CN110179561B - 一种可调节周期性下颌前伸牵引装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调节周期性下颌前伸牵引装置，具体涉及口腔正畸颌骨矫形装置，包括床体，所述床体两侧均设有对称分布的套筒，所述套筒内部滑动连接有套杆，所述套杆远离套筒的一端设有直角弯杆，所述直角弯杆顶部设有滑筒，所述滑筒内滑动连接有滑杆，所述滑杆顶端设有挂框，两个所述挂框之间设有束缚带。本发明通过调节直角弯杆位置、挂框高度和牵引撑杆角度，使用束缚带固定人体，保持笔直躺卧姿势，组装下颌托和牵引带并放于人体下颌，转动螺杆调节转筒高度，使牵引带受力拉紧下颌托，人体下颌受力，启动气缸，气缸输出端往复推动施压杆，对人体下颌周期性牵引，便于调节，能够适用不同年龄段患者使用，操作灵活，牵引效果好。

Description

一种可调节周期性下颌前伸牵引装置

技术领域

本发明涉及口腔正畸颌骨矫形装置，更具体地说，本发明涉及一种可调节周期性下颌前伸牵引装置。

背景技术

安氏Ⅱ类错牙合不仅影响患者的咀嚼功能、颜面美观、颞下颌关节的健康，还可能诱发社会心理问题。目前对于青春期下颌发育不足的安氏Ⅱ类患者普遍采用功能矫治器诱导下颌前伸来促进颞下颌关节的改建及下颌骨的生长。但功能矫治器的种种弊端不仅增加了患者的痛苦，也使得正畸医师的工作繁琐而沉重。因此寻找能替代传统治疗手段的新方法、新技术来高效、快速地促进颞下颌关节的改建及下颌骨的生长一直是正畸医生努力的目标。周期性应力成为软骨移植、软骨组织工程学、软骨细胞培养等领域研究的热点，研究发现周期性机械刺激可以促进骨髓基质干细胞分化为软骨细胞，诱导分化形成的软骨组织具有与原来组织相似的机械及生物学特性，并且适宜的周期性机械刺激在上调软骨细胞、骨髓基质干细胞细胞外基质合成，加速细胞增殖，促进合成代谢及骨生成等方面的作用明显强于静止性机械刺激。

专利申请公布号CN 102940538 A的中国专利公开了一种可调节周期性下颌前伸牵引装置，包括机械部分和控制部分。所述机械部分包括固定实验样本的实验台面，加载部分及连接两者的金属链条。所述控制部分包括交流-直流电转换器，调速单元，直流电机，减速机构，电子计数器，电源开关，指示灯。通过装置的控制部分，机械部分及实验动物的连接，将可调节的周期性下颌前伸力加载到实验动物下颌骨，构建了周期性下颌前伸力对下颌骨生长、改建影响的体内研究动物模型，为体内研究提供了可靠的实验装置。

但是上述技术方案中提供的一种可调节周期性下颌前伸牵引装置在实际运用时，仍旧存在较多缺点，如装置笨重，不便于调节，导致整体牵引效果不佳。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种可调节周期性下颌前伸牵引装置，通过调节直角弯杆位置、挂框高度和牵引撑杆角度，使用束缚带固定人体，保持笔直躺卧姿势，组装下颌托和牵引带并放于人体下颌，转动螺杆调节转筒高度，使牵引带受力拉紧下颌托，人体下颌受力，启动气缸，气缸输出端往复推动施压杆，对人体下颌周期性牵引，便于调节，能够适用不同年龄段患者使用，操作灵活，牵引效果好。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可调节周期性下颌前伸牵引装置，包括床体，所述床体两侧均设有一个对称分布的套筒，所述套筒内部滑动连接有套杆，所述套杆远离套筒的一端设有直角弯杆，所述直角弯杆顶部设有滑筒，所述滑筒内滑动连接有滑杆，两个所述滑杆顶端均设有挂框，两个所述挂框之间设有束缚带，所述直角弯杆远离套杆的一侧设有凹槽，所述凹槽内设有第一滑槽，所述凹槽内转动连接有螺杆，所述螺杆外侧套设有转筒，所述转筒靠近第一滑槽的一端设有滚轮，所述转筒另一端转动连接有牵引撑杆，所述牵引撑杆远离转筒的一端设有两个平行分布的贯穿孔，两个所述贯穿孔内滑动连接有施压杆，所述牵引撑杆底端与施压杆之间设有气缸，所述施压杆外侧设有凸环，所述施压杆外侧套设有弹簧，两个所述施压杆顶端均设有一个挂置转盘，两个所述挂置转盘之间设有牵引组件；

所述牵引组件包括下颌托，所述下颌托两端均设有牵引带，所述挂置转盘与施压杆转动连接；

所述套筒外侧设有第一紧固螺丝，所述滑筒外侧设有第二紧固螺丝，所述转筒外侧设有第三紧固螺丝。

在一个优选地实施方式中，所述直角弯杆一侧设有控制组件，所述控制组件包括单片机，所述单片机的连接端设有调节按钮，所述单片机的连接端设有显示屏，两个所述牵引带上均设有旁压式张力传感器。

在一个优选地实施方式中，所述螺杆贯穿直角弯杆，且螺杆与直角弯杆的连接处设有轴承，所述螺杆顶端设有扭轮，所述螺杆与转筒螺纹连接，所述转筒设置在凹槽内，所述滚轮与第一滑槽相匹配。

在一个优选地实施方式中，所述施压杆设置为封闭结构，所述凸环与施压杆一体化设置，所述弹簧设置在凸环与牵引撑杆之间，所述气缸顶端与牵引撑杆固定连接，所述气缸输出端与施压杆固定连接。

在一个优选地实施方式中，所述牵引撑杆的截面形状设置为Z字形，所述牵引撑杆由铝合金材料制成。

在一个优选地实施方式中，所述束缚带和牵引带均由尼龙纤维材料制成，所述下颌托内部设有硅胶垫片。

在一个优选地实施方式中，所述床体包括第一床板和第二床板，所述第一床板与第二床板铰接，所述第一床板长度小于第二床板长度，所述第一床板和第二床板底部均设有支撑架，所述支撑架设置为三角结构，所述支撑架与第一床板与第二床板之间设有电动推杆，多个所述电动推杆输出端分别与第一床板和第二床板铰接。

在一个优选地实施方式中，所述套筒与第一床板固定连接，所述第一床板两侧均设有第二滑槽，所述直角弯杆底部固定连接有滑块，所述滑块与第二滑槽相匹配。

在一个优选地实施方式中，所述单片机的输入端设有A/D转化器，所述单片机的输出端设有D/A转化器，所述旁压式张力传感器与A/D转化器电性连接，所述气缸与D/A转化器电性连接。

本发明的技术效果和优点：

1、通过调节直角弯杆位置、挂框高度和牵引撑杆角度，使用束缚带固定人体，保持笔直躺卧姿势，组装下颌托和牵引带并放于人体下颌，转动螺杆调节转筒高度，使牵引带受力拉紧下颌托，人体下颌受力，启动气缸，气缸输出端往复推动施压杆，对人体下颌周期性牵引，便于调节，能够适用不同年龄段患者使用，操作灵活，牵引效果好；

2、通过旁压式张力传感器配合单片机分析处理，获得下颌托受力状况，并将受力数据在显示屏实时显示，使牵引力可视化，调节按钮调节气缸输出端的伸出长度和伸缩速度，调整牵引力大小和牵引周期，弹簧提供弹性缓冲，配合硅胶垫片避免牵引力过大对人体造成伤害，有利于提高下颌牵引治疗的智能性，自动化程度高；

3、通过电动推杆伸缩调整床体整体高度，还能够调整第一床板倾角，使牵引过程中保持舒适的姿势，装置结构稳定，安全性能高，便于推广使用。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的整体俯视图。

图3为本发明牵引组件的结构示意图。

图4为本发明施压杆的结构示意图。

图5为本发明图1的A部结构放大图。

图6为本发明图2的B部结构放大图。

图7为本发明的控制系统结构示意图。

附图标记为：1床体、101第一床板、102第二床板、103支撑架、104电动推杆、105第二滑槽、2套筒、3套杆、4直角弯杆、41滑筒、42滑杆、43挂框、44凹槽、45第一滑槽、46螺杆、47转筒、48滚轮、49滑块、5束缚带、6牵引撑杆、7施压杆、71凸环、72弹簧、73挂置转盘、8气缸、9牵引组件、10下颌托、11牵引带、12第一紧固螺丝、13第二紧固螺丝、14第三紧固螺丝、15控制组件、151单片机、152调节按钮、153显示屏、154旁压式张力传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据图1-6所示的一种可调节周期性下颌前伸牵引装置，包括床体1，所述床体1两侧均设有一个对称分布的套筒2，所述套筒2内部滑动连接有套杆3，所述套杆3远离套筒2的一端设有直角弯杆4，所述直角弯杆4顶部设有滑筒41，所述滑筒41内滑动连接有滑杆42，所述滑杆42顶端设有挂框43，两个所述挂框43之间设有束缚带5，所述直角弯杆4远离套杆3的一侧设有凹槽44，所述凹槽44内设有第一滑槽45，所述凹槽44内转动连接有螺杆46，所述螺杆46外侧套设有转筒47，所述转筒47靠近第一滑槽45的一端设有滚轮48，所述转筒47另一端转动连接有牵引撑杆6，所述牵引撑杆6远离转筒47的一端设有两个平行分布的贯穿孔，两个所述贯穿孔内滑动连接有施压杆7，所述牵引撑杆6底端与施压杆7之间设有气缸8，所述施压杆7外侧设有凸环71，所述施压杆7外侧套设有弹簧72，两个所述施压杆7顶端均设有一个挂置转盘73，两个所述挂置转盘73之间设有牵引组件9；

所述牵引组件9包括下颌托10，所述下颌托10两端均设有牵引带11，所述挂置转盘73与施压杆7转动连接；

所述套筒2外侧设有第一紧固螺丝12，所述滑筒41外侧设有第二紧固螺丝13，所述转筒47外侧设有第三紧固螺丝14；

所述螺杆46贯穿直角弯杆4，且螺杆46与直角弯杆4的连接处设有轴承，所述螺杆46顶端设有扭轮，所述螺杆46与转筒47螺纹连接，所述转筒47设置在凹槽44内，所述滚轮48与第一滑槽45相匹配；

所述施压杆7设置为封闭结构，所述凸环71与施压杆7一体化设置，所述弹簧72设置在凸环71与牵引撑杆6之间，所述气缸8顶端与牵引撑杆6固定连接，所述气缸8输出端与施压杆7固定连接；

所述牵引撑杆6的截面形状设置为Z字形，所述牵引撑杆6由铝合金材料制成；

实施方式具体为：人体躺在床体1上，套杆3在套筒2内滑动调节直角弯杆4位置，并使用第一紧固螺丝12固定，滑筒41在滑杆42内滑动调节挂框43高度，并使用第二紧固螺丝13固定，将束缚带5穿过两个挂框43对人体有效固定，保持笔直躺卧姿势，在转筒47内转动两个牵引撑杆6，并使用第三紧固螺丝14固定，然后将下颌托10放置在人体下颌处，并将牵引带11挂置在两侧的挂置转盘73内，转动螺杆46使转筒47竖直向下运动，从而使牵引带11受力拉紧下颌托10，使人体下颌受力，调整好牵引力后启动气缸8，气缸8输出端往复推动施压杆7运动，对人体下颌周期性牵引，便于调节，能够适用不同年龄段患者使用，操作灵活，牵引效果好。

根据图1-7所示的一种可调节周期性下颌前伸牵引装置，所述直角弯杆4一侧设有控制组件15，所述控制组件15包括单片机151，所述单片机151的连接端设有调节按钮152，所述单片机151的连接端设有显示屏153，两个所述牵引带11上均设有旁压式张力传感器154；

所述单片机151的输入端设有A/D转化器，所述单片机151的输出端设有D/A转化器，所述旁压式张力传感器154与A/D转化器电性连接，所述气缸8与D/A转化器电性连接；

所述单片机151的型号设置为M68HC16，所述旁压式张力传感器154的型号设置为ZLDL 2-8t；

实施方式具体为：两个旁压式张力传感器154感测两条牵引带11承受拉力值，并将信号转化为数据信号发送单片机151分析处理，单片机151分析下颌托10受力状况，并将受力数据在显示屏153实时显示，使牵引力可视化，通过调节按钮152调节气缸8输出端的伸出长度和伸缩速度，从而调整牵引力大小和牵引周期，弹簧72提供弹性缓冲，配合硅胶垫片避免牵引力过大对人体造成伤害，有利于提高下颌牵引治疗的智能性，自动化程度高。

根据图1-2所示的一种可调节周期性下颌前伸牵引装置，所述床体1包括第一床板101和第二床板102，所述第一床板101与第二床板102铰接，所述第一床板101长度小于第二床板102长度，所述第一床板101和第二床板102底部均设有支撑架103，所述支撑架103设置为三角结构，所述支撑架103与第一床板101与第二床板102之间设有电动推杆104，多个所述电动推杆104输出端分别与第一床板101和第二床板102铰接；

所述套筒2与第一床板101固定连接，所述第一床板101两侧均设有第二滑槽105，所述直角弯杆4底部固定连接有滑块49，所述滑块49与第二滑槽105相匹配；

所述束缚带5和牵引带11均由尼龙纤维材料制成，所述下颌托10内部设有硅胶垫片；

实施方式具体为：电动推杆104伸缩调整床体1整体高度，还能够调整第一床板101倾角，使牵引过程中保持舒适的姿势，装置结构稳定，安全性能高，便于推广使用。

本发明工作原理：

参照说明书附图1-6，根据人体尺寸调节直角弯杆4位置、挂框43高度和牵引撑杆6角度，使用束缚带5固定人体，保持笔直躺卧姿势，组装下颌托10和牵引带11并放于人体下颌，转动螺杆46调节转筒47高度，使牵引带11受力拉紧下颌托10，人体下颌受力，启动气缸8，气缸8输出端往复推动施压杆7，对人体下颌周期性牵引，便于调节，能够适用不同年龄段患者使用，操作灵活，牵引效果好；

参照说明书附图1-7，两个旁压式张力传感器154配合单片机151工作，获得下颌托10受力状况，并将受力数据在显示屏153实时显示，使牵引力可视化，通过调节按钮152调节气缸8输出端的伸出长度和伸缩速度，从而调整牵引力大小和牵引周期，弹簧72提供弹性缓冲，配合硅胶垫片避免牵引力过大对人体造成伤害，有利于提高下颌牵引治疗的智能性，自动化程度高；

参照说明书附图1-2，电动推杆104伸缩调整床体1整体高度，还能够调整第一床板101倾角，使牵引过程中保持舒适的姿势，装置结构稳定，安全性能高，便于推广使用。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可调节周期性下颌前伸牵引装置，包括床体(1)，其特征在于：所述床体(1)两侧均设有一个对称分布的套筒(2)，两个所述套筒(2)内部均滑动连接有套杆(3)，所述套杆(3)远离套筒(2)的一端设有直角弯杆(4)，所述直角弯杆(4)顶部设有滑筒(41)，所述滑筒(41)内滑动连接有滑杆(42)，两个所述滑杆(42)顶端均设有挂框(43)，两个所述挂框(43)之间设有束缚带(5)，所述直角弯杆(4)远离套杆(3)的一侧设有凹槽(44)，所述凹槽(44)内设有第一滑槽(45)，所述凹槽(44)内转动连接有螺杆(46)，所述螺杆(46)外侧套设有转筒(47)，所述转筒(47)靠近第一滑槽(45)的一端设有滚轮(48)，所述转筒(47)另一端转动连接有牵引撑杆(6)，所述牵引撑杆(6)远离转筒(47)的一端设有两个平行分布的贯穿孔，两个所述贯穿孔内滑动连接有施压杆(7)，所述牵引撑杆(6)底端与施压杆(7)之间设有气缸(8)，所述施压杆(7)外侧设有凸环(71)，所述施压杆(7)外侧套设有弹簧(72)，两个所述施压杆(7)顶端均设有一个挂置转盘(73)，两个所述挂置转盘(73)之间设有牵引组件(9)；

所述牵引组件(9)包括下颌托(10)，所述下颌托(10)两端均设有牵引带(11)，所述挂置转盘(73)与施压杆(7)转动连接；

所述套筒(2)外侧设有第一紧固螺丝(12)，所述滑筒(41)外侧设有第二紧固螺丝(13)，所述转筒(47)外侧设有第三紧固螺丝(14)。

2.根据权利要求1所述的一种可调节周期性下颌前伸牵引装置，其特征在于：所述直角弯杆(4)一侧设有控制组件(15)，所述控制组件(15)包括单片机(151)，所述单片机(151)的连接端设有调节按钮(152)，所述单片机(151)的连接端设有显示屏(153)，两个所述牵引带(11)上均设有旁压式张力传感器(154)。

3.根据权利要求1所述的一种可调节周期性下颌前伸牵引装置，其特征在于：所述螺杆(46)贯穿直角弯杆(4)，且螺杆(46)与直角弯杆(4)的连接处设有轴承，所述螺杆(46)顶端设有扭轮，所述螺杆(46)与转筒(47)螺纹连接，所述转筒(47)设置在凹槽(44)内，所述滚轮(48)与第一滑槽(45)相匹配。

4.根据权利要求1所述的一种可调节周期性下颌前伸牵引装置，其特征在于：所述施压杆(7)设置为封闭结构，所述凸环(71)与施压杆(7)一体化设置，所述弹簧(72)设置在凸环(71)与牵引撑杆(6)之间，所述气缸(8)顶端与牵引撑杆(6)固定连接，所述气缸(8)输出端与施压杆(7)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种可调节周期性下颌前伸牵引装置，其特征在于：所述牵引撑杆(6)的截面形状设置为Z字形，所述牵引撑杆(6)由铝合金材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种可调节周期性下颌前伸牵引装置，其特征在于：所述束缚带(5)和牵引带(11)均由尼龙纤维材料制成，所述下颌托(10)内部设有硅胶垫片。

7.根据权利要求1所述的一种可调节周期性下颌前伸牵引装置，其特征在于：所述床体(1)包括第一床板(101)和第二床板(102)，所述第一床板(101)与第二床板(102)铰接，所述第一床板(101)长度小于第二床板(102)长度，所述第一床板(101)和第二床板(102)底部均设有支撑架(103)，所述支撑架(103)设置为三角结构，所述支撑架(103)与第一床板(101)与第二床板(102)之间设有电动推杆(104)，多个所述电动推杆(104)输出端分别与第一床板(101)和第二床板(102)铰接。

8.根据权利要求7所述的一种可调节周期性下颌前伸牵引装置，其特征在于：所述套筒(2)与第一床板(101)固定连接，所述第一床板(101)两侧均设有第二滑槽(105)，所述直角弯杆(4)底部固定连接有滑块(49)，所述滑块(49)与第二滑槽(105)相匹配。

9.根据权利要求2所述的一种可调节周期性下颌前伸牵引装置，其特征在于：所述单片机(151)的输入端设有A/D转化器，所述单片机(151)的输出端设有D/A转化器，所述旁压式张力传感器(154)与A/D转化器电性连接，所述气缸(8)与D/A转化器电性连接。

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