专利名称：一次性使用的涡轮手机的制作方法
技术领域：
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，为口腔工作区照明(见
图1)。手机在使用后很难彻底消毒，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入患者的口中，使病菌通过患者的消化道、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。
现有的涡轮手机是的转子是由转子轴、车针夹具、轴承、涡轮等多件组合而成，增加了装配误差，使其径跳加大。
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，还需将光导纤维粘接成束，再经过磨光、抛光而成。因此，整机生产效率低，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，材料成本低，回收利用率高。
为实现本发明的目的，首先对涡轮手机的结构进行了改进，将机头外壳一次注塑成型，手柄同机头外壳作为一体可同时一次注塑出，也可分成两部分注塑成型。机头外壳沿转子轴轴线方向内外各有两道槽，用来固定进气管和回气管的一端并形成通孔。手柄外有三道槽通到机头，用来固定进气管、回气管、光导器和水管。采用钢质转子轴注塑涡轮结构，减轻了重量，保证了转子的动平衡。轴承由轴碗、滚珠、隔离圈和转子轴环形球面槽组成。车针采用转子轴内镶塑料套管夹紧。
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示意图。
图3 现有涡轮手机主视剖面示意图。
图4 本发明手机水路、气路、光路示意图。
图5 本发明手机两轴碗开口方向背向于涡轮的机头结构示意图。
图6 本发明手机两轴碗开口方向面向于涡轮的机头结构示意图。
图7 本发明手机两轴碗开口方向背向于涡轮的机芯组装示意图。
图8 本发明手机两轴碗开口方向面向于涡轮的机芯组装示意图。
图9 本发明手机钢质转子轴内镶通体塑料套管的注塑涡轮结构示意图。
图10 本发明手机带导向孔的钢质转子轴注塑涡轮结构示意图。
图11 本发明手机轴碗、滚珠、隔离圈和转子轴环形球面槽装配示意图。
图12 本发明手机机头与手柄合为一体的外部组装示意图。
图13 本发明手机机头与手柄分为前后两部分的外部组装示意图。
图14 本发明手机机头与手柄为一体的外形示意图。
图15 本发明手机机头与手柄分为前后两部分的外形示意。
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、生产效率低、成本高。本发明是采用注塑的方法制造手机的外壳及涡轮等复杂部件，轴承采用冲压成型的轴碗、隔离圈直接把滚珠限定在转子轴环形球面槽中，提高了精度，而且工艺简单，生产效率高，成本低，装配精度高。
参见图4可知，本发明供一次性使用的涡轮手机包括机头(1)、机头上盖(7)、机头下盖(17)、手柄(2)、进气管(8)、进水管(9)、回气管(12)、光导器(13)和接头密封胶垫(11)，其特征在于手柄外开有进气管固定槽(14)、回气管固定槽(15)和光导器、喷水管固定槽(16)，进气管(8)、回气管(12)、光导器(13)和进水管(9)等分别安放在各自的固定槽内;两道进气管、回气管机头外定位槽(18)与两道进气管、回气管机头内定位槽(19)形成两个使进气管、回气管与机头内部相通的两个通孔，这四道槽的宽度等于进气管、回气管的直径;进气管、回气管限位环(20)使进气管、回气管的位置受到限定;进气管与回气管被机头上盖(7)的两个平行定位圆弧槽(40)压紧密封在进气管固定槽(14)和回气管固定槽(15)中。
参见图5、图7可知，涡轮机芯包括转子轴(3)、涡轮(4)、涡轮密封环(29)、上轴碗(26)、下轴碗(27)、隔离环(23)和滚珠(22);定位胶圈(24)被安放在机头内的胶圈定位槽(31)内;轴承隔离圈限定环(21)是保证在拆卸车针时滚珠不会从下轴碗中脱出。此结构为两轴碗开口方向背向于涡轮的形式。
参见图6、图8可知，此结构为两轴碗开口方向面向于涡轮的形式，，机头上盖(7a)、机头下盖(17a)、胶圈定位槽(31a)的形状和位置略有改动，其它部件与图5、图7中的部件完全相同。
参见图9可知转子轴体内有中空孔，孔中装有车针夹紧塑料套管(32);转子轴体中部开有涡轮轴向定位槽(33)，是一环形球面凹槽，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转子轴环形球面槽(30)即滚珠定位槽。
参见图10可知，转子轴体(3a)内有中空孔，中空孔分上下两个空间，下部装有车针夹紧塑料套管(32a)，车针夹紧塑料套管下口直径略大于内孔直径。其它部位结构与图9相同。
参见图11可知，本发明采用的轴承是由轴碗(26)、滚珠(22)、隔离圈(23)、和转子轴环形球面槽(30)组成。其特征在于滚珠直接以转子环形球面槽为定位槽，并由隔离圈将滚珠均布排开，隔离圈周边开有3～12个直径略大于滚珠的圆孔。每只轴碗内可装入3～12枚滚珠，滚珠嵌入隔离圈的圆孔内，隔离圈的直径略大于转子轴(3)的直径。轴碗滚珠定位圆弧(35)与滚珠(25)的半径相同，定位圆弧以上，为保证装配和滚珠的运行而有一定锥度。轴碗下口的直径略大于隔离圈直径。轴碗为冲压或车削加工而成。
参见图12、图13可知，光导器(13)、(13a)根据光导器、进水管定位槽(16)、(16a)的形状以及与进水管(9)、(9a)的位置关系确定其形状，由聚苯乙烯或聚碳酸酯(透光率高的塑料)注塑成型，外面镀银的整体光导器。
参见图4、图12可知，进气管(8)、回气管(12)、进水管(9)和光导器(13)是由外部被嵌入手机手柄外面的定位槽内的。进气管、回气管、进水管和光导器被制成与其定位槽相同的形状。进气管(8)、回气管(12)放在定位槽中后由机头上盖(7)压住密封。手柄末端开有外螺纹(37)并装有接头密封胶垫(11)。
参见图4、图12、图13可知，机头下盖(17)上的两个突出部分(36)是为了密封住由于加工出进气、回气管通入机头内的两个通孔，在机头内沿转子轴轴线方向开出的两道槽而设置的。
参见图13可知，机头(1)与手柄(2a)可做成前后两部分组合的，其特征在于，机头的后半部开有进气管固定槽(14a)、回气管固定槽(15a)和光导器、进水管固定槽，手柄部分为空心塑料管，管的一端封闭，在封闭的面上开有使进气管、回乞管、进水管和光导器通过的圆孔，在这一端的外面带有螺纹(37a)。
参见图13、图15可知，本发明手机还可以做成机头与手柄分为前后两部分的结构，手柄末端的进气管(8a)、进水管(9a)、回气管(12a)和光导器(13a)的接口、以及外螺纹(37a)、接头密封胶垫(11)，可根据标准制成各种形式。
综上所述，本发明采用了二种注塑外壳形式、二种组合轴承形式、二种车针装夹形式、以及钢质转子轴同注塑涡轮一体化的结构，保证了产品的一致性，加工工艺简单，生产效率高，成本低，精度高，使用后材料回收利用简便，因此适合大批量生产，也适合作为一次性使用。
本必明的一次性使用的涡轮手机是广泛使用于牙科的涡轮机以及综合治疗台的一种部件。
权利要求
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、光导器、机头上盖和机头下盖，其特征在于机头和手柄连在一起注塑而成，手柄外开有进气管固定槽、回气管固定槽和光导器、进水管固定槽；在机头外壳沿转子轴轴线方向内外各开有两道与进气管、回气管直径相同的平行槽，这四道槽两两相交形成的通孔与进气管固定槽、回气管固定槽相交；进气管、进水管、回气管为成型管材；机头上盖有两道平行的圆弧槽，在机头下盖上有一通孔，孔的直径略大于转子轴直径；进氯管、进水管、回气管和光导器等分别安放在各自的固定槽内；机头内有一胶圈固定槽。
2.按权利要求1所述的涡轮手机，其特征在于机头和手柄可注塑成前后两部分，机头的后半部开有进气管固定槽、回气管固定槽和光导器、进水管固定槽;手柄部分为一空心塑料管，管的一端可封闭，在封闭的面上开有可使进氯管、进水管、回气管和光导器通过的孔，进气管、进水管、回气管和光导器从孔中穿出;在手柄末端外壁上开有外螺纹。
3.按权利要求1、2所述的涡轮手机，其特征在于滚珠轴承是由轴碗、滚珠、隔离圈、转子轴球面圆弧槽和定位胶圈组成，滚珠轴囝直接套在转子轴上;隔离圈周边开有3～12个圆孔，滚珠嵌入隔离圈的圆孔内。
4.按权利要求1～3所述的涡轮手机，其特征在于滚珠轴承两轴碗4的开口方向同时背向于涡轮;上轴碗被固定在定位胶圈上，定位胶圈被固定在机头内的胶圈定位槽上;下轴腕被机头下盖压紧定位;机头上盖有一道轴承隔离圈限定环，其直径略大于转子轴直径，略小于轴碗直径。
5.按权利要求1～3所述的涡轮手机，其特征在于滚珠轴承两轴碗的开口方向可同时面向于涡轮;上轴碗被固定在定位胶圈上;下轴碗被机头罡盖压紧定位;定位胶圈被固定在机头内的胶圈定位槽上。
6.按权利要求1～2所述的涡轮手机，其特征在于光导器是由聚苯乙烯或聚碳酸酯注塑成条状，其上开有进水管固定槽，外面镀银的整体光导器。
7.按权利要求1～2所述的涡轮手机，其涡轮机芯包括转子轴、涡轮、滚动轴承、定位胶圈和涡轮密封环，其特征在于转子轴体内在中空孔，孔内通体装有车针夹紧塑料套管;转子轴体中部开有涡轮轴向定位槽，是一环形球面凹槽，其外面是注塑涡轮，涡轮与转子轴是一整体;在涡轮轴向定位槽的两侧还设有转子轴环形球面凹槽，是滚珠定位槽。
8.按权利要求7所述的涡轮手机，转子轴体内的中空孔，其特征在于还可以分为前后两部分，前一部分是车针导向孔，后一部分装的车针夹紧塑料套管，塑料套管靠近导向孔一端的开口直径略大于导向孔的直径，塑料管的内径略小于导向孔的直径。
全文摘要
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、手柄、进气管、进水管、密封胶垫和光导器组成，其特征在于机头外壳和手柄是注塑而成的。进气管、进水管、回气管和光导器被定位在手柄外面的成型槽中，轴承采用轴碗滚珠结构。机头由机头外壳、机头上盖、机头下盖、转子轴、注塑涡轮涡轮挡圈、轴承和定位胶圈组成。轴承由轴碗、滚珠、隔离圈和转子轴环形球面槽组成。采用钢质转子轴和注塑涡轮结构，减轻了重量，保证了转子的动平衡。
文档编号A61C1/02GK1069875SQ92108919
公开日1993年3月17日 申请日期1992年8月5日 优先权日1992年8月5日
发明者殷利民, 蔡玉珍 申请人:殷利民, 蔡玉珍