CN105686887A - 一次性高速涡轮牙钻手机防回吸装置 - Google Patents

Abstract

一种一次性高速涡轮牙钻手机防回吸装置，安装在机头体有钻针的一侧。所述装置由弹性轴封罩和非弹性轴封罩组成，依次进行连接后，在手机停转瞬间，弹性轴封罩将压向风轮轴锥形刹车表面从而快速制动，防止回吸，而弹性轴封罩中心的金属环由于其不可弯曲及内孔精度较高，可以防止弹性轴封罩被吹胀后的弧状变形使流通面积减小的缺点，从而减少了转速和输出功率损失。而非弹性轴封罩可以防止弹性轴封罩过度吹胀而失去弹性。该装置成本低、完全阻止了气流回吸现象，增加了弹性轴封罩的使用寿命，因而有效防止了交叉感染的发生。

Description

一次性高速涡轮牙钻手机防回吸装置

技术领域

本发明属于一种医疗器械，特别是一种钻磨牙齿的牙科手持器具。

背景技术

现有高速涡轮牙钻手机包括机头体、机头盖、钻针、前机柄、后机柄组成。后机柄与牙科治疗机的快插接头连接，用以获得手机工作所需要的压缩空气与冷却压力水等。前机柄为医生手持的部位。机头体中装有可被压缩空气驱动的风轮，该风轮装在风轮轴中间部位被两支轴承支撑并由两支O型橡胶圈减震。

而目前这种牙钻手机可以产生回吸现象，可能导致医源性交叉感染。原因为以下方面：

1)污染源的产生

医生在使用高速涡轮牙钻手机钻磨牙齿时，必使其进入人的口腔中，钻磨时还要喷水以冷却钻针，从而这种手机的机头体及部分前机柄必然会触及患者的牙齿、口腔粘膜及牙髓腔等，有时还会触及血液，加上治疗中喷向钻头的冷却水及患者唾液会在患者口腔中形成污染液。如果被医治的患者存在某些可传播的疾病如乙肝、丙肝、艾滋病等，那么在这种污染液中必然存有大量有害的病毒和细菌。

2)回吸现象会导致医源性交叉感染

现有的高速牙钻手机钻磨牙齿时会产生回吸现象，为行业内所共知的。

如图2、图3所示，当压缩空气从进气口进入机头体中吹动风轮旋转时风轮腔室为正气压状态，此时不会产生回吸。但当医生欲使手机停转时，压缩空气流从机头体进气口中消失了，风轮会依惯性继续旋转一段时间。由于进气口中无压缩空气供应，旋转的风轮会从机头体上下两端缝隙处吸进气体并排向进气口及排气口。这时若在机头体该处触及上文提及的口腔污染液或口腔内悬浮于空中的雾化污染水滴或磨削下来牙齿的细小颗粒则很容易会吸入机头体风轮腔内并排向进排气口，从而污染机头体的腔内的零件(如风轮，轴承等)及进排气管道，甚至还会传至治疗机的管线及治疗机的相关零部件。医生再给下一位患者治疗时这些粘附在涡轮机头体的腔内的污染物及治疗机相应的管道及零部件中的污染物会随压缩气流喷向下一位患者的口腔中，从而形成医源性交叉感染。

现有技术特征最接近的相关技术资料为专利号为ZL200610200741.X，专利名称为“一次性使用高速涡轮牙钻手机防回吸装置”的专利，该专利为2006年获批的防回吸装置专利，图4给出了2006年专利的附图，该专利虽然能阻止回吸物流向机头体内部但仍存在以下缺陷：

1)刹车面积小，往往刹车不灵敏

风轮轴尺寸为φ3.175mm，钻针尺寸为φ1.6mm，防回吸弹性轴封罩的内孔为φ2mm左右，弹性轴封罩中实际用于刹车的面积只剩下不足0.6mm2的环形面积，再加上橡胶零件的刹车平面与风轮轴端面很难十分密合，因此刹车往往不够灵敏。

2)弹性轴封罩为橡胶薄壁零件，被气流反复吹胀很容易产生永久性变形而失去复原能力，可靠性大打折扣，刹车寿命短。

3)如图5所示，气流吹胀弹性轴封罩时，轴封罩会呈弧状变形，使弹性轴封罩中心唇部内孔13处失去正圆柱形状，空气流通面积变小影响涡轮的正常排气，从而使风轮室中风轮叶片背面气压增高影响风轮转数及输出功率。

针对背景技术手机防回吸装置所存在的问题，我们需要解决的技术问题有：

弹性轴封罩与风轮轴端面刹车接触面积不足的问题。弹性轴封罩在反复吹胀后，变形过大，产生永久性变形而失去复原能力的问题。弹性轴封罩吹胀后，唇部中心孔变形使空气通道变小，影响风轮转数及输出功率的问题。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种一次性高速涡轮牙钻手机防回吸装置，安装在牙钻手机机头体有钻针的一侧，所述牙钻手机包括机头体、钻针、机头盖、前机柄、后机柄等，所述机头体和机头盖扣合的空间内设有带动钻针旋转的动力风轮及风轮轴，该风轮轴由两只轴承支撑，该轴承与机头体之间设有O型橡胶减震圈，该风轮轴的上端设有所述机头盖，机头体的颈部设有水道、进气通道和排气通道，该进气通道的开口位于动力风轮处，其中，设在机头体内的所述风轮轴与所述钻针相连接的一端为圆锥柱状的刹车面，所述风轮轴的下端缩设在所述机头体内；所述机头体连接所述钻针一侧的端面上装设有弹性碗状轴封罩及非弹性轴封罩，该弹性轴封罩中心开设有钻针孔眼，该孔眼尺寸略大于所述钻针外径尺寸，所述非弹性轴封罩外边缘与机头体外边缘借助螺纹相连，所述非弹性轴封罩的中心开设有钻针孔眼，该孔眼尺寸略大于该钻针外径尺寸；

所述弹性轴封罩靠中心部分的厚度大于所述弹性轴封罩的中心部分与边缘之间的环形带厚度，所述弹性轴封罩的中心部分的内表面为锥面，与所述风轮轴刹车表面相配合；

所述弹性轴封罩设置于所述非弹性轴封罩内，该非弹性轴封罩的内壁形状与吹胀状态下的弹性轴封罩外部形状相配合。

本发明的技术方案如下：

1.将风轮轴的刹车端面改成圆锥状，弹性轴封罩的中心部分的内表面也为锥面。本申请中刹车面指代也是刹车。

2.加装非弹性轴封罩并使其内壁符合弹性轴封罩吹胀后的变形形状。

本发明的有益效果为：

1.风轮轴刹车端面呈圆锥面，大大增加了刹车面积使刹车灵敏性增加。

2.加装非弹性轴封罩限制了弹性轴封罩吹胀时的过渡变形。因而大大延长了本防回吸装置的使用寿命及可靠性。

本发明还提供了所述的牙钻手机防回吸装置，其中，在所述非弹性轴封罩一侧，所述弹性轴封罩中心唇部嵌设一个金属环。

其中轴封罩中心唇部指的是轴封罩中心靠近钻针的环状部分。

防回吸胶罩唇部嵌入金属环，其作用有二:

A.参见图7，由于该金属环的嵌入使胶罩吹胀时不会呈圆弧状，中心唇部会保持平面状态，因而会沿轴向平行移动，不会产生图5中13处气道变窄的现象，大大减少了输出功率的损失。

B.胶罩为橡胶或橡塑制品，其生产过程中很难保证内孔的尺寸精度，所以唇部处的通道面积没有保证。本发明的金属环嵌入物没有橡胶成型时的较大误差，因而保证了气流通道面积，从而减少了功率损失。

实践证明本发明具有成本低，可靠性高，易于调整安装等特点，是一项具有很高生产实用价值的技术。

本发明的工作原理：

钻针3工作时即动力风轮被压缩空气吹动而旋转时，由风轮的轴向分量而产生的气流会从风轮轴锥状端面与弹性轴封罩的锥状唇部的缝隙12中流出，同时吹胀弹性轴封罩17使风轮轴与弹性轴封罩脱离，此时，风轮轴及钻针可正常旋转，钻削牙齿。由于弹性轴封罩被非弹性轴封罩15的内腔限制从而不会过分变形而使弹性轴封罩过早失效。金属环18的存在，被吹胀的胶罩中心会沿着风轮轴与钻针的轴向平行下移，从而不会产生像ZL200610200741.X专利中的使压缩空气通道变窄而使输出功率损失的情况。当医生欲使钻针停转时，气压消失，弹性轴封罩靠其弹性复位，弹性轴封罩中心的锥面与风轮轴锥面密合而产生刹车作用及密封作用。风轮腔室内的负压越大锥面处的刹车力也越大，从而可有效防止回吸的发生。刹车面由平端面改成圆锥面增大了刹车面积，提高了刹车灵敏性及可靠性，金属环内孔尺寸精确而且会沿钻针轴向平行移动，也避免了生产胶罩时中心孔尺寸精度不高的现象。大大减少了功率损失。

本发明还提供了一种手机防回吸装置，其中弹性轴封罩的材料是橡胶或橡塑。

本发明还提供了一种手机防回吸装置，其中非弹性轴封罩材料是金属或者硬塑料。

本发明还提供了一种手机防回吸装置，所述金属环的外直径略小于所述弹性轴封罩中心唇部的外径，内直径尺寸略大于钻针外径尺寸。

使用完的牙钻手机，牙钻液体残留量极低，原因是由于本防回吸装置刹车灵敏，当风轮腔室尚处在正压状态时即完成刹车动作，污染物被挡在了弹性轴封罩以外，无法进入牙钻手机内，因此手机内几无残留。

该防回吸装置还具有便于工业生产的特点，在靠近钴针一侧，只要按顺序设有上述装置，可快速量化生产并产生极好的防回吸效果。

附图说明

图1：高速涡轮牙钻手机结构示意图；

图2：背景技术手机钻针旋转工作状态图；

图3：风轮在机头体内及进排气口位置图；

图4：ZL200610200741.X专利防回吸原理图；

图5：ZL200610200741.X专利钻针工作时空气通道13变窄原理示意图；

图6：本发明防回吸装置图；

图7：防回吸装置局部放大图；

图8：本发明阻止回吸的状态图。

1—机头体2—机头盖3—钻针4—前机柄5—后机柄6—支撑轴承7—O型橡胶圈8—风轮9—风轮轴10—进气口11—排气口12—风轮轴与机头体的缝隙13—轴封胶罩中心的唇部间隙14—风轮轴圆锥状端面15—非弹性轴封罩16—非弹性轴封罩的内壁17—弹性轴封罩18—金属环19—弹性轴封罩中心锥面20—形成水雾的气流通道21—压力水通道

具体实施方式

下面实验例用于进一步说明本发明但不限于本发明。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明范围。

实施例1

参见图1、图6、图7、图8。本发明包括机头体1、机头盖2、钻针3、前机柄4、后机柄5。本发明的防回吸装置安装在一次性高速涡轮牙钻手机的风轮轴9安装钻针3的圆锥状端面14处。来自牙科治疗机的压缩空气通过后机柄5的接头通至机头体1内可吹动风轮8旋转。其吹动风轮的压缩气流轴向分量可通过风轮轴与机头体缝隙12流至风轮轴圆锥状端面14与弹性轴封罩中心锥面19的间隙处。同时可吹胀弹性轴封罩17，被吹胀的弹性轴封罩17贴向非弹性轴封罩的内壁16。由于风轮轴9与弹性轴封罩17已脱离因而不会影响风轮轴9及钻针3的旋转运动。此时气流会从风轮轴圆锥形端面14与弹性轴封罩中心锥面19的间隙13中流出。由于风轮腔室为大于大气压的正压状态，外界污染物不会流入机头体中。当医生欲停止钻针旋转时，驱动风轮的正气压消失，风轮8会依惯性继续旋转，将腔内气流压向风轮室的进排气口，形成腔内负压，此时原被吹胀的弹性轴封罩17会在橡胶的弹性作用及风轮腔室负压的共同作用下复位至风轮轴9圆锥状端面14与弹性轴封罩中心锥面19密合处如图8，从而产生对风轮轴9的刹车作用与密封作用。风轮8被停转，开口被封住，因此回吸被有效阻止，使污染物不会进入机头体风轮腔内，更不会进入进排气管道而污染治疗机管路及相关零部件。

本发明的风轮轴9在与钻针3相连的一端设计成圆锥状端面14。

弹性轴封罩17装在机头体非弹性轴封罩内，非弹性轴封罩15内腔形状符合弹性轴封罩吹胀时的变形形状。

弹性轴封罩17中心孔处设金属圆环18，并嵌入弹性轴封罩17内，使弹性轴封罩17被吹胀时，其含有金属环的弹性轴封罩中心唇部会沿钻针轴线平移而防止原弹性轴封罩唇部变形时使压缩空气流通变窄的情况发生，从而减少了输出功率损失。

弹性轴封罩17的材料为橡胶或橡塑，金属环18及非弹性轴封罩15的材料为铁、不锈钢、铜、铝等金属或硬塑料。而非弹性轴封罩15的结构设计应当与内部设置相配合。

实施例2

本发明装有所述防回吸装置的高速涡轮牙钻手机的使用方法

安装有本防回吸装置的一次性使用高速涡轮牙钻手机在使用方法及操作方法上与其他涡轮牙钻手机没有任何差别。

牙科治疗机的手机通用接口或快插接口与本发明的一次性手机后机柄相连接。用于传输驱动风轮的压缩空气及冷却钻针的压力水。医生开启脚踏开关，即有压缩空气及压力水流入机头体。压缩空气自进气口10驱动风轮及钻针旋转，另一路气流通道20与压力水通道21共同形成冷却钻针的水雾。此时驱动风轮的压缩空气轴向分量气流会吹胀弹性轴封罩17并压向非弹性轴封罩15的内壁，此时风轮腔室为正气压，弹性轴封罩与风轮轴脱离，医生可正常钻磨牙齿而不会产生回吸现象。当医生松开脚踏开关欲使钻针停转时，进气口10中的压缩空气消失，风轮8及钻针3会依惯性继续旋转，从而会使风轮腔室呈负压状态，此时弹性轴封罩会在其自身的弹性及腔室负压的共同作用下迅速压向风轮轴9的圆锥状端面14，使其产生刹车及密封作用。当弹性轴封罩17压向风轮轴9端面产生刹车作用时风轮腔室内正压尚未消失殆尽。因此不会产生回吸现象，有效的阻止了口腔中的污染液及悬浮污染物进入机头内。医生反复开停手机，弹性轴封罩17也会及时跟随医生的开停手机产生刹车作用，从而有效的防止了回吸的发生。钻针停转的速度快也增加了医生从患者口腔中拿出钻针时的安全性。

此防回吸装置将污染物挡在了手机之外，使手机内部的零件及管道不被污染。而且刹车灵敏，停转快，成本低，适用于一次性手机使用。

Claims (5)

1.一次性高速涡轮牙钻手机防回吸装置，安装在牙钻手机机头体有钻针的一侧，所述牙钻手机包括机头体、钻针、机头盖、前机柄、后机柄等，所述机头体和机头盖扣合的空间内设有带动钻针旋转的动力风轮及风轮轴，该风轮轴由两只轴承支撑，该轴承与机头体之间设有O型橡胶减震圈，该风轮轴的上端设有所述机头盖，机头体的颈部设有水道、进气通道和排气通道，该进气通道的开口位于动力风轮处，其特征在于，设在机头体内的所述风轮轴与所述钻针相连接的一端为圆锥柱状的刹车面，所述风轮轴的下端缩设在所述机头体内；所述机头体连接所述钻针一侧的端面上装设有弹性碗状轴封罩及非弹性轴封罩，该弹性轴封罩中心开设有钻针孔眼，该孔眼尺寸略大于所述钻针外径尺寸，所述非弹性轴封罩外边缘与机头体外边缘借助螺纹相连，所述非弹性轴封罩的中心开设有钻针孔眼，该孔眼尺寸略大于该钻针外径尺寸；

所述弹性轴封罩靠中心部分的厚度大于所述弹性轴封罩的中心部分与边缘之间的环形带厚度，所述弹性轴封罩的中心部分的内表面为锥面，与所述风轮轴刹车表面相配合；

所述弹性轴封罩设置于所述非弹性轴封罩内，该非弹性轴封罩的内壁形状与吹胀状态下的弹性轴封罩外部形状相配合。

2.根据权利要求1所述的牙钻手机防回吸装置，其特征在于，在所述非弹性轴封罩一侧，所述弹性轴封罩中心部分嵌设一个金属环。

3.根据权利要求1所述的手机防回吸装置，其特征在于，上述弹性轴封罩的材料是橡胶或者橡塑。

4.根据权利要求1所述的手机防回吸装置，其特征在于，所述非弹性轴封罩材料是金属或者硬塑料。

5.根据权利要求1所述的手机防回吸装置，其特征在于，所述金属环的外直径略小于所述弹性轴封罩中心部分的外径，内直径尺寸略大于钻针外径尺寸。