專利名稱：具有可更換振動器模塊的氣動牙科振動器具的制作方法
技術領域：
本發明涉及諸如氣動刮牙器之類的手持式氣動牙科振動器具的改進。
通常，動力式牙科振動器具包括一適于由手握持的細長外殼、一設置在該外殼內而用作振動源的振動裝置、以及一可拆卸地連接于振動裝置的牙科振動工具(諸如刮牙頭和牙根管擴鉸器)，該牙科工具響應于振動裝置中所產生的振動而發生振動，從而進行諸如刮牙和牙根管擴鉸之類的牙科治療。
動力式牙科振動器具中所使用的振動器按工作原理可以分為兩類電動振動器，它是利用電能來產生振動；氣動振動器，它是使用壓縮空氣作為動力源。
第一類電動振動器例如揭示于JP-A-59-25738和JP-A-60-55941中。電動振動器包括電致伸縮或壓電變換器，該變換器在施加有交流電壓時產生振動。電動振動器的優點在于，由于它們可以在超過20000赫茲的超聲頻下工作，因而基本上不會發出噪聲。
然而，電動振動器的問題在于，會有電致伸縮或壓電變換器所發出的電磁波會造成醫療電子元件以及電氣裝置和儀器(諸如心臟起搏器)發生故障的危險。
相反，另一類的氣動振動器設計成響應于一轉子或一振動元件的振動運動而產生振動，所述振動運動由一牙科治療裝置所提供的壓縮氣流所造成。因此，裝有氣動振動器的牙科器具的優點在于，它們沒有與發出電磁波有關的問題。
不過，在配有氣動振動器的牙科器具的設計當中必須克服兩個基本的問題。
第一個問題是，諸如轉子和振動元件之類的活動部件在工作的同時不可避免地會發生磨損。這就需要在轉子或振動元件使用壽命到期時對其進行更換。為此，必須在個人牙科診所由牙醫或在指定的維修中心由專業機械師進行維修。
第二個問題是，由于氣動振動器的轉子或振動元件通常可能僅在亞聲波或可聽聲波范圍內的頻率振動，因而會產生非常煩人的可聽聲響或噪音，往往使病人感到不舒服。
為了對現有技術進行討論，US-E-29,687(Sertich)揭示了一種裝有氣動振動器的刮牙器。該振動器包括一彈性支承于一外殼內的管軸以及一松弛而可轉動地安裝于該管軸上的套筒狀轉子。在通過橫穿管軸壁所形成的空氣噴嘴將壓縮空氣沿切向朝轉子的內周面噴射時，轉子繞管軸轉動并對其施加振動。
Sertich的刮牙器具有氣動振動器的上述優點，即沒有因發出電磁波而造成的問題。
而且，由于轉子自由安裝在管軸上，并在軸向上由一對裝配于管軸上的隔開的O形環限位，因而無論轉子何時磨損掉或損壞，只需將管軸取出外殼并拆下O形環便可很方便地對轉子進行更換。由于對轉子的更換可以通過這種方式很容易地由用戶來完成，因而沒有維修問題。
然而，該刮牙器的問題在于，其中的氣動振動器只能產生頻率低達3000-6000赫茲范圍內的振動。這是因為，振動是以所謂的彎曲或撓曲振動模式發生的，其中，細長的管軸受旋轉轉子的作用而通過管軸的彎曲或撓曲運動來振動。因此，該刮牙器不能解決氣動振動器的上述問題，也就是會產生令病人不舒服的煩人噪聲。
US-A-4,453,919(Takeshita)描述了可以裝于刮牙器中用作振動源的不同類型的氣動振動器的一種結構和工作原理。該振動器包括一具有一盤狀工作室(或轉子室)的外殼、一可活動地容納于工作室中的盤狀振動元件(或轉子)、以及將壓縮空氣切向注入工作室的噴嘴。
由于壓縮空氣通過噴嘴注入工作室，振動元件在其轉動的同時振動，從而沖擊工作室壁而產生振動。振動器所產生的振動通過一根軸傳遞至一刮牙頭。可以認為，振動通過該軸向刮牙頭的傳遞是撓曲模式振動與聲音或彈性波模式振動的組合。
US-A-5,190,456(Hasegawa)旨在改進US-A-4,453,919(Takeshita)中所描述的刮牙器，提出將振動器的振動頻率盡可能地增加至接近超聲波范圍，以降低傳統氣動振動器中所固有的煩人噪聲。
為此，該軸被縮短，以將按比例大于撓曲模式振動的聲音或彈性模式振動傳遞至刮牙頭，并且，該軸以這樣的方式支承，即避免有振動節點存在，該振動節點會引起撓曲模式振動。
按照US-A-5,190,456(Hasegawa)的構思，通過盡可能地減小振動元件(轉子)的尺寸，可使振動頻率提高至接近超聲波范圍，從而避免發出煩人噪聲。例如，利用直徑小至5毫米的振動元件，振動頻率將增至約15000赫茲，因而可顯著減小可聽到的噪聲。
然而，增加振動頻率也會加速振動元件和側壁的磨損。另外，為了將振動頻率增大到接近超聲波范圍的程度，使振動元件的尺寸減小得越多，振動元件上所產生的磨損效果就會越明顯和嚴重，這也會縮短元件的使用壽命。結果，就要更為頻繁地更換振動元件和側壁。
但是，與US-E-29,687(Sertich)中所描述的刮牙器(振動轉子可很容易地由任何人來更換，如上所述)相比，在US-A-5,190,456(Hasegawa)中描述的刮牙器的場合，普通用戶(例如牙醫)很難順利地更換振動元件和相關的易磨損部件。
這首先是因為，由于振動裝置較深地安裝在細長外殼內，很難將振動裝置作為一個整體取出外殼。須用一專門的夾具將振動裝置取出和裝入外殼。
第二個難處在于，振動器的本體由多個構件制成，包括一對限定工作室的側板。因此，即使可將振動裝置作為一個整體順利地從外殼中取出，用戶也必須將振動器本體進一步拆成諸部件來對振動元件進行更換。也必須使用一專門的工具來拆開和重新組裝振動器本體，這種工作對于普通用戶來說通常是很難完成的。
第三，在US-A-5,190,456所描述的振動器中，振動元件在振動中與側板很好地配合以有效產生高頻振動是非常重要的。經常遇到這樣的情況，即，僅僅更換振動元件或側板不足以恢復振動器的輸出性能。
由于這些原因，對US-A-5,190,456所描述的刮牙器的用戶來說，必須將他們的刮牙器運到較遠的維修中心或工廠，由專業機械師來更換磨損的部件或整個振動裝置。這就對用戶造成了不便，用戶不得不中斷使用他們刮牙器，直到刮牙器修好并返回給用戶。
本發明的另一個目的在于提供一種氣動牙科振動器具，它鼓勵用戶進行自我維修，并在需要更換振動元件和/或相關部件的任何時候整個更換振動裝置。
本發明提供一種氣動牙科振動器具，包括一細長外殼，它具有一限定成與外殼前端連續的、縱向延伸的容室，所述外殼分成一主體和一前蓋，它們例如通過螺紋連接彼此可拆地連接；一可更換地容納于所述容室內的氣動振動器模塊或整體組件，所述模塊具有一產生振動的振動元件，所述模塊具有將一振動工具可拆地連接于模塊前部的螺紋連接裝置；將模塊彈性支承于外殼中的裝置；使振動器模塊抵靠前蓋定位的軸向定位裝置；將壓縮空氣輸送給振動器模塊以激勵振動元件的裝置；以及在將振動工具擰到振動器模塊上或從其上擰下時防止振動器模塊相對于外殼轉動的防轉裝置。這里所使用的術語“前”和“后”是指器具使用者在使用過程中的觀察方向。
按照本發明，主體與前蓋之間的接點的軸向位置選擇成這樣，即，當主體與前蓋彼此分離以便更換振動器模塊時，振動器模塊的至少一部分暴露在它所連接的主體或前蓋之外，以允許操作者用手指捏持住模塊而將模塊從主體或前蓋中取出。
利用這種結構，當用戶意識到牙科器具中所裝的氣動振動器的動力輸出因振動元件或相關部件的磨損而降低時，用戶可以擰松外殼的螺紋連接，使主體與前蓋彼此分離。當主體與前該分離時，振動器模塊將保持連接于主體或前蓋(看情況而定)，并且振動器模塊的前部或后部將暴露于它所連接的主體或前蓋之外。這會使用戶認為該振動器模塊是設計成可更換式的，并會在視覺上鼓勵用戶自己來更換一個新的。
經如此鼓勵后，用戶用一只手的手指捏持住振動器模塊的暴露部分，另一只手握持住主體或前蓋，只需將模塊和主體(或前蓋)拉開，便可以簡單的方式將模塊從主體或前蓋中取出。在簡單地將一新的振動器模塊安裝于主體或前蓋并將主體與前蓋彼此螺紋連接后，該牙科器具便可重新使用了。用舊的振動器模塊可以處理掉或送到維修中心進行修理。
通過這種方式，只需使主體與前蓋彼此分離，捏持住用舊的振動器模塊而將其從主體或前蓋中取出，將一新的振動器模塊安裝于其中，并使主體與前蓋彼此螺紋連接，便可整個地更換振動器模塊。由于所有這些操作均可用手來進行而無需專門的工具或夾具，因而可以非常方便、迅速地完成對模塊的更換。
因此，例如當振動器的動力因振動元件的磨損而降低時，用戶可以立刻更換振動器模塊，因而可以避免本來因需將牙科器具送去修理和取回修好的器具所造成的時間上的損耗。
用戶可以配備以一或多個在裝配后經預定性能水平檢驗的備用振動器模塊。因此，更換的模塊始終可產生所需要的高水平的振動能。
在本發明的一個實施例中，防轉機構適于將振動器模塊鎖固于前蓋。當使主體與前蓋彼此分離時，這將使振動器模塊保持連接于前蓋。前蓋的軸向長度制得短于振動器模塊的軸向長度，最好基本等于其一半。利用這種結構，當使主體與前蓋彼此分離時，振動器模塊的后半部分將暴露在前蓋之外，從而允許使用者在將模塊取出前蓋時穩固而方便地捏持住模塊。
在防轉機構將振動器模塊鎖固于前蓋的該實施例中，當將振動工具擰到振動器模塊或從其上擰下時，施加于該振動工具的扭矩將由前蓋承受。因此，在將振動工具擰到振動器模塊上或從其上擰下時，會有將前蓋在主體上擰得過緊和從主體上松開的危險。
為了避免這種不便，按照本發明的一個較佳實施例，防轉機構設計成將振動器模塊鎖固于外殼的主體。利用這種結構，為將振動工具擰到振動器模塊上或從其上擰下而施加于振動工具的扭矩將由主體承受，因而前蓋不會受到扭矩作用。這可防止前蓋被不慎擰得過緊或松開。
在防轉機構將振動器模塊鎖固于主體的該實施例中，當主體與前蓋彼此分離時，振動器模塊將保持連接于主體。前蓋的軸向長度可以制得短于振動器模塊的軸向長度、最好基本等于其一半，以在將模塊取出前蓋時確保振動器模塊的前半部分暴露在主體之外，從而便于操作者握持。
在本發明的另一個較佳實施例中，軸向定位裝置包括一軸向延伸于外殼內并固定于主體的定位套筒，防轉機構適于將振動器模塊鎖固于該定位套筒，以在前蓋與主體分離時確保振動器模塊保持連接于定位套筒。而且，主體與前蓋之間的接點位于定位套筒前端的后方，以在主體與前蓋彼此分離時確保振動器模塊的前部暴露于定位套筒之外。
在該實施例中，由于主體與前蓋之間的接點移到防轉機構的后方，因而可以使操作者在使用該牙科器具過程中用手指捏持的部位較細。這有助于操作者的捏持，并便于在牙科治療過程中使器具準確地定位。
較佳的是，前蓋的軸向長度制成大于外殼整個軸向長度的一半，更佳的是，前蓋制得足夠長而基本覆蓋器具的整個長度。可以注意到，很容易對與振動器模塊分離的前蓋進行高壓消毒和超聲波凈化。通過使前蓋的長度增大到基本覆蓋牙科器具的整個長度并對該前蓋進行頻繁地消毒，可以使器具保持更清潔、更衛生。
較佳的是，防轉機構包括形成于主體內周面上的至少一個槽口和設置在振動器模塊外周面上而與該槽口相配合的至少一個對應的突起。利用這種結構，振動器模塊可很容易地嵌于前蓋或主體的容室內。較佳的是，振動器模塊的外周面形成多邊形截面，更佳的是形成六邊形截面。這可以讓使用者僅在施加一個有限的相對角度動作之后便將模塊裝配于前蓋或主體中。
本發明的上述以及其它的特點和優點將從下面的描述體現出來。
參見這些附圖，刮牙器10設計成牙科機頭的形式，它適于通過一牙科軟管12連接于一牙科治療裝置(未圖示)，以便從那里獲取壓縮空氣和水。
刮牙器10具有一手持的細長管狀外殼14，里面可更換地容納有一氣動振動器模塊或組件16。當該機頭用作一刮牙器時，可將一傳統的刮牙頭18作為一振動工具可拆地安裝于振動器模塊16的前端。或者，當將該機頭用來擴鉸牙根管時，可將一傳統的擴鉸器或牙銼(未圖示)安裝于振動器模塊或組件16而取代刮牙頭18。
外殼14分成一較短的、具有一外螺紋20(圖3和6A)的前蓋22以及一細長的、具有一內螺紋24(圖3)的細長主體26，前蓋22和主體26以可拆的方式螺紋連接而形成外殼14。
前蓋22具有一階梯狀的軸向孔27，振動器模塊16的外形制成以一個較小的間隙部分地嵌于階梯狀孔27中。
如圖2和6A最清楚地示出的，前蓋22的軸向長度基本等于振動器模塊16的一半。因此，當振動器模塊16安裝于前蓋22時，只有振動器模塊16的前半部分容納于前蓋22內，模塊的后半部分暴露于前蓋22之外，如圖6B所示。
振動器模塊16通常設計成按上述US-A-4,453,919(Takeshita)中所描述的工作原理而工作，并具體設計成類似于US-A-5,190,456(Hasegawa)中所描述和表示的振動器結構。因此，這些專利的揭示援引在此供參考，振動器模塊16的工作原理和總體結構在下面僅作簡要地描述。
如圖3中放大表示的，振動器模塊16包括一呈階梯狀圓筒形式的金屬殼體28，它具有一軸向孔30，其中順序安裝有一盤狀的第一側板32、一噴氣環34和一盤狀的第二側板36，這些部件32、34和36由一擰于殼體28中的保持螺釘38夾持于一起。
由側板32和36的內表面以及噴氣環34的內周面限定一盤狀的工作室或轉子室40，該工作室40可振動地容納一呈帶孔圓盤形式的轉子或振動元件42。該振動元件或轉子42的外徑和軸向厚度分別選擇成略小于工作室40的內徑和軸向尺寸，以允許振動元件42在工作室40內發生振動或振蕩。
為了提高耐磨性，側板32和36以及轉子42最好由諸如高速鋼之類的硬質合金制成，并經過適當的表面硬化處理。
希望使振動元件42的尺寸盡可能地小，以便使振動器在高于15000赫茲的、接近超聲波范圍的振動頻率下工作。振動元件或轉子42的一個較佳的軸向厚度約為0.4-0.8毫米，其一個較佳的外徑約為5-8毫米。
振動器模塊16可以一次性使用模塊或機芯的形式提供給用戶，用戶不能松開保持螺釘38而將其拆成零部件以更換振動元件42。
噴氣環34具有多個(例如三個)噴嘴44，它們沿圓周方向彼此等間距隔開。雖然僅在圖3中示意性地示出，但這些噴嘴44設置成切向地開口入工作室40，以確保通過噴嘴44噴射入工作室40的氣流在其中產生一個較強的渦旋氣流，如US-A-4,453,919和US-A-5,190,456中所描述和表示的。
為了將壓縮空氣輸送到噴嘴44，振動器模塊16的殼體28沿其面對噴嘴44的內周面具有一沿圓周方向延伸的凹槽46，該凹槽進而與多個沿圓周方向彼此隔開的進行空氣入口48(也參見圖6C)相通。壓縮空氣輸送到這些入口48的方式在后面描述。
為了在刮牙操作中供給冷卻和清洗刮牙頭18和牙齒的水，設置一送水管50，它分別延伸通過殼體28、側板32和36、以及保持螺釘38的中心開口。振動元件42也具有一中心開口，以確保振動元件的振動不受水管50的干擾。
水管50的前端開口入一形成于殼體28的小直徑端軸部分52內的內螺紋孔54(圖3)中，以螺紋安裝刮牙頭18的外螺紋連接部分53(
圖1)。水管50和殼體28通過一或多個O形環56(圖3)彼此密封。
為了防止振動元件42在振動器不工作時不利地粘附于側板32和36的內表面，在側板32和36的中心孔中壓合有一對軸套58和60，它們的軸向長度略大于側板的軸向厚度。軸套的細節在US-A-5,997,172中有描述，該專利的揭示援引在此供參考。
在工作室40內使用過的空氣還通過軸套60的內部空間和保持螺釘38的中心開口62排出，開口62因而也用作一排氣口。
如圖3中最清楚表示的，前蓋22的軸向延伸的階梯狀孔27具有一朝后的定位肩部，振動器殼體28相應地具有一與該肩部64相對的定位肩部66。在殼體28上所形成的一外凹槽68中安裝有一O形環70。通過一定位套筒90將振動器模塊16壓靠于前蓋22，使O形環70適當地壓于肩部64與66之間，從而可使振動器模塊16相對于前蓋22軸向定位。
O形環70用于使前蓋22與振動器模塊16隔振，并用于使前蓋22與殼體28彼此氣密密封。可以用另一O形環72來相對于前蓋22而彈性支承殼體28的端軸52。
必須設置防轉結構，以在將刮牙頭18擰到模塊16的殼體28的端軸52中所形成的螺紋孔54或從其中擰出時防止振動器模塊16相對于外殼14發生不利的轉動。在第一實施例中，殼體28在轉動上鎖固于前蓋22。為此，如圖3和5所示，在端軸52與殼體28的大直徑部分74之間設置一具有橢圓形截面的中間部分76，前蓋22的內周面77的形狀制成具有一與之互補的橢圓形截面，以確保轉動器殼體28的橢圓形部分76的側面與前蓋22的內周面77相接觸，從而限制殼體28相對于前蓋22的轉動。在橢圓形部分76的外凹槽78中可安裝一彈性體O形環80，以防止模塊16的振動通過該部分76傳遞到前蓋22。
參見圖1和2，要將刮牙器10以傳統的方式連接于從一牙科治療裝置(未圖示)延伸出來的牙科軟管12。為此，將一傳統的軟管接頭的第一部件82(例如為公部件)連接于牙科軟管12的一端，并將第二部件84(例如為母部件)設置在外殼14的主體26的后端。在圖1和2所示的實施例中，軟管12上的第一連接件為插頭82的形式，該插頭具有一插頭的球鎖式快速連接機構85，外殼14上的第二連接件為插座84的形式，該插座具有一接頭狀孔86，其中插設插頭82。插座件84貼合地插入主體26，并由一擰入主體26的保持螺釘88保持在適當位置。
定位套筒90可以與插座84同心地形成一體，如圖2所示。定位套筒90用于使振動器模塊16抵靠于前蓋22而軸向定位。在使前蓋22與主體26彼此螺紋連接之前，將振動器模塊16部分地插入前蓋22，并將一O形環94裝于振動器模塊16的保持螺釘38上所形成的一外凹槽中。一旦前蓋與主體26通過螺紋20和24的接合而彼此擰于一起，定位套筒90便將振動器模塊16壓靠和定位于前蓋22，如圖2和3所示，并且O形環70壓于肩部64與66之間。
定位套筒90的前端向后縮入外殼14的主體26的前端。因此，在主體26的前端與定位套筒90的前端之間的主體26內形成一朝前開口的腔室91。該腔室91與前蓋22的階梯狀軸向孔27相配合而形成一用于容納振動器模塊16的容室92。
定位套筒90與外殼主體26之間的一環形空間93用作壓縮空氣通道。這種配置有利于簡化刮牙器10的結構。
另一方面，環形空間93通過一形成于軟管接頭的插座84中的空氣通道96(圖2)與插座84的插頭接納孔86相通，并在軟管接頭的插頭82插入插座84時將與插頭82的供氣口98相通。另外，環形空間93與振動器殼體28的空氣入口48相通，因而壓縮空氣通過入口48和殼體28的內凹槽46輸送到噴氣環34的噴嘴44。
工作室40中用過的空氣將通過保持螺釘38的中心開口62(圖2)、定位套筒90與水管50之間的環形空間100、以及軟管接頭的插座84上所形成的噴氣通道102送回到牙科軟管12。
冷卻和清洗水可通過一以傳統方式形成于軟管接頭的插頭82中的中心水通道(未圖示)和通過水管50輸送到一形成于刮牙頭18中的水通道104(圖1)，從而輸送給刮牙頭18。水管50的后端由插座84牢固地支承。
在使用中，用一扳手將刮牙頭18牢固地擰入振動器模塊16的螺紋孔54中，并將牙科軟管12的插頭82插入外殼14的軟管接頭的插座84，用以將壓縮空氣輸送到振動器。當壓縮空氣通過噴嘴44沿切向噴入工作室40時，在工作室40內產生一渦旋氣流，從而按US-A-4,453,919中所描述的原理使振動元件42振蕩，從而產生振動。按US-A-5,190,456中所描述的原理，振動器模塊16所產生的振動傳遞至刮牙頭18，從而使其以接近超聲波范圍的一高振動頻率振動。
在使用刮牙器10時，振動元件42以及側板32和36會發生磨損，從而降低振動器16的動力輸出。那時候，用戶可以很方便地以下面的方式整個地更換振動器模塊16。
首先，用一合適的扳手擰送刮牙頭18并將其從振動器模塊16上拆下。然后，使用者分別用兩只手捏持住外殼14的前蓋22和主體26并擰開前蓋22和主體26，直到前蓋22與主體26分離，如圖6A所示。
由于振動器模塊16通過防轉結構76/77在轉動上鎖固于前蓋22，因而在將前蓋22和主體26彼此擰開時，水管50將在相對于O形環56轉動的同時被拉出O形環56。因此，在水管50與O形環56之間的接觸點處有滑動摩擦。相反，在前蓋22與O形環70和72之間的接觸點處有靜摩擦，該靜摩擦大于施加于水管50與O形環56之間的滑動摩擦。
因此，當前蓋22與主體26分離時，振動器模塊16將因由O形環70和72的靜摩擦而保持連接于前蓋22，如圖6A所示。此時，振動器模塊16的一半將朝后暴露于前蓋22之外。這在視覺上將鼓勵用戶來對振動器模塊16換以一個新的。由于振動器模塊16的后半部分暴露在外，它可以很容易地用手指捏持住。
因此，用一只手的手指捏持住前蓋22，用另一只手的手指捏持住振動器模塊16，并如圖6B所示拉開前蓋和模塊，便可很容易地使振動器模塊16與前蓋22分離，如圖6C所示。
之后，只需將一新的振動器模塊安裝于前蓋22，并將前蓋22與主體26彼此螺紋連接，這樣，一旦安裝好刮牙頭18，刮牙頭10便可再次供使用了。
通過這種方式，按照本發明，在察覺振動器的動力因振動元件和相關部件磨損而降低時，任何人都可以很容易地更換振動器模塊，而無需求助于專門的夾具或工具。用舊的振動器模塊可以處理掉或送到維修中心。
圖7和8示出了實施本發明的刮牙器的一種變化形式。該變化形式與第一實施例的不同僅在于，用一傳統的螺紋式軟管接頭代替第一實施例中所使用的球鎖式快速連接機構。因此，與第一實施例類似的那些零部件在圖7和8中用相同的標號表示，并且不再重復描述。
參照圖7和8而僅描述其不同點，嵌設于外殼14的主體26內的一公連接件84A具有外螺紋106，該外螺紋用于與軟管接頭的一母連接件82A上的內螺紋(未圖示)相接合。母連接件82A例如可以是一種傳統的四孔式標準件。
公連接件84A具有一與空氣通道96相通的壓縮空氣入口108、一與水管50相通的水通道112、以及一與水通道112相通的水入口，該水入口在圖8中被空氣入口108遮蓋。
在使用中，將公連接件84A和母連接件82A擰合于一起，從而將該變化形式的刮牙器連接于牙科軟管12。在其它方面，該刮牙器的操作以及振動器模塊的更換方式均與第一實施例所描述的相同。
圖9-11示出了本發明第三實施例的刮牙器。該實施例的特點在于，振動器模塊16在轉動上鎖固于主體26。在圖9-11中，與第一實施例類似的那些零部件用相同的標號表示，并不再重復描述。
僅描述其不同點，用于可拆地連接前該22和主體26的螺紋接頭包括一形成于主體26的前部外周面上的外螺紋120以及一形成于前蓋22的后部內周邊上的內螺紋122。
在該實施例中，由于主體26的連接螺紋120形成于主體26的外部，因而主體26的前部腔室91具有一圓筒形的、無任何螺紋的內周面124。這就允許前部腔室91的內周面124可具有多個槽口或凹陷126，數量例如為六個，它們沿圓周方向彼此等間距隔開。中心槽口126例如可以通過沿軸向對腔室91的內周面進行局部銑削或鉆孔而很容易地形成。
與主體26的內周面124上所形成的槽口126相應，在振動器模塊16的殼體28與端軸52之間形成一呈六邊形截面的鎖緊結構128，該實施例中的端軸呈錐形，以增強聲音振動的傳遞。鎖緊結構128的截面尺寸選擇成使六邊形截面的各兩面角分別寬松地接合于各槽口126內。
為了更換振動器模塊16，首先，用一只手牢固地捏持住主體26，同時用一扳手擰松刮牙頭18，從而使刮牙頭18與振動器模塊16分離。與第一實施例相反，由于該實施例中的振動器模塊16被防轉結構126/128鎖固于主體26，因而前蓋22不會受到扳手所施加的扭矩作用。這可以防止在擰松刮牙頭18時不慎松開前蓋22。
然后，用手擰開前蓋22的螺紋122和主體26的螺紋120，使前蓋22和主體26彼此分離。
在該第三實施例中，由于振動器模塊16在轉動上鎖固于主體26，如前面所描述的，因而在水管50與O形環56之間的接觸點處存在靜摩擦，而當將前蓋22與主體26彼此擰開時在前蓋22與O形環70和72之間的接觸點將產生滑動摩擦。因此，當前蓋22與主體26分離時，振動器模塊16將保持連接于主體26，如圖10所示。
因此，用一只手的手指涅持住主體26，另一只手的手指捏持住振動器模塊16，并將主體26和模塊16拉開，便可很容易地使振動器模塊16與主體26分離，如圖11所示。
當需要將一新的振動器模塊安裝于刮牙器10時，先將振動器模塊16相對于主體26轉動，直到六邊形鎖緊結構128的各個角分別嵌于槽口126內，從而使模塊在角度上定位，而后，將模塊16部分地壓入主體26。從圖11可以看出，由于鎖緊結構128具有一六邊形的截面，因而最多只需相對轉動60度角，便可很容易地將振動器模塊16裝配到主體26上。
然后，將前蓋22擰到主體26上，并用一扳手將刮牙頭18螺紋連接于振動器模塊16。在擰緊刮牙頭18的過程中，由扳手施加的扭矩將由主體26承受，因而前蓋22不會受扳手所施加的擰緊扭矩的作用。這便可有利地防止前蓋22被擰得過緊。因此，可以在需要的時候用手很容易地松開前蓋22。
圖12-15示出了本發明第四實施例的刮牙器。與前述實施例相同的那些零部件用相同的標號表示，并不再重復描述。該實施例中的振動器模塊16與圖9-11所示的實施例中使用的模塊相同。
該實施例的特點在于，與第三實施例相比，前蓋制得顯著地長，并略細一點。為此，結構制成這樣，即，振動器模塊16在轉動上鎖固于定位套筒。
更具體地說，參見圖12-15，前蓋22A的軸向長度大于機頭10的整個軸向長度的一半。外殼的主體26A相應地縮短。因此，主體26A與前蓋22A之間的接點顯著地位于定位套筒90A的前端的后方。
機頭10在其后部具有一傳統的閥裝置130，用于控制輸送給振動器模塊16的壓縮空氣的流量，并具有另一傳統的閥裝置132，用于控制輸送給刮牙頭18的冷卻和清洗水的流量。設置閥裝置130和132可使用戶根據需要調節振動器的動力以及冷卻水的流量。然而，這些閥裝置并不是必需的。由于這些閥裝置130和132是傳統的，并不構成本發明的一部分，因而無需表示和描述它們的細節。
定位套筒90A一體地連接于管狀殼體134，該殼體限定腔室91，形成一部分容納振動器模塊16的容室92。如圖所示，殼體134具有多個軸向延伸的凹部或凹陷136，它們沿圓周方向彼此隔開。這些凹陷136設計成與振動器模塊16的六邊形結構128相應的角相配合，以在轉動上將模塊16相對于定位套筒90A鎖定。
為了防轉鎖固振動器模塊，使用定位套筒90A，這可以使前蓋22A更長，從而在機頭的直接位于振動器模塊16徑向外部的區域內去掉前述實施例的螺紋接頭20/24和120/122。這樣就允許盡可能地減小牙科治療過程中用戶手指捏持位置處的前蓋外徑。雖然前蓋外徑可能的減小量小到約低于1毫米，但這可顯著地便于使用者貼合地捏持機頭，并在治療時使牙科工具相對于牙齒準確定位。
在該實施例中，前蓋22A和主體26A通過一快速連接結構、而不是第三實施例中所使用的螺紋接頭120/122可拆地彼此連接。這樣，如圖15所示，在一連接插入件142中所形成的一徑向孔140內可滑動地安裝有一伸縮式鎖緊銷138，該連接插入件緊密地嵌于外殼主體26A內。鎖銷138由一盤簧144徑向朝外偏壓，以便與前蓋22A中所形成的一通孔146接合。
在使用中，前蓋22A和主體26A通過接合于相應孔146中的鎖銷138而彼此連接。由于通過防轉結構128/134/136將振動器模塊16在轉動上鎖固于定位套筒90A，因此，為了將刮牙頭18擰到振動器模塊16上和從模塊上擰下而由扳手施加于刮牙頭的扭矩將先傳遞至定位套筒90A，并從那里通過鎖銷138傳遞至前蓋22A。由于前蓋制得足夠長而很容易握持，因而扳手所施加的扭矩將完全由牢固握持前蓋22A的受來承受。
為了更換振動器模塊16，先將刮牙頭18從振動器模塊16上拆下，并將鎖銷138向內推而脫離孔146。當前蓋22A與主體26A分離時，振動器模塊16將保持連接于殼體134，如圖13所示。顯然，現在就很容易用手指捏持住模塊16并換以一個新的，如圖14所示。
在日常使用機頭的過程中，最好將前蓋22A從機頭上拆下而僅對前蓋用高壓滅菌器消毒和用超聲波凈化裝置清潔。由于前蓋覆蓋機頭的大部分長度，因而只需頻繁地對前蓋進行消毒和凈化就可保持機頭基本清潔和衛生。僅對前蓋進行消毒有利于防止振動器模塊和機頭的其它部分發生熱降解，因而延長這些構件的使用壽命。
圖16和17示出了本發明的其它實施例。同樣，與前述實施例類似的零部件用相同的標號表示。
在圖16所示的實施例中，形成部分外殼的前蓋22A和主體26B通過螺紋接頭148彼此可拆地連接，并通過一鎖緊螺釘150彼此鎖固。該鎖緊螺釘150可有利地防止前蓋22A和主體26B在將高壓頭擰到振動器模塊16上時發生不希望有的松開。
在圖17所示的實施例中，前蓋22B制得足夠長，以基本覆蓋機頭的整個長度，從而便于消毒和改善手的握持性，如前所述。前蓋22B還可用于遮蓋主體26B中所裝的控制壓縮空氣和冷卻水流量的流量控制閥的調節螺釘152和154。一旦設定好調節螺釘152和154并用鎖銷138使前蓋22B與主體26B彼此連接，前蓋22B便可防止不慎觸碰到調節螺釘152和154。
雖然這里已參照其具體實施例對本發明進行了描述，但本發明并不受其限制，本技術領域的技術人員可以對其進行各種不同的變化和修改而不脫離本發明的范圍。例如，本發明的氣動牙科器具可以用于除刮牙器之外的任何需要的場合。構成防轉機構的元件的結構、形式和數量可以變化。具體說，可以將六邊形結構改成三角形、四邊形或五邊形結構，或是由一或多個銷來代替。
權利要求
1.一種氣動牙科振動器具，包括一細長外殼，它具有一限定成與所述外殼前端連續的、縱向延伸的容室，所述外殼分成一主體和一前蓋，它們彼此可拆地連接；一可更換地容納于所述容室內的氣動振動器模塊，所述模塊具有一產生振動的振動元件，所述模塊具有將一振動工具可拆地連接于所述模塊前部的螺紋連接裝置；將所述模塊彈性支承于所述外殼中的裝置；使所述振動器模塊抵靠所述前蓋定位的軸向定位裝置；將壓縮空氣輸送給所述振動器模塊以激勵所述振動元件的裝置；以及在將所述振動工具擰到所述振動器模塊上或從其上擰下時防止所述振動器模塊相對于所述外殼轉動的防轉裝置，其特征在于，所述主體與所述前蓋之間的接點的軸向位置選擇成這樣，即，當所述主體與所述前蓋彼此分離以便更換所述振動器模塊時，所述振動器模塊的至少一部分暴露在它所連接的所述主體或前蓋之外，以允許操作者用手指捏持住所述模塊而將所述模塊從所述主體或前蓋中取出。
2.如權利要求1所述的振動器具，其特征在于，所述防轉機構適于將所述振動器模塊鎖固于所述前蓋，使得當主體與前蓋彼此分離時，振動器模塊趨向保持連接于前蓋，前蓋的軸向長度制得短于振動器模塊的軸向長度，以確保在主體與前蓋彼此分離時，振動器模塊的后部暴露于前蓋之外，從而允許操作者捏持住模塊的所述后部而將其從前蓋取出。
3.如權利要求2所述的振動器具，其特征在于，前蓋的軸向長度基本等于振動器模塊的軸向長度的一半，以確保在主體與前蓋彼此分離時，振動器模塊的后半部分暴露于前蓋之外以便操作者捏持。
4.如權利要求1所述的振動器具，其特征在于，所述防轉機構適于將所述振動器模塊鎖固于所述主體，使得當主體與前蓋彼此分離時，振動器模塊趨向保持連接于主體，前蓋的軸向長度制得短于振動器模塊的軸向長度，以確保在主體與前蓋彼此分離時，振動器模塊的前部暴露于主體之外，從而允許操作者捏持住模塊的所述前部而將其從主體取出。
5.如權利要求4所述的振動器具，其特征在于，前蓋的軸向長度基本等于振動器模塊的軸向長度的一半，以確保在主體與前蓋彼此分離時，振動器模塊的前半部分暴露于主體之外以使操作者捏持。
6.如權利要求4或5所述的振動器具，其特征在于，將振動器模塊鎖固于主體的所述防轉裝置還適于確保為將所述振動工具擰到振動器模塊上或從振動器模塊上擰下而施加于所述振動工具的扭矩由主體承受，因而前蓋不受所述扭矩作用。
7.如權利要求4-6所述的振動器具，其特征在于，所述防轉機構包括形成于主體內周面上的至少一個槽口和設置在振動器模塊外周面上而與所述槽口相配合的至少一個對應的突起。
8.如權利要求7所述的振動器具，其特征在于，所述防轉裝置包括一設置在振動器模塊的外周面上的多邊形截面的結構。
9.如權利要求8所述的振動器具，其特征在于，所述結構具有六邊形截面。
10.如權利要求1所述的振動器具，其特征在于，所述軸向定位裝置包括一軸向延伸于所述外殼內并固定于所述主體的定位套筒，所述防轉機構適于將振動器模塊鎖固于所述定位套筒，使得在前蓋與主體分離時，振動器模塊趨向保持連接于定位套筒，主體與前蓋之間的接點位于定位套筒前端的后方，以在主體與前蓋彼此分離時確保振動器模塊的前部暴露于定位套筒之外，從而允許操作者捏持住模塊的所述前部而將模塊從它所連接的定位套筒中取出。
11.如權利要求10所述的振動器具，其特征在于，前蓋的軸向長度大于外殼的整個軸向長度的一半。
12.如權利要求11所述的振動器具，其特征在于，前蓋足夠長以基本覆蓋器具的整個長度。
13.如權利要求10-12的任一項所述的振動器具，其特征在于，主體與前蓋通過螺紋接頭彼此可拆地連接。
14.如權利要求13所述的振動器具，其特征在于，它還包括一將前蓋鎖固于主體的鎖緊螺釘。
15.如權利要求10-12的任一項所述的振動器具，其特征在于，主體與前蓋通過一伸縮式的鎖銷彼此可拆地連接。
16.如權利要求10-15的任一項所述的振動器具，其特征在于，所述防轉裝置包括設置在振動器模塊的外周面上的至少一個突起和與定位套筒形成一體而與所述突起相配合的一保持元件。
17.如權利要求16所述的振動器具，其特征在于，所述防轉裝置包括形成于振動器模塊的外周面上的一多邊形截面的結構，所述保持元件具有多個凹陷，所述多邊形結構的各兩面角分別接合于所述凹陷中。
18.如權利要求17所述的振動器具，其特征在于，所述結構具有六邊形截面。
19.一種氣動刮牙器，它具有一刮牙頭，該刮牙頭安裝于以上任一項權利要求所述的振動器具的振動器模塊上。
全文摘要
一種氣動牙科器具(10),包括一可拆地容納于一軸向容室中的可更換的振動器模塊(16),該容室由一細長的外殼(14)限定,該外殼包括彼此連接的一前蓋(22A)和一主體(26A)。當前蓋(22A)連接時,模塊(16)由一定位套筒(90A)抵靠前蓋(22A)而軸向定位,并由接合于一殼體(134)上所形成的諸凹陷(136)中的一六邊形結構(128)而旋轉鎖固于套筒(90A)。當前蓋(22A)與主體(26A)分離時,模塊(16)由殼體(134)保持,但部分暴露于其外。這允許使用者捏持住模塊,從而便于更換模塊(16)。
文檔編號A61C17/16GK1371663SQ0210537
公開日2002年10月2日 申請日期2002年2月26日 優先權日2001年2月26日
發明者鈴木榮二, 門田寬 申請人:株式會社米庫龍