孔、中部装有塑料套管、上部设有内螺纹与转子轴盖螺旋连接;转子轴体中部开有涡轮轴向定位槽，是一凹槽，其外面是注塑涡轮，涡轮与转子轴是一整体;在涡轮轴向定位槽两侧还设有滚珠定位槽，是一环形球面凹槽;

转子轴盖是一园形金属盖，壁外侧设有螺纹，盖中间开有园孔，其直径略小于车针直径;

机芯上盖是一园形盖，中心开有小孔，盖内设有园柱形凹槽，其直径略大于转子轴直径，盖壁外侧设有螺纹。

3、按照权利要求1所述的涡轮手机，其涡轮机芯包括转子轴、涡轮，其特征在于还包括定子套筒、机芯上盖和下盖、推力轴承和转子轴盖，其中：

转子轴体内有中空孔，中空孔分上、中、下三个空间，下部是车针导向孔、中部装有塑料套管、上部设有内螺纹与转轴盖螺旋连接，转子轴顶部设有推力轴承定位槽，是一环形球面凹槽;转子轴体中部开有涡轮轴向定位槽，是一凹槽，其外面是注塑涡轮，涡轮与转子轴是一整体;在涡轮轴向定位槽下面设有滚珠定位槽，是一环形球面凹槽;

转子轴盖是一园形金属盖，壁外侧设有螺纹，被放置在转子轴中空孔内，转子轴盖中间开有园孔，其直径略小于车针直径;

推力轴承是由隔离圈和滚珠组成，隔离圈是一园形垫片，周边冲压7～12个园孔，将滚不嵌入园孔内;

机芯上盖为园形盖，中心开有小孔，盖内设有园柱形凹槽，其直径略大于转子轴直径，凹槽顶部还开有一环形球面凹槽，盖壁外侧设有螺纹，推力轴承放置在机芯上盖柱形凹槽和转子轴之间。

4、按权利要求2、3所述的涡轮手机，其特征在于：

滚珠轴承是由滚珠和隔离环组成，滚珠轴承套在转子轴上;

定子套筒为园筒状，筒内设有螺纹、中间部分筒壁加厚并开有进气孔和回气孔;

机芯下盖为园形盖，中心开有中空孔，其直径略大于转子轴直径，盖壁外侧设有螺纹。

5、按权利要求2～3所述的涡轮手机，其特征在于滚珠轴承是由滚珠和隔离环组成，隔离环周边开有7～12个园孔，滚珠嵌入隔离环的园孔内。

6、按权利要求1所述的涡轮手机，其特征在于光导器是由聚苯乙稀或聚碳酯酯注塑成条状或Y状，头部可开有喷水孔，外面镀银的整体光导器。

7、按权利要求1所述的涡轮手机，其特征在于进气嘴和喷气嘴是一头部尖、中部设有定位凸环的铜管。

8、按权利要求1所述的涡轮手机，其特征在于机头和手柄的壳体可注塑成上、下两瓣的壳体。

9、按权利要求1所述的涡轮手机，其特征在于机头和手柄的壳体可分开注塑，将机头注塑成左、右两瓣或上、下两瓣，手柄注塑为园筒状壳体，其前部为空腔，尾部有进气管固定槽、进水管固定槽、光导器固定槽、回气管固槽，机头壳体开有涡轮机芯固定槽、喷气嘴固定槽、回气管成型槽、光导管输出端固定槽、喷水嘴固定槽和定位销孔。

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