專利名稱：具有緩慢旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的牙科工具位移裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于牙科應(yīng)用的設(shè)備，尤其是涉及用于牙髓和其他牙科應(yīng)用的機(jī)頭或機(jī)頭附件，以提供一種緩慢的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，來(lái)增強(qiáng)當(dāng)使用快速振動(dòng)工具時(shí)的結(jié)果的一致性。
背景技術(shù)：
歷史上，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一些牙髓科設(shè)備，它們可應(yīng)用于寬范圍的以下運(yùn)動(dòng)上下振蕩運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和多種組合運(yùn)動(dòng)。當(dāng)提供超過(guò)一種模式的運(yùn)動(dòng)時(shí)，不同模式的運(yùn)動(dòng)的頻率通常是類似的。對(duì)于以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)模式進(jìn)行操作的裝置，旋轉(zhuǎn)速度通常是超過(guò)約200 rpm，在許多例子中，達(dá)到數(shù)千rpm。本發(fā)明特別涉及子類工具，它們的主要運(yùn)動(dòng)是縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，也就是，沿著對(duì)應(yīng)于該工具的長(zhǎng)度的線性方向來(lái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。一個(gè)非限制但特別優(yōu)選的實(shí)施例是在專利號(hào)為EP 1708638 Bl的歐洲專利的文本中所描述的自調(diào)節(jié)工具，該文獻(xiàn)在這里整體引入作為參考。在單純縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的工具的操作過(guò)程中，存在這樣的風(fēng)險(xiǎn)該工具會(huì)發(fā)生不均勻的磨損，和/或工具的不均衡地旋轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致對(duì)于所治療的組織的不一致的結(jié)果。特定的提供往復(fù)運(yùn)動(dòng)的商業(yè)化使用的機(jī)頭在使用過(guò)程中，可讓該工具自由旋轉(zhuǎn)，降低在工具內(nèi)的壓力。然而，這種自由旋轉(zhuǎn)不能確保在使用過(guò)程中會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)。因此，有必要開(kāi)發(fā)一種與現(xiàn)有機(jī)頭一起使用的牙科工具位移裝置機(jī)頭或者附件， 它會(huì)提供工具的緩慢旋轉(zhuǎn)，同時(shí)該工具經(jīng)受相對(duì)較高頻率的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因而增強(qiáng)了該工具的操作的一致性。它也具有特別的優(yōu)勢(shì)，提供緊湊且有效的傳輸裝置，該裝置使得能夠以源于單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的任意想要的比率同時(shí)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種牙科工具位移裝置以及相應(yīng)的方法。根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，提供了一種與電動(dòng)能源手柄一起使用以使牙科工具移動(dòng)的牙科工具位移裝置，所述位移裝置包括(a)工具架，具有用于接納所述牙科工具的容座，所述容座限定工具軸；(b)驅(qū)動(dòng)裝置，與所述工具架和電動(dòng)能源手柄相關(guān)聯(lián)；所述驅(qū)動(dòng)裝置限定從所述電動(dòng)能源手柄到所述工具架的傳送，以致所述工具架以每分鐘第一振蕩頻率平行于所述工具軸進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并以每分鐘第二旋轉(zhuǎn)頻率圍繞所述工具軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；其中，所述第一振蕩頻率是比所述第二旋轉(zhuǎn)頻率至少大一個(gè)數(shù)量級(jí)。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步特征，所述驅(qū)動(dòng)裝置限定從所述電動(dòng)能源手柄到所述工具架的傳送，以致對(duì)于所述工具架平行于所述工具軸的每次往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述工具架旋轉(zhuǎn)的梯級(jí)不超過(guò)圍繞所述工具軸旋轉(zhuǎn)一圈的四十分之一。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步特征，所述第一振蕩頻率是比所述第二旋轉(zhuǎn)頻率至少大兩個(gè)
數(shù)量級(jí)。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步特征，所述驅(qū)動(dòng)裝置限定從所述電動(dòng)能源手柄到所述工具架的傳送，以致當(dāng)所述工具架經(jīng)受的扭矩比相對(duì)的圍繞所述工具軸的所述旋轉(zhuǎn)的極限值更大時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)被中斷，同時(shí)所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)不受影響。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步特征，所述電動(dòng)能源手柄具有偏心安裝在輸出驅(qū)動(dòng)軸上的驅(qū)動(dòng)銷；所述驅(qū)動(dòng)裝置包括外接所述工具軸的環(huán)狀槽，所述環(huán)狀槽是在第一相對(duì)表面與第二相對(duì)表面之間形成的，所述環(huán)狀槽接納所述偏心安裝的驅(qū)動(dòng)銷，以致所述驅(qū)動(dòng)銷在所述環(huán)形槽內(nèi)的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生所述工具架的所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述第一相對(duì)表面是以一列軸向突出的齒輪齒的方式來(lái)提供，這些齒輪齒圍繞所述工具軸，以致在所述輸出驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)一圈的過(guò)程中，所述驅(qū)動(dòng)銷接合所述齒輪齒，產(chǎn)生所述第一相對(duì)表面的旋轉(zhuǎn)梯級(jí)，并與所述齒輪齒解除接合。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步特征，所述第一相對(duì)表面是與所述工具架機(jī)械地整合的。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步特征，所述驅(qū)動(dòng)裝置還包括設(shè)置在所述第一相對(duì)表面與所述工具架之間的補(bǔ)充傳送階級(jí)，以致所述第一相對(duì)表面的給出的旋轉(zhuǎn)梯級(jí)產(chǎn)生所述工具架的不同的旋轉(zhuǎn)梯級(jí)。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步特征，所述的補(bǔ)充傳送階級(jí)包括設(shè)置在所述工具軸中心的行
星齒輪裝置。根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，還提供了一種牙科工具機(jī)頭，包括(a)根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙科工具位移裝置；以及(b)電動(dòng)能源手柄，所述牙科工具位移裝置是與所述電動(dòng)能源手柄接合的，以致所述牙科工具位移裝置是由所述電動(dòng)能源手柄來(lái)驅(qū)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還提供了一種操作牙科工具的方法，所述方法包括以下步驟 (a)提供一種具有工具軸的牙科工具，該工具被配置用于通過(guò)軸向振蕩運(yùn)動(dòng)來(lái)操作；(b)將所述牙科工具設(shè)置在與牙組織并列；(c)產(chǎn)生每分鐘第一振蕩頻率的軸向振蕩運(yùn)動(dòng)；以及 (d)在所述軸向振蕩運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，產(chǎn)生每分鐘第二旋轉(zhuǎn)頻率的圍繞所述工具軸的旋轉(zhuǎn)；其中，所述第一振蕩頻率是比所述第二旋轉(zhuǎn)頻率至少大一個(gè)數(shù)量級(jí)。根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還提供了一種與電動(dòng)能源手柄一起使用以使牙科工具移動(dòng)的牙科工具位移裝置，所述電動(dòng)能源手柄具有偏心安裝在輸出驅(qū)動(dòng)軸上的驅(qū)動(dòng)銷，所述位移裝置包括(a)工具架，具有用于接納所述牙科工具的容座，所述容座限定工具軸；(b)驅(qū)動(dòng)裝置，與所述工具架和電動(dòng)能源手柄相關(guān)聯(lián)；所述驅(qū)動(dòng)裝置包括外接所述工具軸的環(huán)狀槽， 所述環(huán)狀槽是在第一相對(duì)表面與第二相對(duì)表面之間形成的，所述環(huán)狀槽接納所述偏心安裝的驅(qū)動(dòng)銷，以致所述驅(qū)動(dòng)銷在所述環(huán)形槽內(nèi)的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生所述工具架平行于所述工具軸的每分鐘第一振蕩頻率的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述第一相對(duì)表面是以一列軸向突出的齒輪齒的方式來(lái)提供，這些齒輪齒圍繞所述工具軸，以致在所述輸出驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)一圈的過(guò)程中，所述驅(qū)動(dòng)銷接合所述齒輪齒，產(chǎn)生所述第一相對(duì)表面的旋轉(zhuǎn)梯級(jí)，并與所述齒輪齒解除接合，因而產(chǎn)生所述工具架圍繞所述工具軸的每分鐘第二旋轉(zhuǎn)頻率的旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步特征，所述第一相對(duì)表面是與所述工具架機(jī)械地整合的。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步特征，所述驅(qū)動(dòng)裝置還包括設(shè)置在所述第一相對(duì)表面與所述工具架之間的補(bǔ)充傳送階級(jí)，以致所述第一相對(duì)表面的給出的旋轉(zhuǎn)梯級(jí)產(chǎn)生所述工具架的不同的旋轉(zhuǎn)梯級(jí)。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步特征，所述補(bǔ)充傳送階級(jí)設(shè)置在所述工具軸中心的行星齒輪
直ο


本發(fā)明在這里僅通過(guò)實(shí)施例結(jié)合所附的附圖的方式進(jìn)行描述，在這些附圖中 圖1是根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)所構(gòu)建和操作的一種牙科工具位移裝置的方塊示意圖； 圖2是圖1所示的牙科工具位移裝置的一個(gè)具體實(shí)施例的等比例視圖3是圖2所示的牙科工具位移裝置的部分分解的等比例視圖； 圖4A和圖4B是根據(jù)圖2所示的牙科工具位移裝置的兩個(gè)可替換的具體實(shí)施方式
的驅(qū)動(dòng)裝置的側(cè)視圖5A至圖5E是一組示意圖，它們顯示了來(lái)自圖2所示的牙科工具位移裝置的驅(qū)動(dòng)裝置的一部分的操作；
圖6是從圖2所述的牙科工具位移裝置剖開(kāi)的縱向截面視圖； 圖7是圖4B所示的牙科工具位移裝置的一部分的爆炸等比例視圖；以及圖8是圖2所示的牙科工具位移裝置的頂視圖，蓋元件已經(jīng)移除，以暴露根據(jù)圖2所示的牙科工具位移裝置的一個(gè)具體實(shí)施方式
的行星齒輪級(jí)降裝置。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是一種牙科工具位移裝置以及相應(yīng)的方法。根據(jù)本發(fā)明所述的牙科工具位移裝置以及方法的原理與操作將通過(guò)附圖和相應(yīng)的說(shuō)明得以更清楚的理解?，F(xiàn)在參考附圖，圖1圖解地顯示了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)所構(gòu)建和操作的一種牙科工具位移裝置，標(biāo)記為10，該位移裝置與電動(dòng)能源手柄12 —起使用，以使牙科工具14移動(dòng)。 總的來(lái)說(shuō)，位移裝置10包括工具架16，具有用于接納牙科工具14的容座；以及驅(qū)動(dòng)裝置 18，與工具架16和電動(dòng)能源手柄12相關(guān)聯(lián)。驅(qū)動(dòng)裝置18限定從電動(dòng)能源手柄12到工具座16的傳送，以致工具架16以每分鐘第一振蕩頻率平行于工具軸進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并以每分鐘第二旋轉(zhuǎn)頻率圍繞工具軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
，所述第一振蕩頻率是比所述第二旋轉(zhuǎn)頻率至少大一個(gè)數(shù)量級(jí)。在這個(gè)階段，已經(jīng)清楚地表明，本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
提供了一種高度優(yōu)勢(shì)的位移裝置，其中，工具的往復(fù)操作的一致性是通過(guò)在主要的往復(fù)運(yùn)動(dòng)上疊加較慢的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)確保的。結(jié)果，該工具圍繞它的周圍的任意不均衡的動(dòng)作是在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中被均勻化的。本發(fā)明的特定實(shí)施方式的這個(gè)和其他優(yōu)勢(shì)將通過(guò)后續(xù)的實(shí)施例來(lái)更清楚地說(shuō)明。在這點(diǎn)上，定義在本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中所采用的特定術(shù)語(yǔ)是有幫助的。首先，關(guān)于“電動(dòng)能源手柄12”，它是指一種手柄，由使用者在操作牙科工具時(shí)握持，動(dòng)力能源是從該手柄供應(yīng)以使該牙科工具移動(dòng)。這個(gè)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力可以是由定位在該手柄內(nèi)的電動(dòng)機(jī)來(lái)產(chǎn)生， 來(lái)源于例如通過(guò)電力或者壓縮空氣，或者可通過(guò)來(lái)自遠(yuǎn)程電機(jī)的機(jī)械連接來(lái)提供。該電動(dòng)能源手柄可以是一種標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)成產(chǎn)品，例如用于驅(qū)動(dòng)往復(fù)工具的商業(yè)化應(yīng)用的機(jī)頭，或者可以是一種指定的設(shè)備，可選地與所述牙科工具位移裝置的其他部分整合在一起。這里所采用的術(shù)語(yǔ)“容座”是指用于接合工具的任意結(jié)構(gòu)。在許多例子中，該容座是容納牙科工具的柄部的插座，但所有其他適用于限定在牙科工具與它的工具架之間的有效機(jī)械接合的結(jié)構(gòu)也都落入術(shù)語(yǔ)“容座”的范圍之內(nèi)。這里所采用的術(shù)語(yǔ)“牙科工具”總體上是指在牙科應(yīng)用中采用的任意工具。與本發(fā)明的特定實(shí)施方式的特別相關(guān)的是牙髓工具，例如用于制備牙齒根管的工具。所述工具本身，或者該工具以工具架支持的方式，限定了一個(gè)“工具軸”，沿著該工具軸發(fā)生主要的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在柔性工具的例子中，工具的不同部分可向不同方向延伸，所述 “工具軸”被定義為該工具的柄部的中心軸。術(shù)語(yǔ)“機(jī)械地整合”是指部件是快速附著或整體形成的，以致作為一個(gè)單獨(dú)的機(jī)體來(lái)一起移動(dòng)。術(shù)語(yǔ)“頻率”是用來(lái)指周期運(yùn)動(dòng)的平均頻率，以每分鐘發(fā)生的周期總數(shù)來(lái)定義。這個(gè)術(shù)語(yǔ)是用來(lái)指整個(gè)運(yùn)動(dòng)，不論該運(yùn)動(dòng)是實(shí)施為平滑連續(xù)運(yùn)動(dòng)還是一系列小的離散步驟?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2至圖9，顯示了圖1所示的位移裝置的一個(gè)示例性具體實(shí)施方式
。在圖6中可清楚地看到，位移裝置10在這里被顯示為一個(gè)非限制性的實(shí)施例，該裝置是與一個(gè)電動(dòng)能源手柄12 —起操作的，該電動(dòng)能源手柄12通過(guò)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸20來(lái)提供運(yùn)動(dòng)，該旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸是在偏心安裝的驅(qū)動(dòng)銷22處終止的。驅(qū)動(dòng)軸20的旋轉(zhuǎn)使驅(qū)動(dòng)銷22以周期運(yùn)動(dòng)方式移動(dòng)。在圖4A和圖4B的兩個(gè)變化實(shí)施例中顯示的驅(qū)動(dòng)裝置19包括外接工具軸沈的環(huán)形槽M，在該環(huán)形槽M內(nèi)接納偏心安裝的驅(qū)動(dòng)銷22。驅(qū)動(dòng)銷22在槽M內(nèi)的接合將驅(qū)動(dòng)銷22的周期運(yùn)動(dòng)改變?yōu)榍笆龅墓ぞ呒?6的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)裝置18是以預(yù)定的與電動(dòng)能源手柄12相關(guān)聯(lián)的方式通過(guò)外殼60來(lái)支持，被配置為使能夠產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)裝置18的所需的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，正如在圖2、圖3和圖6中所示。環(huán)形槽M是劃分為第一相對(duì)表面28和第二相對(duì)表面30。在這里所示的具體實(shí)施方式
中，第一相對(duì)表面觀是提供為一列軸向突出的齒輪齒32，這些齒輪齒圍繞所述工具軸的周圍。結(jié)果，在驅(qū)動(dòng)軸20的旋轉(zhuǎn)一圈期間，驅(qū)動(dòng)銷22接合齒輪齒32，產(chǎn)生第一相對(duì)表面 28圍繞工具軸的旋轉(zhuǎn)梯級(jí)，以及從所述齒輪齒32。需要注意的是，這些齒輪齒32是指在感覺(jué)上軸向突出的，它們位于下表面觀的水平之上，因而區(qū)別于徑向突出的齒輪齒，但并不意味著任何特殊軸向特征或幾何構(gòu)型。在環(huán)形槽M內(nèi)的驅(qū)動(dòng)銷22的相互作用以及所導(dǎo)致的相對(duì)表面觀和30的運(yùn)動(dòng)都圖解地表示在圖5A至圖5E中。為便于理解這個(gè)運(yùn)動(dòng)，采用一個(gè)虛線的圓34來(lái)指示驅(qū)動(dòng)銷 22的運(yùn)動(dòng)周期，穿過(guò)該圓的中心顯示了虛線的十字線，對(duì)應(yīng)于所述電動(dòng)能源手柄的驅(qū)動(dòng)軸 20的旋轉(zhuǎn)軸。圖5A顯示了驅(qū)動(dòng)銷22在它的最高位置的任意選擇的起始位置，鄰接第二相對(duì)表面30。在這種狀態(tài)下，在水平十字線與表面30之間的軸向距離是最大的，標(biāo)記為之。當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸20連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)銷22相繼移動(dòng)到在圖5B和圖5C中所示的位置，接合齒輪齒32。 這個(gè)運(yùn)動(dòng)向下壓在表面觀上，因而使所述裝置向下位移，直到它達(dá)到它的最低點(diǎn)，正如在圖5C中所示，在水平十字線與表面30之間的軸向距離是標(biāo)記為、。與齒輪齒32接合的驅(qū)動(dòng)銷22的運(yùn)動(dòng)的水平裝置也會(huì)導(dǎo)致表面28圍繞軸沈角位移，達(dá)到一個(gè)角階Δ θ，此時(shí)驅(qū)動(dòng)銷22離開(kāi)齒輪齒32 (圖5D)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)銷22完成它的旋轉(zhuǎn)周期，回復(fù)到它的最高點(diǎn)時(shí)，如在圖5Ε中所示，該驅(qū)動(dòng)銷22向上擠在表面30上，因?yàn)槭寡b置向上位移，以使垂直位置恢復(fù)到之在水平十字線之上。在該水平方向，驅(qū)動(dòng)銷22相對(duì)于平滑表面30滑動(dòng)，使該周期凈旋轉(zhuǎn)梯級(jí)Δ θ，然后重復(fù)進(jìn)行。因此，驅(qū)動(dòng)軸20的每圈旋轉(zhuǎn)的總效果是這樣一個(gè)周期以振幅⑷-、)軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以及圍繞軸26的梯級(jí)為△ θ的旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)梯級(jí)的大小可以是變化的，但主要是由驅(qū)動(dòng)銷22的偏心偏移的大小以及表面觀的直徑來(lái)決定。在特定優(yōu)選的實(shí)施例中，Δ θ是不大于旋轉(zhuǎn)一圈的四十分之一，相當(dāng)于圍繞表面觀設(shè)置至少四十個(gè)齒32。由這個(gè)裝置所示例的本發(fā)明的特定實(shí)施例的另一個(gè)有價(jià)值的特征是當(dāng)遇到明顯阻力時(shí)，旋轉(zhuǎn)的中斷。特別地，需要注意的是，驅(qū)動(dòng)銷22是與齒輪齒32脫離的，在每個(gè)周期的顯著部分期間(參見(jiàn)圖5D和圖5Ε)。結(jié)果，該工具遇到的扭矩大于相對(duì)旋轉(zhuǎn)的特定極限值時(shí)，該裝置會(huì)傾向于反彈，使驅(qū)動(dòng)銷22脫離齒輪齒32，因而減少或取消前述周期的旋轉(zhuǎn)梯級(jí)Δ θ，并避免可能的高旋轉(zhuǎn)力矩對(duì)于牙科工具的損壞。同時(shí)，主要的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行，因而使得該工具的操作繼續(xù)進(jìn)行。在特定的實(shí)施例中，由在槽M內(nèi)的驅(qū)動(dòng)銷22的相互作用所產(chǎn)生的前述運(yùn)動(dòng)是適當(dāng)?shù)?，在這樣的例子中，第一相對(duì)表面28優(yōu)選地是與工具架16機(jī)械地整合在一起，正如在圖4Α的具體實(shí)施方式
中圖解地所示。在本例中，工具架(和工具，未示出)的整體運(yùn)動(dòng)在使用過(guò)程中將會(huì)是相同的，正如參考上面的圖5Α至圖5Ε所描述的，也就是，在第一頻率的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)結(jié)合以較低頻率的圍繞軸的旋轉(zhuǎn)，通常，在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的每40-50個(gè)周期進(jìn)行一次旋轉(zhuǎn)。在特定的實(shí)施例中，可取的是，獲得了在軸向振蕩與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的頻率之間的整體比率，在能直接由前述方法獲得的范圍之外。在這些例子中，驅(qū)動(dòng)裝置18優(yōu)選地還包括在第一相對(duì)表面與工具架之間設(shè)置的第二級(jí)降(或級(jí)升)傳送階級(jí)，以致第一相對(duì)表面的給出的旋轉(zhuǎn)梯級(jí)產(chǎn)生不同的工具架的旋轉(zhuǎn)梯級(jí)。這樣一個(gè)具體實(shí)施例可參考圖4Β和圖6-8以及相關(guān)說(shuō)明。圖4Β所示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18的結(jié)構(gòu)和原理將同時(shí)參考圖6和圖7來(lái)得以最好的理解， 其中，圖7所示的爆炸視圖清楚地顯示了每個(gè)組件的結(jié)構(gòu)，而圖6所示的截面視圖顯示了當(dāng)組裝后在這些組件之間的相互關(guān)系。槽M是由表面30限定的，由中空旋轉(zhuǎn)體36來(lái)提供， 而相對(duì)表面觀是以齒輪環(huán)38來(lái)提供，它們機(jī)械地整合在一起，例如，通過(guò)壓合方式。旋轉(zhuǎn)體36的上端終止于中空軸40，太陽(yáng)齒輪42附著到該中空軸40，這樣形成行星齒輪裝置的中心。至少兩個(gè)，優(yōu)選是三個(gè)或以上的行星齒輪44是旋轉(zhuǎn)地安裝到固定支持座48的柱46 上，該支持座48是優(yōu)選地相對(duì)于電動(dòng)能源手柄12的殼體來(lái)固定的。外環(huán)齒輪50接合行星齒輪44。該行星齒輪裝置的整體布置最好參見(jiàn)圖8。一個(gè)連接蓋52是機(jī)械地整合到外環(huán)齒輪50，并整合到通過(guò)中空軸40從工具架16向上突起的軸向根部Μ。一個(gè)或多個(gè)軸承套圈56是從工具架16插入在工具架16與旋轉(zhuǎn)體36之間，以致保持這些部件的同心對(duì)齊，同時(shí)使得工具架16與旋轉(zhuǎn)體36能低摩擦地相對(duì)旋轉(zhuǎn)。這這里所示的具體實(shí)施方式
中，壓縮彈簧58在支持塊48與旋轉(zhuǎn)體36之間施加一個(gè)偏移力，以便使工具架偏移到它的降低的位置，當(dāng)不處于運(yùn)動(dòng)時(shí)，并保持在多個(gè)不同移動(dòng)部件之間的更好限定的摩擦接觸。在操作中，通過(guò)在槽M內(nèi)的驅(qū)動(dòng)銷22的運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)軸20將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到旋轉(zhuǎn)體36，如上面參見(jiàn)圖5Α至圖5Ε的說(shuō)明所述。太陽(yáng)齒輪42與旋轉(zhuǎn)體36 —起旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致行星齒輪44圍繞它們的固定軸(柱46)旋轉(zhuǎn)。這樣導(dǎo)致外環(huán)齒輪50轉(zhuǎn)動(dòng)，因而也轉(zhuǎn)動(dòng)連接蓋 52和工具架16。整體結(jié)果是工具架16通過(guò)在太陽(yáng)齒輪42與外環(huán)齒輪50之間的齒的數(shù)量的比率來(lái)相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體36以一定頻率移動(dòng)一些角階。在這里所示的例子中，由行星齒輪裝置提供的次級(jí)傳送所提供的附加級(jí)降比率是約4:1。這使得驅(qū)動(dòng)裝置18的實(shí)施方式在整體上使在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的頻率與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的頻率之間的區(qū)別有兩個(gè)數(shù)量級(jí)。通過(guò)實(shí)施例，本發(fā)明的特定實(shí)施例示主要用于使牙科工具以“低速”使用，通常限定為速度低于每分鐘20，000振蕩頻率(opm)。通常，特定實(shí)施例是以超過(guò)2，000 opm進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的，更優(yōu)選的范圍是3，000-5，000 opm。在這個(gè)優(yōu)選的3，000-5，000 opm的范圍內(nèi)，圖4A所示的單個(gè)階級(jí)的具體實(shí)施方式
優(yōu)選地導(dǎo)致在約60至120 rpm的旋轉(zhuǎn)頻率，而在圖4B所示的兩個(gè)階級(jí)的具體實(shí)施方式
優(yōu)選地將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)頻率降低到低于40 rpm，通常是在10-30 rpm的范圍。如更前所述，本發(fā)明的特定實(shí)施例是具有特別值的，當(dāng)用于牙髓工具時(shí)，特別是主要以軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)操作時(shí)，但它具有開(kāi)放的結(jié)構(gòu)(例如，至少50%開(kāi)放)，或者它在圍繞所述軸旋轉(zhuǎn)時(shí)是另外顯著不對(duì)稱的。在這樣的例子中，圍繞所述軸的附加的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)有助于確保所述工具的均衡操作。用于結(jié)合本發(fā)明的特定實(shí)施例來(lái)使用的工具的特別優(yōu)選的例子是前述專利號(hào)為EP 1708638 Bl的歐洲專利的自調(diào)節(jié)工具。附加說(shuō)明地，對(duì)于次級(jí)傳送，雖然這里描述的特定示例性實(shí)施方式的內(nèi)容中是增加的級(jí)降比率，需要注意的是，行星齒輪裝置顯然也能重新布置為提供級(jí)升齒輪比率，因而例如降低在往復(fù)頻率與旋轉(zhuǎn)頻率之間的整體比率到顯著低于40-50比率，對(duì)于驅(qū)動(dòng)銷傳送裝置而言，而在一些例子中，整體比率降低到低于10:1。這個(gè)特定想要的輸出比率是根據(jù)每個(gè)給出的應(yīng)用的考慮來(lái)確定的，基于這里描述的結(jié)構(gòu)原理，也是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所清楚的。雖然本發(fā)明已經(jīng)描述了特定實(shí)施例以說(shuō)明較寬范圍的特征，但應(yīng)當(dāng)明確的是，本發(fā)明并不限于這些特殊的具體實(shí)施方式
。例如，需要注意的是，類似的效果可在一些例子中獲得，通過(guò)以某種材料和/或表面特征來(lái)提供在槽M的相對(duì)側(cè)面的表面觀和30，這樣使得提供相對(duì)高摩擦的一個(gè)表面與相對(duì)低摩擦的另一個(gè)表面，因而獲得正如銷22與一個(gè)表面接觸移動(dòng)而不與另一表面接觸的平行位移。而且，本發(fā)明并不限于采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)手柄，以偏心驅(qū)動(dòng)銷作為輸出界面，也可同樣地由其他形式的界面來(lái)提供部分或全部運(yùn)動(dòng)動(dòng)力，例如通過(guò)旋轉(zhuǎn)的齒輪。需要明確的是，上述說(shuō)明書(shū)僅是試圖作為示例，而有許多其他具體實(shí)施方式
都是可行的，它們都落入所附的權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種與電動(dòng)能源手柄一起使用以使牙科工具移動(dòng)的牙科工具位移裝置，所述位移裝置包括(a)工具架，具有用于接納所述牙科工具的容座，所述容座限定工具軸；(b)驅(qū)動(dòng)裝置，與所述工具架和電動(dòng)能源手柄相關(guān)聯(lián)；所述驅(qū)動(dòng)裝置限定從所述電動(dòng)能源手柄到所述工具架的傳送，以致所述工具架以每分鐘第一振蕩頻率平行于所述工具軸進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并以每分鐘第二旋轉(zhuǎn)頻率圍繞所述工具軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；其中，所述第一振蕩頻率是比所述第二旋轉(zhuǎn)頻率至少大一個(gè)數(shù)量級(jí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位移裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置限定從所述電動(dòng)能源手柄到所述工具架的傳送，以致對(duì)于所述工具架平行于所述工具軸的每次往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述工具架旋轉(zhuǎn)的梯級(jí)不超過(guò)圍繞所述工具軸旋轉(zhuǎn)一圈的四十分之一。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位移裝置，其特征在于所述第一振蕩頻率是比所述第二旋轉(zhuǎn)頻率至少大兩個(gè)數(shù)量級(jí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位移裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置限定從所述電動(dòng)能源手柄到所述工具架的傳送，以致當(dāng)所述工具架經(jīng)受的扭矩比相對(duì)的圍繞所述工具軸的所述旋轉(zhuǎn)的極限值更大時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)被中斷，同時(shí)所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)不受影響。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與電動(dòng)能源手柄一起使用的位移裝置，其特征在于所述電動(dòng)能源手柄具有偏心安裝在輸出驅(qū)動(dòng)軸上的驅(qū)動(dòng)銷；所述驅(qū)動(dòng)裝置包括外接所述工具軸的環(huán)狀槽，所述環(huán)狀槽是在第一相對(duì)表面與第二相對(duì)表面之間形成的，所述環(huán)狀槽接納所述偏心安裝的驅(qū)動(dòng)銷，以致所述驅(qū)動(dòng)銷在所述環(huán)形槽內(nèi)的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生所述工具架的所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述第一相對(duì)表面是以一列軸向突出的齒輪齒的方式來(lái)提供，這些齒輪齒圍繞所述工具軸，以致在所述輸出驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)一圈的過(guò)程中，所述驅(qū)動(dòng)銷接合所述齒輪齒，產(chǎn)生所述第一相對(duì)表面的旋轉(zhuǎn)梯級(jí)，并與所述齒輪齒解除接合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的位移裝置，其特征在于所述第一相對(duì)表面是與所述工具架機(jī)械地整合的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的位移裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置還包括設(shè)置在所述第一相對(duì)表面與所述工具架之間的補(bǔ)充傳送階級(jí)，以致所述第一相對(duì)表面的給出的旋轉(zhuǎn)梯級(jí)產(chǎn)生所述工具架的不同的旋轉(zhuǎn)梯級(jí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的位移裝置，其特征在于所述的補(bǔ)充傳送階級(jí)包括設(shè)置在所述工具軸中心的行星齒輪裝置。
9.一種牙科工具機(jī)頭，包括(a)根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙科工具位移裝置；以及(b)電動(dòng)能源手柄，所述牙科工具位移裝置是與所述電動(dòng)能源手柄接合的，以致所述牙科工具位移裝置是由所述電動(dòng)能源手柄來(lái)驅(qū)動(dòng)。
10.一種操作牙科工具的方法，所述方法包括以下步驟(a)提供一種具有工具軸的牙科工具，該工具被配置用于通過(guò)軸向振蕩運(yùn)動(dòng)來(lái)操作；(b)將所述牙科工具設(shè)置在與牙組織并列；(c)產(chǎn)生每分鐘第一振蕩頻率的軸向振蕩運(yùn)動(dòng)；以及(d)在所述軸向振蕩運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，產(chǎn)生每分鐘第二旋轉(zhuǎn)頻率的圍繞所述工具軸的旋轉(zhuǎn)；其中，所述第一振蕩頻率是比所述第二旋轉(zhuǎn)頻率至少大一個(gè)數(shù)量級(jí)。
11.一種與電動(dòng)能源手柄一起使用以使牙科工具移動(dòng)的牙科工具位移裝置，所述電動(dòng)能源手柄具有偏心安裝在輸出驅(qū)動(dòng)軸上的驅(qū)動(dòng)銷，所述位移裝置包括(a)工具架，具有用于接納所述牙科工具的容座，所述容座限定工具軸；(b)驅(qū)動(dòng)裝置，與所述工具架和電動(dòng)能源手柄相關(guān)聯(lián)；所述驅(qū)動(dòng)裝置包括外接所述工具軸的環(huán)狀槽，所述環(huán)狀槽是在第一相對(duì)表面與第二相對(duì)表面之間形成的，所述環(huán)狀槽接納所述偏心安裝的驅(qū)動(dòng)銷，以致所述驅(qū)動(dòng)銷在所述環(huán)形槽內(nèi)的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生所述工具架平行于所述工具軸的每分鐘第一振蕩頻率的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述第一相對(duì)表面是以一列軸向突出的齒輪齒的方式來(lái)提供，這些齒輪齒圍繞所述工具軸，以致在所述輸出驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)一圈的過(guò)程中，所述驅(qū)動(dòng)銷接合所述齒輪齒，產(chǎn)生所述第一相對(duì)表面的旋轉(zhuǎn)梯級(jí)，并與所述齒輪齒解除接合，因而產(chǎn)生所述工具架圍繞所述工具軸的每分鐘第二旋轉(zhuǎn)頻率的旋轉(zhuǎn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的位移裝置，其特征在于所述第一相對(duì)表面是與所述工具架機(jī)械地整合的。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的位移裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置還包括設(shè)置在所述第一相對(duì)表面與所述工具架之間的補(bǔ)充傳送階級(jí)，以致所述第一相對(duì)表面的給出的旋轉(zhuǎn)梯級(jí)產(chǎn)生所述工具架的不同的旋轉(zhuǎn)梯級(jí)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的位移裝置，其特征在于所述補(bǔ)充傳送階級(jí)設(shè)置在所述工具軸中心的行星齒輪裝置。
全文摘要
一種與電動(dòng)能源手柄一起使用以使牙科工具移動(dòng)的牙科工具位移裝置，所述位移裝置包括工具架，具有用于接納所述牙科工具的容座，所述容座限定工具軸；以及驅(qū)動(dòng)裝置。該驅(qū)動(dòng)裝置限定從所述電動(dòng)能源手柄到所述工具架的傳送，以致所述工具架以每分鐘第一振蕩頻率平行于所述工具軸進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并以每分鐘第二旋轉(zhuǎn)頻率圍繞所述工具軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在一些例子中，這兩種類型的運(yùn)動(dòng)是由偏心驅(qū)動(dòng)銷接合環(huán)形槽來(lái)產(chǎn)生的，該環(huán)形槽具有沿著一側(cè)的齒輪齒，因而在每次往復(fù)運(yùn)動(dòng)期間產(chǎn)生所述工具架的角旋轉(zhuǎn)梯級(jí)。
文檔編號(hào)A61C1/00GK102387756SQ201080028516
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2010年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月24日
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