具有筒的牙科和/或外科器械及相应的筒的制作方法

本发明涉及医疗器械的领域，更确切地涉及牙科器械和/或外科器械。更具体地，本申请涉及对牙科和/或外科器械的设计方面的改进。

在本申请的背景中，表述“器械”是用作通用术语，指医生的任何工作工具，尤其是牙科医生或外科医生。同样，表述“马达”通用地指能够产生机械运动（尤其是旋转、线性、振荡、超声运动等等）的任何装置，表述“手机（pièceàmain）”总体上指传输或转换此类机械运动的装置，并且表述“头部”指手机的由该工具的根据预定角度传输运动的元件、引导元件和紧固元件构成的部分。

背景技术：

已知的牙科和/或外科器械包括“涡轮”型（通过空气驱动）手机或“弯（contre-angle）”型（通过马达和通过传动装置驱动）手机。在这两种情况下，手机主要包括大体安装在滚珠轴承上的工具的紧固（和驱动）系统。

因为工具的紧固系统以极高的速度进行转动，所以这些工具紧固系统的定位的机械精确度对于安全性、品质、器械性能和医生的方便度以及患者的舒适度而言极为重要。

目前市场上的系统的设计的特征在于，滚珠轴承的引导直径不是由相同的镗孔（圆筒）构成，和/或其构成的方式对于轴承的预载使得安装更加复杂。因此，目前的系统具有以下缺点：

-几何误差（尤其是在对准方面和同心方面）可能导致降低工具的动态偏心度并且增加振动现象；

-滚珠轴承通常借助弹簧元件被预载，以便消除工具的轴向间隙。因此，未对准误差将导致轴承预载力分布不均匀并且加快轴承的损坏；

-对于“弯”型手机，主动轮与从动轮之间的啮合品质对于保证振动-声音品质水平和确保力传输的更好效率而言是至关重要的；

-其中，直接在手机头部中加工滚珠轴承的引导镗孔的系统对于抗冲击性能非常敏感。手机头部的侧面上的冲击尤其可能让头部材料局部地变形，并且消除轴承的径向间隙。因此，这可能导致轴承的完全损坏；

-操作方面的影响包括待加工的非常精密的零件的数量和组装复杂度；以及

-如果售后服务安排成在多个场地进行工作（事实往往如此），则更换磨损零件（例如，滚珠轴承）需要使用特殊的工具并且对于每个场地都需要培训技术人员。

说明了目前已知的方案并且体现出上述缺点的文献的一个示例是ep0527473，其中可能会在滚珠轴承的对准和同心方面产生很大的几何误差。在文献ep1378207中，两个滚珠轴承是在两个不同的镗孔上被引导，由此产生了同心度欠佳的风险，并且滚珠轴承的预载机制在部件数量、安装运动学、人员资格和特殊工具方面都颇为复杂。最后，de4324493也提出了一种在部件数量、安装运动学、人员资格和特殊工具等方面以及还在对冲击的极大敏感性方面相当复杂的滚珠轴承预载机制。

技术实现要素：

因此，本发明的目标是提出一种新的牙科和/或外科器械，它不具有目前已知的器械的这些缺点。更具体地，本发明的目标是提出一种牙科和/或外科器械，它使得能最大程度上减少几何误差，改善轴承预载力的分布和轴承的啮合品质，提供优良的抗冲击性能，减少需要加工然后安装的精密零件的数量，并且最终改善对于售后服务方面的灵活性。

为此目的，本发明主要包括将头部的元件预先安装在“筒”中（或“胶囊”中），筒的几何形状设计成能优化运动传输轴的定位和工具的引导和紧固元件的对准。同时，根据本发明的筒还能够很容易地进行更换，而不需要借助特殊的工具或特殊的方法。

更具体地，独立权利要求、从属权利要求和提出优选实施例的说明中描述了本发明。

根据本发明的第一方面，本发明涉及一种牙科和/或外科器械，其包括通过工具架驱动工具的马达，所述工具架位于牙科和/或外科器械的头部中，所述工具架通过至少第一滚珠轴承和第二滚珠轴承支撑在牙科和/或外科器械的头部中，其中第一滚珠轴承和第二滚珠轴承定位在筒中，所述筒被插入到牙科和/或外科器械的头部中，所述筒包括用于同时安装和引导第一滚珠轴承和第二滚珠轴承的单个镗孔。

如下所述，采用单个镗孔安装和引导支撑着旋转部分的这两个滚珠轴承，使得与轴承定位的任何误差最小化，且使得与这些误差相关的任何问题最小化。

根据本发明的第二方面，本发明涉及一种筒，它能够被插入到根据本发明的牙科和/或外科器械的头部中，并且所述筒包括：

套筒，其具有内部的镗孔和侧向开口，以及

子组件，其具有转子、第一滚珠轴承、第二滚珠轴承以及工具架。

因为这种筒容纳了器械的头部的所有“活动”元件，所以它能允许容易的更换。

附图说明

通过阅读下文参照附图并以示例方式给出的说明，能更好地理解本发明，在附图中：

-图1是根据本发明的实施例的牙科和/或外科器械的示意性剖面图；

-图2包括子图2a到2e，这些是在本发明的意义上的筒的安装顺序的示意图；以及

-图3是根据本发明的实施例的牙科和/或外科器械的头部的剖面图。

具体实施方式

图1示意性示出了根据本发明的实施例的牙科和/或外科器械1，并且在图2和图3中示出了牙科和/或外科器械1的结构的细节。在此示例中，尤其涉及“弯”型旋转的牙科和/或外科器械，因此，该器械用于承载和驱动牙钻，然后该牙钻用于清除被龋齿软化的牙齿组织。此牙科器械1尤其包括根据本发明的实施例的筒10，下文将更详细地说明筒10。当然，本发明还涉及具有该相同结构的外科器械。

本发明的一个重要的目标是提供一种相对于现有的方案几何误差在很大程度上减少的牙科和/或外科器械。实际上，为了实现承载工具（尤其是牙钻）的紧固和引导系统的轴承的最佳的运行和使用寿命，这些轴承必须安装成使得与这两个轴承相关的未对准误差/同心误差尽可能地小。

为此目的，本发明提出在同一个镗孔中（即，在圆筒中）安装和引导这两个轴承，这样使得几何误差最小化并且能实现下述其它优点。在相反的情况下，每个支承面或辅助零件都可能使此相对误差翻倍。

为了实现这种方案，本发明提出在套筒中制造用于滚珠轴承的安装和引导的此圆筒，该套筒称为扩散器，并且用于安装运动传输元件，以及用于在此套筒中安装工具的引导元件和紧固元件。然后，在将安装有这些元件的套筒插入到牙科和/或外科器械头部中之前，先密封和防护该安装有这些元件的套筒。

图2包括子图2a到2e，示出了根据本发明的实施例的筒的安装顺序。

首先如图2a所示地提供套筒11。此套筒11包括在内部的圆筒状镗孔80以及侧向开口（用箭头表示)，该侧向开口用于将筒10的转子23连接到牙科和/或外科器械1的主动轴41（如图3所示）。此圆筒状镗孔80用于同时安装和引导第一滚珠轴承和第二滚珠轴承，下文将进一步说明。

在同一个操作中，在此套筒11中加工镗孔80，其包括用于引导轴承的支承面81、82以及容纳阻尼接头12、13的凹槽83、84（参照图2b）。因此，安装之后两个轴承之间的同心度误差最小化，并且阻尼接头12、13在其轴承上的压缩是均匀的。在如图2b所示的下一个步骤中，阻尼接头12、13安装在为此目的设置的凹槽83、84中。而且，用于预载轴承的弹簧16也安装在套筒11中。

如从图2c中所见地，并行地安装具有转子23的子组件20。此子组件20包括两个滚珠轴承21、22以及工具（或工具架）的紧固和引导元件24、25、27。外齿（或齿轮）26设置在转子23上。此外齿26与主动轴41的相对应的齿42啮合，以便在牙科和/或外科器械1工作时驱动此子组件20，并且由此还驱动工具，进行旋转（参照图3）。此齿26可以构成转子23的整体部分，但是它也可以实施为分开的零件并且嵌入至转子23上。

采用预先安装的阻尼接头12、13来将组装后的子组件20安装在套筒11中以构成筒10。在此组装过程结束时，借助于螺帽18锁定该筒10。

图3示出了在已安装状态下的牙科和/或外科器械1的头部。可以看出，筒10被插入到由头部的壁30所形成的自由空间中，然后通过标准锁紧机构31被锁紧在头部中。从图3中也可以看出，主动轴41（通过未示出的马达所驱动）的齿（齿轮）42与筒10中的齿26啮合，以便驱动工具的紧固和引导元件24、25、27进行旋转，这些元件由滚珠轴承21、22支撑。此主动轴41也由滚珠轴承的支撑，图3中可以看到其中一个滚珠轴承（附图标记为43）。

除了这种驱动能量的传输之外，主动轴41的端部还用于筒10的定位和锁定。实际上，且如图3所示，主动轴41的端部达到插入至侧向开口中（图2a中用箭头表示），并且因此可以将筒10锁紧在合适的位置中。

除了几何形状的改进和相应误差的减少之外，根据本发明的牙科和/或外科器械1还在轴承的预载方面具有改进。实际上，这一点与上面所提及的几何误差有密切关系。如果两个滚珠轴承21、22不是同心的，则为了预载所施加的力不会均匀地分布在每个轴承21、22的组成部分上。相反，此力会分成一些分量，这些分量可能造成不期望的应力，从而动态地加快每个轴承21、22的损坏。

而且，以及由于通过主动轴41的端部将筒10锁定就位，所以在根据本发明的牙科和/或外科器械1中，啮合品质也得到改善。实际上，两个传输轴41、23的垂直度也与套筒（或扩散器）11的加工所获得的精度有关。此零件的精度因此将直接影响两个传输轴41、23之间的相对定位，并且因此改善啮合品质。当然也可以设想提供这样一种牙科和/或外科器械1，其中传输轴41、23不是彼此垂直的，而是以预定的角度相对于彼此倾斜，主要目标是为了改善器械1的人体工学设计和/或适应人体结构上的需求。

根据本发明的牙科和/或外科器械1的另一个优点是对抗冲击性能的改善。在坠落或掉落的情况下，器械1的接触区域往往是它的远端。在根据本发明的牙科和/或外科器械1中，冲击力先被头部（即，被外壳）30的材料吸收，然后被筒10本身（因此，壁11）的材料吸收。由于材料的不同刚性，所实现的方案因此可以实现多层效应，并且因此减少可能损坏滚珠轴承21、22的变形的传播。

而且，本发明使得构成牙科和/或外科器械1的零件数量方面合理化。另外，主要优点如下：

-轴承21、22的引导品质和传输轴41、23的垂直度取决于套筒（扩散器）11的加工精度。因此，机构的整体品质取决于能在标准加工设备上加工的组成部分；

-套筒（扩散器）11可以在此组成部分的设计、材料和实施的方面实现优化；

-通过螺帽21锁定筒10，允许组装已装配的子组件，且该子组件能够被储存。因此只需要一次就能布置预载。

-在组装期间，通过扩散器11的精度镗孔和主动轴23的子组件的外部直径，非常容易（轴向地以及成角度地）对准筒10。因此，无需通过调节（或检查）主动轮42与从动轮26之间的相对定位的辅助操作，则能直接确保啮合品质。

-最后，筒10的组装仍然是在预载功能调节方面的高附加值操作。但是能够将筒10锁定在它的组装状态中的此优点使得能储存这些筒，然后对于售后服务（sav）能够将其作为子组件进行交付。售后服务（sav）技术人员能够仅借助于最少的工具来取下有缺陷的筒10，然后很快地更换筒。

在上文中，首先总体上描述了本发明，且然后以实际实施例解释的形式描述了本发明。当然，本发明不限于这些实施方案的说明；毋庸置疑，在不脱离权利要求书的内容限定的本发明的范围的前提下，可以做出许多变型和修改。