专利名称：包括弹性夹具的牙科或外科用的手持件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种牙科或外科用手持件，该手持件包括空心轴，该空心轴与旋转驱动装置相关联，并且其中安装有用于夹紧可拆卸刀具的柄的夹具、松开套管和滑动推动器，该滑动推动器放置在空心轴的后端并由手动按钮控制以使该夹具和松开套管相互靠近，该夹具包括用于在工作位置通过弹力夹紧刀具的柄的夹爪和环形部分，该夹爪从该环形部分朝该松开套管沿纵向延伸，该松开套管包括倾斜的外表面，该外表面能够紧靠夹爪的自由端以使它们移动分开。
背景技术：
在大多数情况下，这种手持件由气涡轮驱动并以每分钟超过400,000转的非常高的速度旋转，这对刀具相对于旋转轴线定中心提出了高要求。为了确保在工作时充分保持刀具，弹性夹具必须抵抗刀具上的至少为22N的标准拉拔强度。此外，由于操作员必须频繁更换刀具，所以该更换操作必须容易并且引起的磨损要尽可能最少。
如例如EP专利No.273259和505599中所公开的，在这种类型的普通手持件内，夹具固定在空心轴上，其环形部分位于刀具侧一即位于该轴的前端，而其夹爪轴向向后延伸，松开套管可经由与手持件的活动后盖相连的手动推动器的作用而滑入该空心轴。松开套管在前部包括设有支承面的外锥部，该支承面的孔径角大于夹具夹爪的内锥部的相对表面，从而在推动器行进期间这两个锥部沿一不改变在每个夹爪上的位置的直线发生接触。
对于根据EP专利No.273259的设计，夹具的环形部分以在旋转部分前端的刀柄为中心，而该柄的后端在松开套管内居中。由于此部分滑动，所以必须具有微小的径向间隙，因此定中心不是非常好。此外，制造和平衡形成夹具和导向衬套的构件操作困难并且成本高昂。这种装置的另一缺陷在于包括夹具、所述套管和手动推动器的组件的总长度。该长度意味着手持件的头部必须具有一定高度，而由于这是牙科医生必须放入患者嘴部的部分，所以这会不方便。
EP专利No.505599提出，利用在前部的导向衬套和设置在空心轴后端的固定导向件来改进此设计，从而使刀柄更好地居中，并且在内部包括用于刀柄的固定止动件，但是组件的长度因此会增加。此外，此装置具有另一个缺陷，即松开套管会被打开夹具内的摩擦妨碍，并且由于轴向止动件不在套管上，所以不能通过插入刀柄来除去障碍。
发明内容
本发明涉及一种空心轴内所含元件尤其是夹具及其控制件的新颖的设置，从而确保了高的定中心精度、可靠的工作、以及最重要的保较短的结构，由此可将手持件的头部制成特别紧凑的形状。
因此，提供了一种如前序部分所述类型的手持件，其特征在于，松开套管安装在空心轴的前端一即刀具一侧；该夹具可滑动地安装在该轴内，该夹具的夹爪指向前，该夹具纵向连接到推动器，该推动器使得操作者能够向前移动夹具以将其压靠在松开套管上。因此，松开套管可固定在空心轴内并形成用于刀具的柄的前部导向衬套。根据一个可确保非常好地引导柄的后端的实施例，在该空心轴内，在夹具的环形部分和控制用推动器的横向壁之间固定地安装有后部导向衬套，该后部导向衬套具有柱形孔，并包括用于将推动器与夹具相连的纵向臂的通道。
由于这些布置，可与现有技术相比减小旋转组件的长度，并因此获得其头部具有可能最低的高度的手持件，而不会损害刀具的定中心精度。这些元件的优点特别在于，由于还作为导向衬套的固定的松开套管具有双重作用，因此节省了沿着轴的整体的长度，并且刀柄的端部可直达轴的后端。
由于夹具可沿轴向方向移动，所以施加在刀具上的任何牵引力都将沿松开套管的方向向前拉动夹具，因此即使牵引力低于22N的标准极限，仍可打开夹具并释放刀具。为了防止任何无意间的打开，由夹具和控制用推动器形成的组件有利地具有卡扣配合保持装置，该保持装置用于对所述组件从工作位置向前的移动提供预定的初始阻力。该装置包括弹性钩装置，该钩装置邻接空心轴并可以以不同的方式制成，该钩装置最初向夹具和推动器的任何移动提供阻力，该阻力大大超过22N的限制。操作者在按下按钮以便打开夹具取出刀具时在一开始必须克服此阻力。但是，产生卡扣配合并且夹具开始朝前移动以后，则按钮提供的阻力仅为夹具上的松开套管施加的力的轴向分量，因此小于初始力。换句话说，在卡扣配合之后，操作者施加在按钮上的力较小，这提高了手持件的使用舒适性。
从下面的说明中可清楚地看到本发明的其它特征和优点，该说明参照附图示出作为非限制性示例的优选实施例和不同变型，在附图中图1是根据本发明第一实施例的具有气涡轮的牙科手持件的头部的示意性轴向横剖视图；图2是图1内可见的夹具的透视图；图3是图1内可见的松开套管的透视图；图4是图3的套管的轴向横剖视图；图5是图2的夹具的一部分的轴向横剖视图；图6是图1内可见的后部导向衬套的透视图；图7是类似于图3的视图，其示出松开套管的变型；图8是示出本发明另一实施例的示意性轴向横剖视图；图9是图8内可见的推动器的透视图。
具体实施例方式
图1中部分示出的手持件1是气涡轮型手持件，其包括手柄2和头部3，该头部的轴线4大约垂直于该手柄。气涡轮的转子5紧固在空心轴6上以围绕轴线4旋转，该空心轴6由头部3的体部10内的两个轴承7和8承载。轴6为管形并具有较厚的后端12以便沿轴向紧靠后部轴承8。通常，手持件的头部在后端一即在图1所示位置的顶端一被活动盖封闭，该活动盖被回位弹簧14向后推入齿凸止挡并形成手动控制按钮13。为了可拆卸地保持牙科刀具的柱状柄16，在以轴线4为中心的位置，轴6从前向后包含松开套管19、弹性夹具20、后部导向衬套21和推动器22。该推动器22在背面承载有球23，当按下按钮时该按钮13的硬板24紧靠该球。元件19、20和21具有用于接纳刀柄16的中心孔，而该刀柄的后端25紧靠推动器22的横向壁26。在推动器22的周边设置有环形凹槽27以容纳圆线弹簧28，该弹簧被轴6沿径向压缩并通过卡扣配合而固定在该轴的小的内部凹槽中，从而形成卡扣配合保持装置，该保持装置沿轴向使推动器22处于正常位置。
如图2所示，夹具20是一体式结构，其包括环形部分30，该环形部分的外柱状表面装配成可在空心轴6内滑动。弹性夹爪31从该环形部分延伸出并被纵向狭槽32分隔开，在这里弹性夹爪的数量为两个。在每个夹爪31的前部，设有基本为柱形的内表面以形成用于夹紧刀柄16的夹紧件33。在夹紧件33的前部，夹爪的内表面倾斜以形成倾斜面34，该表面沿纵向倾斜并用于使夹爪分开。每个夹爪的后部35变细以便在向倾斜面34上施加径向分力时是柔性的。
在静止时，夹爪的夹紧件33之间的空间的直径小于所用刀具的柄16的标准直径，从而当将柄放置在夹爪之间时所述夹爪可弹性地夹紧该柄。夹爪的尺寸设计为其夹紧力和所产生的摩擦足以向抵抗任何高于标准限制的拉力。
夹具20的后部包括在径向上为柔性的纵向臂36，在此该纵向臂的数量为三个，该纵向臂从环形部分30延伸出并且该纵向臂的自由端37在外表面上具有钩形轮廓。这些臂36的作用是使夹具20钩住推动器22。为此，如图1所示，该推动器22包括环形边缘38，该边缘在横向壁26的前面延伸并且在内部具有与夹具臂互补的钩形轮廓。此外，边缘38沿轴向紧靠臂36以便能够向前推动夹具。这两个钩形轮廓和臂36的柔性相结合而确保在手持件的任何使用条件下都能实现所需的夹具的纵向保持，而且还允许利用更大的力进行分离以便拆卸。每个臂36的端部37都包括斜切部，该斜切部允许因臂36的柔性而通过卡扣配合来重新组装这两部分。
图3和4内详细示出了松开套管19的一个实施例。该套管的内孔40校准成可接纳刀柄16，从而该套管19形成前部导向衬套。该套管的外表面41是柱形的并且无间隙地配合在空心轴6中，套管19优选地焊接在该空心轴上。在前部，套管19包括外锥部42一该外锥部包括锥角不同的两个部分，从而形成第一倾斜面43，该第一倾斜面43相对于轴线4的锥角大于第二倾斜面44的锥角。倾斜面43和44通过倒圆的表面45相连。表面44后方为横向面46。套管的表面43～46与夹具20各夹爪的端部配合。
图5是图1和2内所示夹具20的夹爪31的自由端的放大横截面。在夹爪的内表面上，夹紧件33的表面前部为倾斜面34，该倾斜面34在此示例内基本为平面，但是在其它实施例内也可具有锥形构型。在前部，表面34通过倒圆的表面51连接到夹爪的前部表面52。夹爪的表面34和51紧靠松开套管19的倾斜面44以使夹爪31分开。夹爪的前部表面52可紧靠套管19的横向面46以在打开位置使夹具停止移动。
图6示出后部导向衬套21的形式，该衬套包括刀柄16在其中被精确引导的柱形孔54。衬套21具有柱形的周向面55，该周向面装配在空心轴6中并例如通过焊接固定在该空心轴上。在衬套21的该周向面和后端56之间存在直径较小的区段57，从而为推动器22的边缘38留有空间。柱形表面55被三个纵向凹槽形成通道58截断，如从图1可见，夹具的弹性臂36以一定的径向间隙通过该通道，从而它们可向内弯曲以卡扣配合到推动器22上。夹具通过其臂36卡扣配合在通道38内而旋转地紧固在轴6上。
在手持件的制造期间，在两个导向衬套处于占据着刀柄16的位置的基准柄上的情况下放置空心轴6，则固定在该空心轴6内的两个固定的导向衬套19(即松开套管)和21的存在将有利地允许轴6的外表面被打磨。这使得轴承7和8的轴颈可在轴上被打磨以便确保与两个轴向衬套的孔完全同心。
上述装置按以下方式工作。在图1所示的工作位置，夹具20未邻接松开套管19。将套管安装成沿纵向可调而非焊接在该轴上，以便调节该套管和夹具之间的间隙。牙科刀具的柄16被所述两个衬套19和21侧向引导、在后部沿轴向紧靠推动器22，并且抵抗不超过标准限制的拉力而持续被夹具20的夹紧件保持。该拉力被夹具的臂36传递给推动器22，然后通过弹簧28传递给轴6并传递给轴承7和8。球23没有接触控制按钮13，从而被气涡轮5驱动的轴6可以无摩擦地高速旋转。
当牙科医生希望更换刀具时，他使用手指抵抗弹簧14的弹力按下按钮13，这样向前推动推动器22和夹具20。然后，弹簧28在轴6内的卡扣配合提供大于22N例如为25N或更大的轴向阻力，直到牙科医生克服该力并因此向前移动夹具，从而夹爪31的端部在松开套管19的倾斜面44上滑动并移动分开，这样可松开刀具。夹具和套管的倾斜面34和44的斜度可选择为使得此时牙科医生必须施加的轴向压力较小以便使用舒适。因此，牙科医生仅需在开始操作时施加较大的力以实现最初的卡扣配合。
由于夹具20因此保持打开，所以牙科医生可插入新刀具的柄16，该柄将紧靠推动器22并向上推动该推动器和夹具，直到弹簧28再次卡扣配合在轴6的凹槽内以保持该夹具处于工作位置。
图7示出图3和4所示的松开套管19的一种变型。倾斜锥面43和44在此被相对的一对倾斜平面63和64代替，在该对平面之间具有倒圆的柱面65。此设置以与前述示例相同的方式工作，但是可在夹具的夹爪和松开套管之间提供更宽的线性接触。
图8和9示出推动器22及其位于轴6上的卡扣配合保持装置的另一实施例。为了使用图1内所示弹簧28的卡扣配合来代替推动器22的弹性钩接，推动器具有柔性纵向臂70，在此该纵向臂的数量为三个，每个臂均终止于钩状部71，该钩状部能够因钩状部的倾斜面72而钩住轴6的后端12的边缘74。通过形成与推动器的中心体部隔开的槽口73而形成各臂70。倾斜面72的倾角和臂70的弹性特征确定了极限拉力，该拉力必须大于前文所述刀具的最小拉力。操作员通过按下按钮13而克服该力以打开夹具后，就会因轴向阻力减小而发生卡扣配合，然后操作员仅需克服松开套管19施加在夹具20上的力。如前述示例，夹具20的柔性臂36通过后部导向衬套21的通道58，从而驱动夹具旋转，并经由夹具的成形端部37抓紧推动器22的边缘38。
可提供其它卡扣配合保持装置来代替附图中所示的那些。例如，夹具20可仅在后部具有用于抓紧推动器22的两个弹性臂例如臂36，和抓紧后部导向衬套21的另一个边缘和轴6的孔的边缘的其它弹性臂，以确保通过卡扣配合纵向保持。
在其它可能的变型中，应指出，在一些情况下可省略后部导向衬套21，利用夹具的环形部分30或推动器22来代替该导向衬套的功能，其中键连接到轴6以便确保旋转驱动。此外，可在这些元件的组件不需要能够拆卸的情况下将推进器焊接在夹具上。
权利要求
1.牙科或外科用的手持件，该手持件包括空心轴(6)，该空心轴与旋转驱动装置(5)相关联，并且该空心轴内安装有用于夹持可拆卸刀具的柄(16)的夹具(20)、松开套管(19)和滑动推动器(22)，该滑动推动器放置在该空心轴的后端并通过手动按钮(13)控制以使夹具和松开套管相向移动，该夹具包括环形部分(30)和用于在工作位置通过弹力夹持刀柄的夹爪(31)，所述夹爪沿纵向从该环形部分朝该松开套管(19)延伸，该松开套管具有能够紧靠夹爪的自由端以使所述夹爪分开的外倾斜面(44，46)，其特征在于，该松开套管(19)安装在空心轴(6)的前端—即安装在刀具一侧；该夹具(20)可滑动地安装在该空心轴内，该夹具的夹爪(31)指向前，该夹具纵向连接到推动器(22)，该推动器使得操作者能够向前移动夹具以使该夹具紧靠松开套管。
2.根据权利要求1的手持件，其特征在于，该松开套管(19)固定在该空心轴内并形成用于刀具的柄的前部导向衬套。
3.根据权利要求1的手持件，其特征在于，该推动器(22)包括形成刀柄的轴向止挡件的横向壁(26)。
4.根据前述权利要求中任一项的手持件，其特征在于，在该空心轴内，在夹具的环形部分(30)和控制用推动器的横向壁(26)之间固定地安装有后部导向衬套(21)，该后部导向衬套设有用于接纳刀柄的柱形孔(54)并包括用于使推动器与夹具相连接的纵向臂(36)的通道(58)。
5.根据权利要求4的手持件，其特征在于，所述纵向臂(36)中的至少一个在径向方向上是有弹性的，并提供了该夹具和该推动器之间的卡扣配合连接。
6.根据权利要求1的手持件，其特征在于，由该夹具(20)和推动器(22)形成的组件具有卡扣配合保持装置，该保持装置用于对所述组件从工作位置向前的移动提供预定的初始阻力。
7.根据权利要求6的手持件，其特征在于，该卡扣配合保持装置包括承载在该空心轴上的弹性钩装置(28，70，71)。
8.根据权利要求7的手持件，其特征在于，所述弹性钩装置包括弹簧(28)，该弹簧设置在推动器(22)的周向部上并与该空心轴的内部凹槽相配合。
9.根据权利要求7的手持件，其特征在于，所述弹性钩装置设置在该夹具或控制用推动器的弹性纵向臂(70)上，并钩在该空心轴的至少一个边缘(74)上。
全文摘要
本发明公开了一种牙科或外科用手持件。该手持件包括用于保持刀具的柱状柄(16)的弹性夹具(20)，该手持件的头部(3)的高度可因与现有技术相比而颠倒的夹具的设置而减小。夹具可滑动地安装在空心轴(6)内，该夹具的夹爪(31)指向前以与固定在该轴前端—即刀具一侧—的松开套管(19)相接触。该夹具纵向连接到推动器(22)，该推动器由操作者手动致动以便打开夹具。设置有卡扣配合装置(28)以对夹具的移动施加比刀具的标准最小轴向拉力高的初始阻力。
文档编号B23B31/02GK1879576SQ200610092249
公开日2006年12月20日 申请日期2006年6月15日 优先权日2005年6月15日
发明者L·迈特尔, C·雷塞尔 申请人:比恩-空气控股有限公司