CN102151182A - 牙齿矫正正畸力测量装置 - Google Patents

Abstract

一种牙齿矫正正畸力测量装置，包括基座、调节模块和测量模块，在基座上连有用于三维方向调节测量模块的调节模块，基座通过调节模块与测量模块连接，测量模块包括中心杆、拉压力传感器和夹紧头，拉压力传感器的一端与中心杆连接，另一端与夹紧头相连接，中心杆的另一端与调节模块连接。本发明利用高等机构学原理结合力传感器技术，能够实现牙齿矫正三维正畸力的快速精确测量，具有调节精确、使用方便、测量精度高的优点；本发明结构相对简单、体积小，能够直接进行体内测量，省去体外测量取模、翻模过程，测量成本低、时间短。

Description

牙齿矫正正畸力测量装置

技术领域

本发明属于口腔牙齿矫正中三维正畸力体内测量技术领域，具体涉及一种矫正牙齿的微量正畸力的测量装置。

背景技术

临床正畸治疗中，正畸力产生于矫治器的弹性变形，施加于牙齿上的正畸力过大会引起牙根吸收、牙齿出血，甚至导致牙根坏死等负面作用，正畸力过小会降低牙齿矫治效果、延迟治疗时间，给患者带来诸多不便，因此，合适的正畸力对正畸治疗有着重要的影响，而正畸力的测量尤为必要。

目前，国内用于正畸力测量的测量装置是在体外进行的，并且借助于卡尺等测量工具间接测量正畸力，测量精度低，体外测量往往需要翻制牙颌石膏模型，测量成本高、周期长、操作不便。国外有介绍将应力传感器集成在灵敏托槽内，通过测量应力来计算得到正畸力，还只是用于体外实验测量，测量过程需要借助于计算机设备进行数据的处理与转换，测量过程复杂，难以用于体内测量。

发明内容

技术问题：本发明提供了一种能够方便实现三维正畸力的快速测量，而且能够在口腔内直接测量的三维精确可调的牙齿矫正正畸力测量装置。

技术方案：一种牙齿矫正正畸力测量装置，包括基座、调节模块和测量模块；所述基座包括竖板，所述竖板的下部连接有底座和下挡块，所述底座呈“几”字型，包括水平设置的上端面和上端面两侧的耳面，所述上端面设有圆孔，所述两耳面设有圆孔，所述下挡块和底座的上端面之间形成一卡口；竖板两侧分别连接有开有竖向方槽的方槽挡板和设有螺孔的螺孔挡板；竖板上端连接水平设置的滑道的一端，所述滑道另一端上侧连接有挡块和带圆孔的支座，所述挡块和支座之间形成一卡口；

所述测量模块包括中心杆、拉压力传感器和夹紧头，所述拉压力传感器一端的右螺杆与中心杆的螺孔连接，另一端的左螺杆与夹紧头的螺孔相连接；所述中心杆包括圆杆和设置于圆杆下侧的轴向弧形滑槽，中心杆与调节模块连接；所述夹紧头包括直径依次递减呈阶梯设置的数个圆柱体，在阶梯底部的圆柱体端部设置有螺孔，在阶梯顶部的圆柱体端部设置有两个相对的“L”形弹性薄板；

所述调节模块包括半球形副支架、球头连杆、调节螺母、支撑杆、滑槽支撑板、左右调节螺杆、上下调节螺杆、上下调节螺母；所述半球形副支架架设于滑道上，半球形副支架一侧通过螺钉连接有球形盖，半球形副支架与球形盖所构成球洞与所述球头连杆一端的球体以球形副配合形成关节连接；半球形副支架另一侧设置有螺杆，所述螺杆穿过支座的圆孔并与置于挡块和支座间的卡口中的调节螺母通过螺纹连接；所述球头连杆的圆杆设有外螺纹与微调螺母配合连接，圆杆端部设置有方轴，球头连杆通过方轴与中心杆圆杆上设置的的方孔配合连接；所述中心杆的圆杆设有外螺纹与微调螺母配合连接，中心杆另一端设有螺孔与拉压力传感器连接；中心杆的轴向弧形滑槽与所述支撑杆的球形端配合连接，支撑杆另一端与所述滑槽支撑板的滑槽配合连接，支撑杆上设置的轴向弧形滑槽与所述左右调节螺杆的球形端配合连接，左右调节螺杆与螺孔挡板的螺纹孔配合连接；滑槽支撑板滑槽的一端置于方槽挡板的竖向方槽内，滑槽支撑板的滑槽下侧设有轴孔与所述上下调节螺杆相连，上下调节螺杆置于底座上端面的圆孔中并与所述上下调节螺母通过螺纹配合，上下调节螺母置于底座上端面和下挡块之间的卡口中。

本发明中，所述竖板和滑道可以分别为两个，两个竖板平行设置，所述方槽挡板和螺孔挡板分别设置在两侧的支上架，两个滑道平行设置，所述挡块和支座设置于两个滑道之间。

本发明中，滑道和竖板之间还可设置有用以加固连接的肋板。

有益效果：本发明利用高等机构学原理，设计为三个坐标方向运动调节，一个轴向方向运动微调，能够实现三维快速调节，结合力传感器技术，能够实现牙齿矫正三维正畸力的精确测量，由于是机械式的结构，所以结构相对简单。与国内现有的基于弹簧胡克定律和国外基于应力测量的体外测量装置相比，本装置体积比较小，且可以直接用于体内测量，能够对口腔矫正正畸力进行实时测量，且省去了体外测量所需翻制牙齿石膏模型的过程，测量精度比较高，测量成本比较低。由于从翻制石膏模型到测量开始经历的时间比较长，因此，本装置测量的周期较短，对人体无任何伤害，操作也比较简单，不需要测量数据的多次转换，直接通过力传感器的读数就可以得到测量结果值。此外，由于本装置是基于机械运动和力传感器技术而设计的，测量过程简单，容易为正畸医师所掌握，从而能为正畸治疗提供了强有力的工具，利于缩短正畸治疗时间和提高治疗效果。口腔牙齿矫正正畸力的体内测量是今后正畸力测量技术发展的方向，本装置正是能够直接用于体内测量正畸力的，因此，本装置具有广阔的发展前景。

附图说明

图1是本发明正畸力测量装置结构示意图。

图2是本发明正畸力测量装置轴向结构剖视图。

图3是本发明正畸力测量装置正面结构剖视图。

图4是基座结构示意图。

图5是半球形副支架结构示意图。

图6是滑槽支撑板结构示意图。

图7是中心杆、微调螺母、球头连杆安装结构示意图。

图8是支撑杆结构示意图。

图9是左右调节螺杆结构示意图。

图10是夹紧头与托槽组合测量装夹结合示意图。

图11是托槽组合分解示意图。

图12是拉压力传感器示意图。

图中有：1.滑槽支撑板，2.支撑杆，3.中心杆，4.左右调节螺杆，5.半球形副支架，7.上下调节螺杆，8.上下调节螺母，9.拉压力传感器，10.调节螺母，11.夹紧头，12.托槽，13.球形盖，14.弓丝，15.底板，16.垫片，17.螺母，18.微调螺母，19.球头连杆，20.竖板，21.方槽挡板，22.底座，23.支座，24.挡块，25.滑道，26.肋板，27.螺孔挡板，28.下挡块，29.螺杆，30.左螺杆，31.右螺杆，32.传感器本体。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明做进一步说明。

本发明的牙齿矫正正畸力测量装置，包括基座、调节模块和测量模块；所述基座包括竖向的竖板20，所述竖板20的下部连接有底座22和下挡块28，底座22呈“几”字型，包括水平设置的上端面和上端面两侧的耳面，所述上端面设有圆孔，所述两耳面设有圆孔，下挡块28和底座22的上端面之间形成一卡口；竖板20两侧分别连接有开有竖向方槽的方槽挡板21和设有螺孔的螺孔挡板27；竖板20上端连接水平设置的滑道25的一端，滑道25和竖板20之间设置有用以加固连接的肋板26；所述滑道25另一端上侧连接有挡块24和带圆孔的支座23，所述挡块24和支座23之间形成一卡口；

所述测量模块包括中心杆3、拉压力传感器9和夹紧头11，所述拉压力传感器9一端的右螺杆31与中心杆3的螺孔连接，另一端的左螺杆30与夹紧头11的螺孔相连接；所述中心杆3包括圆杆和设置于圆杆下侧的轴向弧形滑槽，所述圆杆长于轴向弧形滑槽，中心杆3与调节模块连接；所述夹紧头11包括直径依次递减呈阶梯设置的数个圆柱体，在阶梯底部的圆柱体端部设置有螺孔，在阶梯顶部的圆柱体端部设置有两个相对的“L”形弹性薄板；

所述调节模块包括半球形副支架5、球头连杆19、调节螺母10、支撑杆2、滑槽支撑板1、左右调节螺杆4、上下调节螺杆7、上下调节螺母8；所述半球形副支架5架设于滑道25上，半球形副支架5一侧通过螺钉连接有球形盖13，半球形副支架5与球形盖13所构成球洞与所述球头连杆19一端的球体以球形副配合形成关节连接；半球形副支架5另一侧设置有螺杆29，所述螺杆29穿过支座23的圆孔并与置于挡块24和支座23间的卡口中的调节螺母10通过螺纹连接；所述球头连杆19的圆杆设有外螺纹与微调螺母18配合连接，圆杆端部设置有方轴，球头连杆19通过方轴与中心杆3圆杆上设置的的方孔配合连接；所述中心杆3的圆杆设有外螺纹与微调螺母18配合连接，中心杆3另一端设有螺孔与拉压力传感器9连接；中心杆3的轴向弧形滑槽与所述支撑杆2的球形端配合连接，支撑杆2另一端与所述滑槽支撑板1的滑槽配合连接，支撑杆2上设置的轴向弧形滑槽与所述左右调节螺杆4的球形端配合连接，左右调节螺杆4与螺孔挡板27的螺纹孔配合连接；滑槽支撑板1滑槽的一端置于方槽挡板21的竖向方槽内，滑槽支撑板1的滑槽下侧设有轴孔与所述上下调节螺杆7相连，上下调节螺杆7置于底座22上端面的圆孔中并与所述上下调节螺母8通过螺纹配合，上下调节螺母8置于底座22上端面和下挡块28之间的卡口中。

本发明中，竖板20可以是一个，也可以是两个，采用两个时可以节省材料，减轻重量，同时便于加工；同样的道理，滑道25、肋板26都既可以是一个，也可以是两个。如图1、图3、图4所示的实施例中，竖板20、滑道25和肋板26分别为两个，左右两个竖板平行设置，所述方槽挡板21和螺孔挡板27分别设置在两侧的支上架，左右两个滑道平行设置，所述挡块24和支座23设置于两个滑道之间，左右两个肋板分别连接一侧的竖板和滑板。

采用本测量装置在牙齿矫正时进行三维正畸力测量的步骤为：

1）组装托槽组合，将底板15的螺栓穿过托槽12底部圆孔，通过螺母17旋紧将托槽12和底板15连接，两者之间夹隔有垫片16，然后根据正畸矫正要求，将装配好的托槽组合的底板15外表面粘贴到牙冠上。

2）将弓丝14压入到托槽12的槽沟内，然后用细铁丝将弓丝绑扎起来，使弓丝不会从槽沟内弹出来，弓丝绑扎后产生弹性变形，即产生回复力，绑扎前弓丝是标准的形状（似半圆形），绑扎后就和患者牙齿排列的形状相似，绑扎前后的不同形状造成弓丝形状改变，弓丝的变形的产生的弹力直接作用在托槽12上。

3）将本发明测量装置的基座6固定在工作台上或者是患者所带的头帽上。

4）根据被测托槽在患者口腔内的位置，粗略调整固定有基座6的工作台或头帽的相对于托槽12的位置，通过调节前后调节螺母10大致调整测量模块中夹紧头11在口腔中的位置。

5）细调上下调节螺母8以及左右调节螺杆4，使夹紧头11中心线垂直于托槽底平面，然后细调微调螺母18，使用小型卡钳将夹紧头11前部的弹性爪扣入托槽12，并抓紧托槽12，测量模块受到轴向力的作用，，就会通过左右螺杆传递到拉压力传感器内部的电子元器件上，从而将力值测量并显示出来。记录此时拉压力传感器9的读数。

6）旋出螺母17，抽去垫片16，将托槽12和底板15分离，即是将底板15对托槽12的支撑作用给去掉，这样托槽12在弓丝14的弹力作用下有向底板运动的趋势，而弹性爪约束着托槽代替底板的支撑作用，这样弹性爪受到了托槽的力的作用，从而传递给拉压力传感器。读出此时拉压力传感器的读数并记录。

7）将前后两次记录的拉压力传感器的读数作差，即可获得所测牙齿上的正畸力大小值。

Claims (3)

1.一种牙齿矫正正畸力测量装置，其特征在于，该装置包括基座、调节模块和测量模块；所述基座包括竖板（20），所述竖板（20）的下部连接有底座（22）和下挡块（28），所述底座（22）呈“几”字型，包括水平设置的上端面和上端面两侧的耳面，所述上端面设有圆孔，所述两耳面设有圆孔，所述下挡块（28）和底座（22）的上端面之间形成一卡口；竖板（20）两侧分别连接有开有竖向方槽的方槽挡板（21）和设有螺孔的螺孔挡板（27）；竖板（20）上端连接水平设置的滑道（25）的一端，所述滑道（25）另一端上侧连接有挡块（24）和带圆孔的支座（23），所述挡块（24）和支座（23）之间形成一卡口；

所述测量模块包括中心杆（3）、拉压力传感器（9）和夹紧头（11），所述拉压力传感器（9）一端的右螺杆（31）与中心杆（3）的螺孔连接，另一端的左螺杆（30）与夹紧头（11）的螺孔相连接；所述中心杆（3）包括圆杆和设置于圆杆下侧的轴向弧形滑槽，中心杆（3）与调节模块连接；所述夹紧头（11）包括直径依次递减呈阶梯设置的数个圆柱体，在阶梯底部的圆柱体端部设置有螺孔，在阶梯顶部的圆柱体端部设置有两个相对的“L”形弹性薄板；

所述调节模块包括半球形副支架（5）、球头连杆（19）、调节螺母（10）、支撑杆（2）、滑槽支撑板（1）、左右调节螺杆（4）、上下调节螺杆（7）、上下调节螺母（8）；所述半球形副支架（5）架设于滑道（25）上，半球形副支架（5）一侧通过螺钉连接有球形盖（13），半球形副支架（5）与球形盖（13）所构成球洞与所述球头连杆（19）一端的球体以球形副配合形成关节连接；半球形副支架（5）另一侧设置有螺杆（29），所述螺杆（29）穿过支座（23）的圆孔并与置于挡块（24）和支座（23）间的卡口中的调节螺母（10）通过螺纹连接；所述球头连杆（19）的圆杆设有外螺纹与微调螺母（18）配合连接，圆杆端部设置有方轴，球头连杆（19）通过方轴与中心杆（3）圆杆上设置的的方孔配合连接；所述中心杆（3）的圆杆设有外螺纹与微调螺母（18）配合连接，中心杆（3）另一端设有螺孔与拉压力传感器（9）连接；中心杆（3）的轴向弧形滑槽与所述支撑杆（2）的球形端配合连接，支撑杆（2）另一端与所述滑槽支撑板（1）的滑槽配合连接，支撑杆（2）上设置的轴向弧形滑槽与所述左右调节螺杆（4）的球形端配合连接，左右调节螺杆（4）与螺孔挡板（27）的螺纹孔配合连接；滑槽支撑板（1）滑槽的一端置于方槽挡板（21）的竖向方槽内，滑槽支撑板（1）的滑槽下侧设有轴孔与所述上下调节螺杆（7）相连，上下调节螺杆（7）置于底座（22）上端面的圆孔中并与所述上下调节螺母（8）通过螺纹配合，上下调节螺母（8）置于底座（22）上端面和下挡块（28）之间的卡口中。

2.根据权利要求1所述的一种牙齿矫正正畸力测量装置，其特征在于，所述竖板（20）和滑道（25）分别为两个，两个竖板平行设置，所述方槽挡板（21）和螺孔挡板（27）分别设置在两侧的竖板上，两个滑道平行设置，所述挡块（24）和支座（23）设置于两个滑道之间。

3.根据权利要求1或2所述的一种牙齿矫正正畸力测量装置，其特征在于，所述滑道（25）和竖板（20）之间设置有用以加固连接的肋板（26）。

Images