专利名称：具有旋转头的超声波牙科手机的制作方法
技术领域：
本发明涉及超声波牙科工具，尤其涉及具有用于容纳插入物的旋转头的超声波牙科手机。
背景技术：
牙科医生利用超声波牙科工具(器具)来进行牙科治疗和处理，比如刮牙垢、牙周治疗、根管治疗等。超声波牙科工具通常包括有在一端处(即近端)由电缆联结至电能和流体源的手机。电缆包括有提供流体(例如水)的软管和提供电能的导体。
手机的另一端(即远端)具有开口，计划来容纳可更换的插入物，该插入物上载有转换器(例如磁致伸缩型)。转换器从插入物的近端延伸入手机的中空内部。超声波地振动的尖端从插入物的远端延伸。
在牙科手术过程中利用超声波牙科工具时，牙科医生通常根据待处理牙齿重新定向插入物尖端。在进行这个角度调整时，医生通常将插入物从患者口腔中取出，并且旋转插入物从而将尖端重新定向在期望的角度位置。由于必须克服造成插入物在手机中紧配合的摩擦力，需要用双手来进行这个旋转。在通常的治疗期间，重新定向尖端的步骤进行了多次。这不仅耗时，而且还打断了工作流程的容易程度和顺利程度。
在医生选择为不旋转插入物的口腔区域，医生的手腕必须充分地扭曲以实现同样的功能。这种扭曲动作受到连接至手机的电缆阻力的阻碍。
因此，需要比常规的牙科工具使用更舒适且更少疲劳的超声波牙科工具。任何这种新的改进应当与牙科医院中已有的各种电能和流体源、手机以及插入物向下兼容。
发明内容
在本发明的一个示例性实施例中，提供了一种超声波牙科手机，用于支持将电能转换成超声波振动的转换器。该牙科手机包括本体、旋转头和挡圈。本体可旋转地容纳转换器。旋转头与转换器相接合以便旋转它。挡圈稳固地联结至本体和旋转头之中的一个上并且可旋转地联结至本体和旋转头之中的另一个上，以使得旋转头可旋转地联结至本体。
在本发明的另一个示例性实施例中，提供了一种包括有插入物和手机的超声波牙科治疗机。插入物包括尖端和将电能转换成超声波振动的转换器。手机包括本体、旋转头、挡圈和线圈组件。本体可旋转地容纳插入物。旋转头与插入物相接合以便旋转它。挡圈稳固地联结至本体和旋转头之中的一个上并且可旋转地联结至本体和旋转头之中的另一个上，以使得旋转头可旋转地联结至本体。线圈组件激励转换器。
结合附图，参考以下详细的描述，能理解到本发明的这些和其它方面，在附图中图1是一种超声波牙科治疗机(系统)，其包括有连接至电能和流体源的超声波牙科工具；图2是本发明的示例性实施例中的超声波牙科手机的侧视图；图3是图2所示超声波牙科手机的仰视图；图4是图2所示超声波牙科手机的后视图；图5是图2所示超声波牙科手机的放大顶视图；图6是图5所示超声波牙科手机沿着A-A线的横截面图；图7是图2所示超声波牙科手机的放大分解视图；图8是能容纳在图2所示超声波牙科手机中的插入物的透视图；具体实施方式
在本发明的示例性实施例中，超声波牙科手机具有旋转头，其自由地旋转而手机的其它部件(例如本体和包含在其中的线圈)保持不动。这样，当超声波牙科插入物被插入牙科手机中时，其能相对容易地与旋转头一起被旋转。
图1是一种超声波牙科治疗机，其包括有经由电缆12连接至电能和流体源14的超声波牙科工具10。电缆12包括有从电能和流体源14向超声波牙科工具12输送流体的导管以及输送电信号的导线。超声波牙科工具10包括手机100和容纳在手机100内的插入物200。
现在参考图2-5，手机100包括本体102、旋转头104和互连部106。位于手机100远端处的旋转头104可旋转地联结至手机100的其余部分。位于手机100近端处的互连部106联结至电缆(例如图1的电缆12)，用于向手机100提供电信号以及流体(例如水)。互连部106具有形成于其上的释压器107以释放互连部106和电缆之间的张力。
由于本体102稳固地联结至互连部106，互连部106又稳固地连接至电缆，因此手机100不能轻易地旋转。因此，通过允许旋转头104相对于手机100的其余部分旋转，牙科医生无需重复性地重新定向整个牙科工具以便处理不同的牙齿和/或牙齿的不同区域。而且，由于手机100的旋转头104能相当容易地相对本体102旋转，牙科医生不必将插入物从患者口腔取出并且使用双手旋转插入物以便将插入物的尖端重新定位在期望的角度位置。因此，减少了牙科治疗期间与多次重新定位尖端相关的时间，并且工作不会那么多地被打断了，从而得到了顺利的工作流程和时间的减少。
旋转头104具有大致圆筒形的形状、中空内部和该内部的每一端处的开口，该开口用于在一端处容纳本体102的远端并且在另一端处容纳牙科插入物。例如，在其远端，旋转头104具有形成于其上用于容纳插入物的开口111。
旋转头104在其外周边表面周围形成有多个凹口110。每个凹口110呈细长椭圆(或矩形)形状，并且其主轴与手机100的中心轴平行。凹口110便于牙科医生抓住旋转头104以旋转之，例如相对于本体102(例如只用一只手)。在其它实施例中，旋转头104可具有多个形成于其上的突出部以代替凹口。
本体102具有形成于其上的一对槽103，这对槽距离顶部等距离并且基本上横穿本体102的整个长度。槽103用于在手机100上安装手柄112。本体102还具有在本体102远端附近的底部处形成于其上的多个基本上均匀间隔的长形孔108，其用于防止手柄112在手机100的轴向方向上移动。本体102还具有在其近端附近的底部处形成于其上的槽105，槽105与长形孔108共线。槽105与槽103一起与手柄112相接合以防止手柄112绕着手机100的中心轴旋转。这些槽在其它实施例中可不被使用。
手柄112具有接合部114，其具有大致圆筒形形状和中空内部。接合部114类似于套筒地滑动到本体102上，并且与本体102相接合，使得接合部包围本体102的一部分。接合部具有形成于其上的弹性悬臂部118，其用于与本体102上的其中一个长形孔108相接合。接合部114具有连接至其底面的把手116，在牙科手术过程中牙科医生用该把手来握持手机100。把手还有利于用一只手来转动旋转头104。把手116具有形成于其后表面上的多个凹口或突出部120，其用于方便牙科医生抓住。
现在参考图6和7，手机100还包括有由金属(例如不锈钢)制成的挡圈130。挡圈130基本上为圆形，但是没有形成一个完整的圆形。挡圈130是柔性的(弹性的)并且当作弹簧，因为没有连接在一起的端部能通过施加压力而靠近在一起，但是当压力移走时它们又分开。
旋转头104具有在其近端附近形成于内表面上的圆槽131，其用于与挡圈130接合。挡圈130安装在圆槽131中，例如通过在挡圈130上施加压力以将其压缩，并且一旦挡圈130已经与槽131对准，则释放压力。在安装完成后，挡圈130被锁定至旋转头104并相对于旋转头104固定。
在将挡圈130锁定至槽131之后，通过将本体102的远端容纳入其近端处的旋转头开口，旋转头104与本体102相联结。本体102在其远端形成有接合部109，其半径小于本体102其余部分的半径。在接合部109和本体102其余部分之间的接头处在接合部103的外表面上形成有圆槽150。当接合部109被插入旋转头104中时，挡圈可旋转地与槽150相接合以使得旋转头104可旋转地联结至本体102。在其它实施例中，旋转环可以稳固地联结至本体102并且可旋转地联结至旋转头104。
本体102具有内表面，其限定了贯穿其中所形成的中空腔128，心轴(bobbin)136容纳入其中。在通常的超声波牙科工具操作过程中，流体被泵送穿过电缆和手机100直到插入物的尖端。插入物的振动尖端将流体束打碎成喷雾。喷雾不仅使尖端保持冷却，而且还将牙齿的表面保持冷却并且防止组织损伤。穿过手机100(穿过心轴136)的流体通路必须密封以使得直到流体束在远端通过流体输送通道从插入物中流出也没有泄漏发生。
心轴136具有大致圆筒形的形状，并且在其远端附近形成有一对圆周槽152和154。槽152和154分别与O形环132和134相接合，并且用于防止流体从手机100泄漏出去。例如，O形环132与旋转头104的内表面形成水密密封，同时O形环134与接合部109的内表面形成水密密封。
心轴136还具有形成于其上的一对圆凸缘156和158。长线圈138在心轴136上安装于凸缘156和158之间。心轴136还具有在其近端附近形成于其上的一对圆凸缘160和162。短线圈140在心轴136上安装于圆凸缘160和162之间。线圈，例如，由绝缘线所制成。在其它实施例中，线圈可具有基本上相同的长度，或者较长的线圈可安装在心轴136的近端附近。
在其近端附近，心轴136具有形成于其上的圆槽172，用于安置O形环142。通过使O形环142安置在槽172中，在心轴136和本体102的内表面之间形成水密密封以使得流体不会从手机100中泄漏出去。
心轴136具有内表面，其限定了大致圆筒形的腔170，该腔用于将流体从近端传输至远端，并且具有位于其近端处的开口164，该开口用于将流体容纳入圆筒形腔170。心轴136还具有形成于其近端处的多个(例如三个)开口166，其用于将插头销148容纳在心轴136中。插头销148由导电材料(比如铜)制成。心轴136、本体102、旋转头104、手柄112和互连部106的外壳由适当的合成聚合物材料制成，比如通常所指的“塑料”(例如高温树脂)。例如，它们可以利用ULTEM(可从GE Plastics购得的一种非结晶热塑性聚醚酰亚胺)来制造。
心轴136还具有形成于其上的多个线性槽168，其与相应的开口166对准并且由其延伸至线圈138和/或140。分别安装在开口166和槽168中的插头销148被焊接和/或以其它方式电连接至线圈138和/或140，并且用于将电信号从电能和流体源经由电缆传输穿过互连部106。
互连部106还具有形成于其上的多个(例如三个)各自与开口166相接合的细长插座146。细长插座146，例如，形成于互连部106的连接部144上。细长插座146具有形成于其中的电触点，用于分别与各个插头销148的电连接。电触点在另一端与电缆中的导线电连接，例如，以便将电能供应至线圈138和140，从而将它们通电。
图8示出了能容纳在本发明示例性实施例的牙科手机100中的超声波牙科插入物200。插入物200穿过开口111容纳入心轴136的腔170。例如，牙科插入物包括有位于其远端的尖端202和位于其近端的转换器208。牙科插入物包括有把手204，其可以由高温树脂制成。插入物除了转换器之外的其余部分由例如不锈钢制成。
转换器208，例如，可以由一叠平行布置的薄镍板(thin nickelplate)(例如16片含90％镍锰合金的层叠镍合金带材)所形成。镍板可以在两端处利用包括有不含镉的银焊料和高温钎焊熔剂的钎焊化合物在钎焊接头处接合起来。
插入物200是磁致伸缩型，其中镍板208能在利用来自电缆的电信号将线圈138和140通电时把电能转换成超声波振动。插入物200具有安装于其上的O形环206，用于接合和压配合旋转头104的内表面以使得形成水密密封并且还使得插入物(并且因此其尖端)与旋转头104一起相对于本体102旋转。本领域的普通技术人员可用的任何其它适当的牙科插入物都可用来代替牙科插入物200。
插入物200具有形成于其上的孔212，用于接纳来自心轴136的圆筒形腔170的流体。把手204具有位于其远端处尖端202附近的通路210，用于让流体离开插入物。在其它实施例中，插入物可具有位于其尖端的端部处的开口、形成于尖端上的槽、或者用于让流体离开插入物的外管。
在一个操作过程中，该叠薄镍板208在线圈感应激励之下以一个与其固有频率相等的频率振动。在将插入物置于手机中并且启动电源之后，操作者手动地调节电源的频率直到其达到共振频率，即插入物的固有频率。可选地，一旦启动后，自动调节单元可自动地锁定在插入物的共振频率上。此时，该叠薄板开始振动。该叠薄板的这种振动被放大并被传递至尖端202。美国使用的超声波插入物通常被设计为在25kHz或30kHz的频率下振动。
本领域的一般技术人员能理解到，在不偏离其精神或实质特点的情况下，本发明可表现为其它具体形式。因此现在的描述在所有的方面应当视为示例性的并且不是限制性的。本发明的范围由所附权利要求指出，并且所有在其等同物的含义和范围内的改变都涵盖在其中。
例如，虽然本发明的手机是参考美国通常使用的磁致伸缩型超声波牙科工具进行描述，但是本发明的原理同样也能应用于欧洲通常使用的压电型超声波牙科工具。
权利要求
1.一种超声波牙科手机，用于支持将电能转换成超声波振动的转换器，该牙科手机包括可旋转地容纳该转换器的本体；与该转换器相接合以便旋转它的旋转头；和挡圈，其稳固地联结至本体和旋转头之中的一个上并且可旋转地联结至本体和旋转头之中的另一个上，以使得旋转头可旋转地联结至本体。
2.如权利要求1的超声波牙科手机，其中挡圈是能被压缩以便安装在旋转头内的金属弹簧。
3.如权利要求2的超声波牙科手机，其中旋转头具有形成于其内表面上的圆槽，用于稳固地接合挡圈。
4.如权利要求3的超声波牙科手机，其中本体具有形成于其外表面上的圆槽，用于旋转地接合挡圈。
5.如权利要求1的超声波牙科手机，其中本体具有多个形成于其上的线性槽，用于安装把手。
6.如权利要求5的超声波牙科手机，其中本体具有多个形成于其上的长形孔，用于将把手锁定至本体。
7.如权利要求1的超声波牙科手机，其还包括有用于激励该转换器的线圈组件。
8.如权利要求7的超声波牙科手机，其中该线圈组件包括有心轴和至少一个安装在该心轴上的线圈。
9.如权利要求8的超声波牙科手机，其还包括有至少一个安装在该心轴上的O形环，用于与旋转头和本体之中的至少一个形成大致水密的密封。
10.如权利要求8的超声波牙科手机，其中该心轴具有内表面，其限定了贯穿其中的一个腔，用于将流体从其近端传送至其远端。
11.如权利要求8的超声波牙科手机，其还包括有用于将该线圈组件联结至一电缆的互连部。
12.如权利要求11的超声波牙科手机，其还包括有多个电连接于该至少一个线圈和电缆之间的插头销。
13.如权利要求1的超声波牙科手机，其中该转换器为磁致伸缩型。
14.如权利要求1的超声波牙科手机，其中该转换器为压电型。
15.一种超声波牙科手机，用于支持将电能转换成超声波振动的转换器，该牙科手机包括可旋转地容纳该转换器的本体；与该转换器相接合以便旋转它的旋转头；和可旋转地将本体联结至旋转头的装置，所述装置稳固地联结至本体和旋转头之中的一个上并且可旋转地联结至本体和旋转头之中的另一个上。
16.如权利要求15的超声波牙科手机，其中该可旋转地进行联结的装置是金属弹簧。
17.一种超声波牙科治疗机，其包括插入物，其包括一尖端和将电能转换成超声波振动的一转换器；和手机，其包括可旋转地容纳插入物的本体；与插入物相接合以便旋转它的旋转头；和挡圈，其稳固地联结至本体和旋转头之中的一个上并且可旋转地联结至本体和旋转头之中的另一个上，以使得旋转头可旋转联结至本体；和激励该转换器的一线圈组件。
18.如权利要求17的超声波牙科治疗机，其还包括有将电信号和流体供应至手机的电能和流体源。
19.如权利要求17的超声波牙科治疗机，其中挡圈是可被压缩的以便安装在旋转头内的金属弹簧。
20.如权利要求17的超声波牙科治疗机，其中该线圈组件包括有心轴和至少一个安装在心轴上的线圈。
21.如权利要求17的超声波牙科治疗机，其中该转换器包括有一叠薄镍板。
22.如权利要求21的超声波牙科治疗机，其中当该线圈组件被通电时，该叠薄镍板产生超声波振动。
23.如权利要求17的超声波牙科治疗机，其中该插入物还包括有布置在尖端和转换器之间并且连接至这两者的一连接体。
全文摘要
提供了一种用于支持转换器的超声波牙科手机(100)。转换器将电能转换成超声波振动。牙科手机包括本体(102)、旋转头(104)和挡圈(130)。本体(102)可旋转地容纳转换器。旋转头(104)与转换器相接合以便旋转它。挡圈(130)稳固地联结至本体(102)和旋转头(104)之中的一个上并且可旋转地联结至本体和旋转头之中的另一个上，以使得旋转头可旋转地联结至本体。
文档编号A61C3/03GK1722992SQ200380105585
公开日2006年1月18日 申请日期2003年12月12日 优先权日2002年12月12日
发明者B·阿特金, H·利维 申请人:底斯柯斯牙齿印模公司