Ручное устройство для стоматологического и хирургического использования
Изобретение относится к медицинскому оборудованию и может быть использовано для вращения прямолинейного съемного инструмента. Устройство содержит: трубчатый корпус и полый вал. Вал установлен для вращения внутри корпуса и состоит из части вверх по потоку и части вниз по потоку. Часть вниз по потоку, в свою очередь, содержит часть вверх по потоку, частично зажимающую часть вверх по потоку вала, и часть вниз по потоку, в которой внутренний диаметр, по существу, соответствует наружному диаметру инструмента. Зажимное устройство закреплено при вращении с валом, но имеет возможность перемещения вдоль оси и расположения внутри части вверх по потоку вала и соосно с ней. Средство для перемещения зажимного устройства в продольном направлении имеет зажимы. Зажимы проходят под частью вверх по потоку вала и зажимают устройство. В результате создано устройство, в котором шум и вибрация от неточного зажимания и направления стержня инструмента значительно уменьшены или даже устранены. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.
Предпосылки изобретения
1. Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области медицинских устройств. Более конкретно, оно относится к ручному устройству, предназначенному для вращения при высокой скорости прямолинейного съемного инструмента, конец которого представляет собой бор или подобный элемент, используемый в зубоврачебных кабинетах или лабораториях, а также в микрохирургии.
2. Описание известного уровня техники
Одно устройство этого типа описано, например, в документе WO 2005/089666. Обычно стержень инструмента удерживается при помощи зажимного устройства, расположенного внутри полого вращающегося вала, приводимого в действие на конце электродвигателем или воздушной турбиной и установленного на подшипниках в закрепленном трубчатом корпусе. Зажимание и расцепление зажимного устройства выполняется посредством вращения патрона, установленного для вращения на валу в одном направлении или в другом.
Для обеспечения видимости в оперируемой области, удерживаемые в руке устройства, предназначенные для стоматологического или микрохирургического использования, должны иметь длинную, узкую переднюю часть. Данное условие, к сожалению, ограничивает возможность обеспечения оптимального направления инструмента на конце передней части при помощи очень маленького и достаточно прочного подшипника.
Так как стержень инструмента, диаметр которого обычно составляет только 2,35 мм, имеет ограниченную жесткость и может иметь «неправильное круговое сечение», следовательно, зажимное устройство, которое обеспечивает его зажимание, может сдавить его до некоторой степени, что вызывает его изгиб и вибрацию его рабочего конца. Легко понять, что это неуместное вибрирование очень сказывается на точности действия бора.
Целью настоящего изобретения является создание устройства, в котором шум и вибрация, возникающие от неточного зажимания и направления стержня инструмента, значительно уменьшены или даже устранены. Также целью настоящего изобретения является уменьшение нагрузки на шарикоподшипник и, следовательно, увеличение его срока службы.
Краткое описание изобретения
Более точно, настоящее изобретение относится к ручному устройству для стоматологического или хирургического использования, предназначенному для вращения прямолинейного съемного инструмента при высокой скорости, причем конец этого инструмента представляет собой бор или подобный элемент. Это устройство содержит:
трубчатый корпус, имеющий продольную ось;
первый полый вал, имеющий ту же ось, установленный для вращения внутри корпуса и образованный при помощи части вверх по потоку и части вниз по потоку, которая сама содержит часть вверх по потоку, частично зажимающую часть вверх по потоку вала, и часть вниз по потоку, внутренний диаметр которой, по существу, соответствует наружному диаметру указанного инструмента;
зажимное устройство, закрепленное при вращении с валом, но перемещаемое вдоль указанной оси и расположенное внутри части вверх по потоку вала, соосно с ней, причем указанное зажимное устройство находится в его части вверх по потоку в виде второго полого вала, внутренний диаметр которого, по существу, соответствует наружному диаметру инструмента, и который далее проходит в виде нескольких упруго деформируемых зажимов, предназначенных для зажима инструмента; и
средство для перемещения указанного зажимного устройства в продольном направлении или вверх по потоку таким образом, что его зажимы проходят под частью вверх по потоку первого полого вала и, таким образом, обеспечивают зажимание инструмента, или вниз по потоку таким образом, что зажимы разжимают указанную часть вверх по потоку и, таким образом, обеспечивают расцепление инструмента.
Краткое описание чертежей
Другие характеристики и преимущества настоящего изобретения станут понятными из нижеследующего описания со ссылкой на единственный прилагаемый чертеж, который изображает частичное продольное поперечное сечение одного такого устройства.
Подробное описание изобретения
С целью облегчения понимания в настоящем описании будут использоваться слова «вверх по потоку» и «вниз по потоку» для обозначения конца устройства, от которого инструмент приводится во вращение (правая часть чертежа), и его конца, поддерживающего рабочий наконечник инструмента (левая часть чертежа), соответственно. Кроме того, на чертеже не показан конец вверх по потоку устройства, поскольку он идентичен концу вверх по потоку, описанному в указанном документе WO 2005/089666, к которому можно обратиться для понимания способа, в соответствии с которым инструмент приводится в действие.
Как показано на чертеже, ссылочный номер 1 обозначает цилиндрический корпус, имеющий ось AA, в котором передняя часть 2, сторона вниз по потоку, является узкой и образует угол α обычно от 5° до 10°, обеспечивающий оперирующего хирурга или дантиста наилучшим обзором оперируемой области.
Корпус 1, по существу, содержит первый полый вал 3, имеющий ту же ось AA, в котором конец вверх по потоку соединен с приводным валом. Этот вал установлен для вращения в корпусе 1 благодаря шарикоподшипнику 4, расположенному в передней части 2, по существу, в его середине. Второй подшипник (не показан на чертеже), расположенный вверх по потоку, вращает вал в корпусе.
Полый вал 3, действительно, состоит из части 5 вверх по потоку и части 6 вниз по потоку.
Часть 5 вверх по потоку вала 3 окружена пружиной 7, сжатой между краем 8, образованным у ее края, и поперечным стержнем 9, перемещаемым в осевом направлении, различные функции которого будут описаны ниже. Эта пружина, таким образом, стремится вытолкнуть стержень 9 в направлении вверх по потоку.
Стержень 9 может перемещаться в направлении вверх по потоку или вниз по потоку в продольных пазах вала 3 (не показаны на чертеже) под действием наружного патрона 10, который может ввинчиваться в часть вверх по потоку корпуса 1 и вывинчиваться из нее. В одном направлении вращения патрона стержень 9 перемещается вниз по потоку при сжатии пружины 7, тогда как в своем другом направлении вращения стержень перемещается вверх по потоку и разжимает пружину.
На чертеже показано, что часть 6 вниз по потоку вала 3 сама содержит часть 11 вверх по потоку и часть 12 вниз по потоку, которые обе являются цилиндрическими.
Часть 11 вверх по потоку зажимает часть 5 вверх по потоку вала 3 до тех пор, пока она не упрется в край 8. Часть 12 вниз по потоку имеет внутренний диаметр, по существу, соответствующий наружному диаметру стержня 13 инструмента, которым манипулируют при помощи устройства. Необходимо отметить, что подшипник 4 расположен на конце вверх по потоку части 12 вниз по потоку.
Зажимное устройство 14, перемещаемое в продольном направлении, расположено внутри части 5 вверх по потоку вала 3 соосно с ней. В его положении вверх по потоку, которое проходит, по существу, до уровня края 8 корпуса, указанное зажимное устройство выполнено в виде второго полого вала 15, имеющего внутренний диаметр, по существу, соответствующий наружному диаметру стержня 13 инструмента, которым манипулируют. Далее, вал 15 проходит в виде трех зажимов 17, имеющих тот же самый внутренний диаметр, которые способны упруго деформироваться и расположены через 120° друг от друга, конец которых образует клин 18, имеющий конический профиль, толщина которого увеличивается в направлении вниз по потоку. Стержень 9 обеспечивает то, что часть 5 вверх по потоку вала 3 образует одно целое при вращении с зажимным устройством 14.
Наконец, часть 5 вверх по потоку вала 3 удлинена, при помощи отдельного кольца 19, не являющегося ее частью, имеющего конический внутренний профиль, который соответствует коническому профилю трех клиньев 18. Его постоянный наружный диаметр немного меньше внутреннего диаметра части 5 вверх по потоку вала 3 для обеспечения зазора, который позволяет ему перемещаться между клиньями 18 и частью 11 вверх по потоку части 6 вниз по потоку вала 3.
Чертеж изображает устройство в рабочем положении, полученном посредством вращения патрона 10 в соответствующем направлении вокруг части вверх по потоку корпуса 1 для проталкивания стержня 9 в направлении вверх по потоку. Три зажима 17 зажимного устройства 14, таким образом, также приводятся в движение в направлении к части вверх по потоку зажимного устройства 14 и вставляются в плавающее кольцо 19. С помощью пружины 7 они сильно сжимают стержень 13 инструмента, который, таким образом, фиксируется и может вращаться при помощи вала 3.
Вращение в другом направлении патрона 10 заставляет стержень 9 возвращаться в направлении вниз по потоку, также заставляя зажимы 17 перемещаться в направлении вверх по потоку, причем указанные зажимы расцепляются с кольцом 19 и упираются в конец вниз по потоку части 5 вверх по потоку вала (положение не показано на чертеже), прекращая зажимать стержень 13 инструмента, который, таким образом, может быть удален из устройства.
Таким образом, предлагается микрохирургическое устройство, преимущества которого будут описаны ниже.
1. Выполнение вала 3 из части 5 вверх по потоку, которая окружает зажимное устройство 14, и части 6 вниз по потоку, частично окружающей часть 5 вверх по потоку вала, соосно с ней, и образующей полый вал для прохождения стержня 13 инструмента, обеспечивает:
точное совмещение осей зажимного устройства 14 и полого вала 6;
точное направление инструмента к концу передней части 2 корпуса;
центрифугирование отходов для предотвращения их проникновения внутрь устройства.
2. Расположение подшипника 4 на полом валу 6 вниз по потоку от зажимного устройства обеспечивает идеальную соосность между осью вращения, определенной подшипником, и осью инструмента.
3. Плавающее коническое кольцо, обеспечивающее зажимание зажимного устройства 14, обеспечивает:
в случае незначительного несовпадения между осями полого вала 6 и зажимным устройством, поскольку кольцо перемещается, автоматическое совмещение этих двух осей с осью вращения;
в случае вибрации инструмента, поскольку кольцо перемещается и самоблокируется, предотвращение ослабления усилий зажима.
Таким образом, устройство в соответствии с настоящим изобретением имеет характеристики, благодаря которым шум и вибрация значительно уменьшены, эффективность зажимания инструмента значительно повышена, направление инструмента точно обеспечивается, и срок службы подшипника, несомненно, продлевается.
Эти преимущества особенно важны для устройства, инструмент которого, способный вращаться при скоростях приблизительно от 50000 до 100000 оборотов в минуту, должен работать без вибраций с самой высокой точностью.
1. Ручное устройство для стоматологического и хирургического использования, предназначенное для вращения прямолинейного съемного инструмента, конец которого представляет собой бор или подобный элемент, в котором он содержит:
трубчатый корпус, имеющий продольную ось;
первый полый вал, имеющий ту же ось, установленный для вращения внутри указанного полого корпуса и выполненный из
части вверх по потоку; и
части вниз по потоку, которая сама содержит часть вверх по потоку, частично зажимающую часть вверх по потоку первого полого вала, и часть вниз по потоку, внутренний диаметр которой, по существу, соответствует наружному диаметру указанного инструмента;
зажимное устройство, составляющее одно целое при вращении с указанным первым полым валом, но перемещаемое вдоль указанной оси и расположенное внутри части вверх по потоку первого полого вала, соосно с ней, причем указанное зажимное устройство выполнено в его части вверх по потоку в виде второго полого вала, имеющего внутренний диаметр, по существу, соответствующий наружному диаметру инструмента, и который далее проходит в виде нескольких упруго деформируемых зажимов, предназначенных для зажимания инструмента; и
средство для перемещения указанного зажимного устройства в продольном направлении или в направлении вверх по потоку таким образом, что его зажимы проходят под частью вверх по потоку первого полого вала и, таким образом, обеспечивают зажимание инструмента, или в направлении вниз по потоку таким образом, что зажимы расцепляются с указанной частью вверх по потоку и, таким образом, обеспечивают расцепление с инструментом.
2. Устройство по п.1, в котором конец указанных зажимов представляет собой клин, имеющий конический профиль, в котором толщина увеличивается в направлении вниз по потоку, и в котором часть вверх по потоку первого полого вала фактически образована при помощи отдельного кольца, не являющегося ее частью, имеющего конический внутренний профиль, который соответствует коническому профилю клиньев, причем постоянный наружный диаметр этого кольца меньше внутреннего диаметра части вверх по потоку первого полого вала для обеспечения зазора, что обуславливает его перемещение между клиньями и частью вверх по потоку части вниз по потоку первого полого вала.
3. Устройство по п.1, в котором указанный трубчатый корпус содержит узкую переднюю часть, образующую угол от 5 до 10°, обеспечивающий оперирующего хирурга или дантиста наилучшим обзором оперируемой области.
4. Устройство по п.3, в котором указанный первый полый вал установлен при вращении внутри трубчатого корпуса с помощью подшипника, расположенного в передней части трубчатого корпуса вниз по потоку от зажимного устройства по направлению к концу вверх по потоку части вниз по потоку части вниз по потоку первого полого вала.
5. Устройство по п.2, в котором указанный трубчатый корпус содержит узкую переднюю часть, образующую угол от 5 до 10°, обеспечивающий оперирующего хирурга или дантиста наилучшим обзором оперируемой области.
6. Устройство по п.5, в котором указанный первый полый вал установлен при вращении внутри трубчатого корпуса с помощью подшипника, расположенного в передней части трубчатого корпуса вниз по потоку от зажимного устройства по направлению к концу вверх по потоку части вниз по потоку части вниз по потоку первого полого вала.
7. Устройство по п.1, в котором указанное средство для перемещения указанного зажимного устройства в продольном направлении содержит патрон, навинчивающийся на часть вверх по потоку трубчатого корпуса или вывинчивающийся с нее и обеспечивающий продольное перемещение зажимного устройства.
8. Устройство по п.2, в котором указанное средство для перемещения указанного зажимного устройства в продольном направлении содержит патрон, навинчивающийся на часть вверх по потоку трубчатого корпуса или вывинчивающийся с нее и обеспечивающий продольное перемещение зажимного устройства.
9. Устройство по п.3, в котором указанное средство для перемещения указанного зажимного устройства в продольном направлении содержит патрон, навинчивающийся на часть вверх по потоку трубчатого корпуса или вывинчивающийся с нее и обеспечивающий продольное перемещение зажимного устройства.
10. Устройство по п.6, в котором указанное средство для перемещения указанного зажимного устройства в продольном направлении содержит патрон, навинчивающийся на часть вверх по потоку трубчатого корпуса или вывинчивающийся с нее и обеспечивающий продольное перемещение зажимного устройства.
