專(zhuān)利名稱(chēng)：牙科器械的制作方法
牙科器械技術(shù)領(lǐng)域各種類(lèi)型的牙科器械都具有特殊形狀的軸，這種軸稱(chēng)為彎角件連接件或者也稱(chēng)為彎角軸(angled shaft)，這些牙科器械在可以看作 彎角軸接納裝置的彎角件中用作旋轉(zhuǎn)器械。該連接件己經(jīng)針對(duì)旋轉(zhuǎn)工 具實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，并且以規(guī)定的尺寸和公差在全球范圍內(nèi)制造。該連接 件同等地用于高轉(zhuǎn)速低扭矩和高扭矩低轉(zhuǎn)速的工具，例如鉆孔機(jī)、加 強(qiáng)器、切削附件、螺紋刀具、擴(kuò)孔機(jī)、移植用插入器械等。
背景技術(shù)：
不僅在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的彎角件中，而且在手動(dòng)致動(dòng)的手柄或轉(zhuǎn)接 器中，旋轉(zhuǎn)工具都可以固定于此類(lèi)連接件上并與其一起使用。對(duì)于幾 乎全部牙科器械的使用來(lái)說(shuō).彎角軸都是關(guān)鍵的連接部位。器械(例如鉆孔機(jī))軸上的傳力連接件的公知慣常結(jié)構(gòu)形狀沒(méi) 有考慮到當(dāng)前可能需要的扭矩以及在牙科器械的某些部位中需要的 扭矩。轉(zhuǎn)接器或彎角件中用于傳遞力的配對(duì)件通常不處于確保最佳力 傳遞效果的位置中；該配對(duì)件同樣也沒(méi)有考慮到當(dāng)前對(duì)于更高扭矩的 需求。對(duì)于彎角件，通常是釆用簡(jiǎn)單的金屬片材進(jìn)行沖壓，以獲得彎 角軸的反轉(zhuǎn)輪廓。然后使用這些金屬片材作為扭矩傳遞件，并經(jīng)由接 觸區(qū)域?qū)⑴ぞ貍鬟f到軸上。對(duì)于手動(dòng)轉(zhuǎn)接器或軸延伸器形式的彎角 件，通常是采用驅(qū)動(dòng)指轉(zhuǎn)動(dòng)銷(xiāo)，銷(xiāo)同樣經(jīng)由接觸區(qū)域?qū)⒘鬟f到軸上。 所有這些傳力表面都成形為在兩個(gè)部件之間形成線(xiàn)接觸表面。已經(jīng)表明，在高扭矩的情況下，牙科器械或彎角件會(huì)損壞，或者兩者都損壞。兩個(gè)部件可能會(huì)卡住，或者組件中的一個(gè)部件可能會(huì)毀壞。這是因?yàn)檫@些部件目前使用的是線(xiàn)接觸，從而導(dǎo)致在較大的作用力下發(fā)生塑性變形。彎角軸和彎角件的傳動(dòng)銷(xiāo)之間的公差總是導(dǎo)致兩個(gè)傳力表面之間出現(xiàn)扭曲。根據(jù)兩個(gè)部件之間公差的大小，這種扭曲或大或小，并 且會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)傳力表面之間的角度偏差或大或小。這導(dǎo)致兩個(gè)傳力表 面僅僅在軸的外邊緣處以線(xiàn)接觸方式彼此接觸。彎角軸的外邊緣處的 線(xiàn)接觸表面根據(jù)可計(jì)算的赫茲壓力定律發(fā)生塑性變形，并且形成新成 形的接觸表面，直到力傳遞所形成的表面壓力小于塑性變形極限Rp0.2為止。在某些情況下供給移植件或采用制造商規(guī)定的最小扭矩按要求擰緊修復(fù)螺釘?shù)乃枧ぞ貢?huì)使力達(dá)到如下水平在接觸表面的 當(dāng)前結(jié)構(gòu)方案中，該力會(huì)導(dǎo)致負(fù)荷大大超出旋轉(zhuǎn)工具所使用的典型材 料的塑性變形極限。在傳力表面上，在軸的外邊緣處形成斜面或毛刺 形式的明顯的永久變形。這些變形表面的形成可能導(dǎo)致軸幾何形狀的直徑發(fā)生變化，從 而導(dǎo)致器械卡在彎角件中，或者造成彎角件反向連接到結(jié)構(gòu)上的破壞 性后果。彎角軸的變形還可能導(dǎo)致連接件出現(xiàn)功能故障。經(jīng)濟(jì)意義較差的方法是減小制造公差。然而，根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù) 方案，這是減輕上述后果的唯一可能方法。此外，使用延展極限增大 的強(qiáng)度更高的材料可以使產(chǎn)生變形后果所需要的扭矩更高?？紤]到制 造成本，這同樣是不經(jīng)濟(jì)的方法，因?yàn)檠揽破餍档闹圃焱ǔ?lái)說(shuō)變得 更昂貴了。結(jié)構(gòu)上的改變不符合市場(chǎng)要求，至少對(duì)于軸連接件是如此， 因?yàn)閺澖羌叽绲臉?biāo)準(zhǔn)化已經(jīng)有幾十年的時(shí)間了。目標(biāo)是要通過(guò)改變 彎角件的構(gòu)造以及傳動(dòng)銷(xiāo)的幾何形狀來(lái)實(shí)現(xiàn)改進(jìn)。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供一種能夠改善扭矩傳遞的彎 角軸接納裝置，其用于操作牙科器械或者彎角件或手動(dòng)轉(zhuǎn)接器中的彎 角軸。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的牙科用彎角軸接納裝置解決上述問(wèn)題，所述彎角軸接納裝置用于操作具有彎角軸的旋轉(zhuǎn)牙科器械，所述彎角軸接納裝置具有傳動(dòng)銷(xiāo)，所述彎角軸接納裝置的傳動(dòng)銷(xiāo)在操作中通過(guò)面接 觸與牙科器械的彎角軸連接，其中，由彎角軸接納裝置的傳動(dòng)銷(xiāo)與彎角軸形成的面接觸在虎克定律的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的用于旋轉(zhuǎn)牙科器械的牙科彎角件的彎角軸接納裝 置，其中彎角軸接納裝置具有傳動(dòng)銷(xiāo)，在彎角件的操作過(guò)程中，傳動(dòng) 銷(xiāo)與彎角軸在彎角軸接納裝置中始終通過(guò)面接觸連接。這樣，僅僅改變了彎角軸接納裝置(彎角件)的結(jié)構(gòu)，從而仍 然全面地考慮了制造牙科器械或其彎角軸幾何形狀的通行標(biāo)準(zhǔn)。因此 可以在無(wú)損壞的情況下傳遞高得多的扭矩。因此，將這種通用連接系 統(tǒng)用于牙科工具的可能性大大提高，并且在使用中更加可靠。 有利的是，通過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)或手動(dòng)驅(qū)動(dòng)彎角件。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利實(shí)施例，彎角軸接納裝置的傳動(dòng)銷(xiāo)和彎 角軸形成的傳遞力所需的面接觸僅僅產(chǎn)生虎克定律范圍內(nèi)的接觸表 面變形。因此，接觸表面的變形是完全彈性的，材料不會(huì)產(chǎn)生塑性變 形。必需以如下方式構(gòu)造面接觸，即對(duì)于所有產(chǎn)生的公差配對(duì)來(lái) 說(shuō)，形成滿(mǎn)足如下標(biāo)準(zhǔn)的表面 接觸表面應(yīng)力cr《Rp0.2赫茲壓力原理適用于確定該條件。利用該原理能夠計(jì)算各種幾 何體的接觸并且能夠估算在材料中產(chǎn)生的表面壓力。如果負(fù)荷在塑性 變形極限之下，則材料僅僅可逆地或彈性地變形，并且在負(fù)荷解除之 后恢復(fù)初始形狀。于是，不管制造公差如何，總是可以提供無(wú)損壞地始終如一地 起作用的裝置。有利的是，傳動(dòng)銷(xiāo)的傳力表面具有恒定的半徑。在優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的傳動(dòng)銷(xiāo)的傳力表面具有變化的半徑。 該變化的半徑可以具有特定的函數(shù)關(guān)系。己經(jīng)表明，有利的是，傳動(dòng)銷(xiāo)的傳力表面具有不同類(lèi)型的表面 和半徑的組合。根據(jù)本發(fā)明，不管部件的公差如何，彎角軸接納裝置(彎角件) 的傳動(dòng)銷(xiāo)應(yīng)該成形為使接觸部位總是由彎角軸的平坦表面與彎角軸 接納裝置的傳動(dòng)銷(xiāo)的彎曲表面構(gòu)成。有利的是，在彎角軸接納裝置中與傳動(dòng)銷(xiāo)相反的一側(cè)設(shè)置有支撐推力軸承。


下面將參照優(yōu)選實(shí)施例并參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，所有 附圖都是示意性的，其中圖la以側(cè)視圖示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的彎角軸； 圖lb以剖視圖示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的彎角軸；圖2a以側(cè)視圖示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的彎角件(彎角軸接納裝置) 中的傳動(dòng)銷(xiāo)；圖2b以剖視圖示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的彎角件(彎角軸接納裝置) 中的傳動(dòng)銷(xiāo)；圖3a和3b以剖視圖示出采用根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的傳動(dòng)銷(xiāo)連接彎角 軸和彎角件；圖4a至4d以剖視圖示出根據(jù)本發(fā)明的彎角件中的傳動(dòng)銷(xiāo)；以及圖5a和5b以剖視圖示出采用根據(jù)本發(fā)明的傳動(dòng)銷(xiāo)連接彎角軸 和彎角件。
具體實(shí)施方式
圖la示出用于旋轉(zhuǎn)器械的彎角軸1。圖中可以看到用于傳遞力 的表面10。表面10的高度大約為1.8mm。為了達(dá)到理想的傳力效果 并且能夠用于標(biāo)準(zhǔn)裝置，彎角軸1構(gòu)造成其總直徑16大約等于 2.35mm。如圖lb所示，表面10的中心與外邊緣之間的距離12的最 小值等于0.625mm。圖2a示出彎角件14中的傳動(dòng)銷(xiāo)18，彎角軸1可以插入彎角件 14中。這里，傳動(dòng)銷(xiāo)18構(gòu)造成為彎角軸1及其表面10的配對(duì)件， 當(dāng)然傳動(dòng)銷(xiāo)18和彎角軸1的表面之間為間隙配合，從而使得在兩個(gè) 表面之間產(chǎn)生間隙。間隙越大，器械就越容易插入，但是卡塞的可能 性也就越大。圖中未示出將彎角軸1保持在彎角件14中的適當(dāng)位置 處的鎖定裝置。傳動(dòng)銷(xiāo)18的邊緣具有相對(duì)于彎角軸平直的構(gòu)造。圖3a以剖視圖示出采用根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的傳動(dòng)銷(xiāo)18連接彎角軸1 和彎角件14，所示狀態(tài)為未加載狀態(tài)。這里，傳動(dòng)銷(xiāo)18的邊緣是平 直的，并且其整個(gè)表面與彎角軸1和表面10接觸。這里，在圖3b 中示出加載狀態(tài)下的典型的線(xiàn)接觸，這可能導(dǎo)致彎角軸1的外邊緣損 壞。圖4a至4d以剖視圖示出根據(jù)本發(fā)明的彎角件14中的傳動(dòng)銷(xiāo)18。 圖中示出傳動(dòng)銷(xiāo)的幾何形狀構(gòu)造的幾種可能形式，使得與器械的彎角 軸1和表面10接觸的表面總是以面接觸狀態(tài)形成。表面10的中心與 外邊緣之間的距離12大約等于0.625mm?？梢郧宄乜吹?，彎角件 14中的傳動(dòng)銷(xiāo)18的邊緣是稍微彎曲的。通過(guò)采用彎曲的邊緣，可以 使牙科器械具有良好的耐用性和穩(wěn)定性，這是因?yàn)樵搹澢沟貌还芙?度為多少總是形成面接觸。該構(gòu)造總是會(huì)產(chǎn)生面接觸，而非線(xiàn)接觸。 這里，傳動(dòng)銷(xiāo)18的邊緣的彎曲可以具有不同的曲率值，并且可以可 選地具有多個(gè)段，這些段甚至可以是平直的，例如如圖4c所示。在圖5a中以剖視圖示出采用根據(jù)本發(fā)明的傳動(dòng)銷(xiāo)18連接彎角 軸1和彎角件14，所述狀態(tài)為未加載狀態(tài)。圖中示出根據(jù)本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例，其中借助于恒定的半徑實(shí)現(xiàn)平面力傳遞。在圖5b中示 出在扭轉(zhuǎn)負(fù)荷作用下在彎角軸1的表面與傳動(dòng)銷(xiāo)18的彎曲面之間形 成的面接觸。
權(quán)利要求
1.一種牙科用彎角軸接納裝置，其用于操作具有彎角軸(1)的旋轉(zhuǎn)牙科器械，所述彎角軸接納裝置具有傳動(dòng)銷(xiāo)，所述彎角軸接納裝置的傳動(dòng)銷(xiāo)在操作中通過(guò)面接觸與牙科器械的彎角軸(1)連接，其特征在于，由彎角軸接納裝置的傳動(dòng)銷(xiāo)與彎角軸形成的面接觸在虎克定律的范圍內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，用于操作具有彎 角軸的旋轉(zhuǎn)器械的彎角軸接納裝置可以通過(guò)電動(dòng)機(jī)和/或通過(guò)手動(dòng)操 作。
3. 根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述 傳動(dòng)銷(xiāo)的傳力表面具有恒定的半徑。
4. 根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述 傳動(dòng)銷(xiāo)的傳力表面具有變化的半徑。
5. 根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)銷(xiāo)的傳力表面具有不同類(lèi)型的表面和半徑的組合。
6. 根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在彎 角軸接納裝置中與所述傳動(dòng)銷(xiāo)相反的一側(cè)設(shè)置有支撐推力軸承。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種牙科用彎角軸接納裝置，其用于操作具有彎角軸的旋轉(zhuǎn)牙科器械，所述彎角軸接納裝置具有傳動(dòng)銷(xiāo)，所述彎角軸接納裝置的傳動(dòng)銷(xiāo)在操作中通過(guò)面接觸與牙科器械的彎角軸連接。本發(fā)明還公開(kāi)一種裝置。
文檔編號(hào)A61C1/18GK101264033SQ20081008474
公開(kāi)日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2008年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月14日
發(fā)明者J-D·賴(lài)默斯 申請(qǐng)人:賀利氏古薩有限公司