CN111904625A - 一种手持式气体驱动医疗设备 - Google Patents

Abstract

一种手持式气体驱动医疗设备，包括机头，所述机头包括外壳以及转动地设置于所述外壳内的风轮，所述外壳内形成有容置腔收容所述风轮，所述外壳上形成有连通所述容置腔的主气口与排气口，所述外壳环绕容置腔的内壁面上设有若干凹槽，所述凹槽沿外壳的周向间隔分布，本发明通过凹槽反射射向凹槽的旋转气流，造成气流方向以及速度的改变而形成干扰气流，即能有效降低机头空转时的转速，又能有效保证机头磨削牙齿时的扭力输出，而且整体结构简单、易于成型、成本可控。

Description

一种手持式气体驱动医疗设备

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种手持式气体驱动医疗设备。

背景技术

涡轮手机通过压缩空气吹动风轮旋转产生动力，常被用于磨削牙齿等。通常，涡轮手机的机头切削转速约为20万转/分钟，以保证磨削牙齿时机头能产生足够的扭力，避免机头卡停不转或转速过低，影响工作效率。

然而，为保证涡轮手机的切削转速，其机头的空载转速高达30～45万转/分钟，在很大程度上缩减了机头轴承的使用寿命。为此，业内有采用高质量的高速轴承来承受机头的高转速，以提升轴承的使用时间，但高速轴承价格昂贵，这在很大程度上提高了成本；另外也有通过对机头的主气孔限压来限制主气孔处压缩空气的流速，实现降低机头转速、提高轴承使用寿命的目的，但这会使得机头扭力不够，影响医生的工作。

发明内容

有鉴于此，提供一种可以有效解决上述问题的手持式气体驱动医疗设备。

一种手持式气体驱动医疗设备，包括机头，所述机头包括外壳以及转动地设置于所述外壳内的风轮，所述外壳内形成有容置腔收容所述风轮，所述外壳上形成有连通所述容置腔的主气口与排气口，所述外壳环绕容置腔的壁面上设有若干凹槽，所述凹槽沿外壳的周向间隔分布。

在一实施例中，在所述容置腔的壁面的周向上，所述凹槽分布于主气口与排气口之间，所述凹槽整体上与主气口在周向上的间隔大于所述凹槽整体上与排气口在周向上的间隔。

在一实施例中，所述凹槽的数量为3-150个。其中，任意相邻的两个凹槽的中心在周向上的间隔所对应的弧长不大于半个圆周。

在一实施例中，所述凹槽相对于容置腔的壁面在径向上的下凹深度不大于1.0mm。

在一实施例中，所述凹槽的轴向长度小于10mm，每一凹槽为相对外壳的轴线平行的连续或断续的直槽。或者，每一凹槽为相对外壳的轴线倾斜一定角度的连续或断续的斜槽。每一凹槽为沿容置腔的壁面呈螺旋状延伸的螺旋槽。

在一实施例中，所述凹槽的径向横截面为圆弧形、抛物线型、三角形、梯形或不规则形状。

在一实施例中，所述凹槽的壁面为圆弧形，其对应的圆弧半径大于所述凹槽的径向深度。

相较于现有技术，本发明手持式气体驱动医疗设备在其外壳环绕风轮的壁面上凹陷形成凹槽，反射射向凹槽的旋转气流，造成气流方向以及速度的改变而形成干扰气流，即能有效降低机头空转时的转速，又能有效保证机头磨削牙齿时的扭力输出，而且整体结构简单、易于成型、成本可控。

附图说明

图1为本发明手持式气体驱动医疗设备一实施例的结构示意图。

图2为图1所示手持式气体驱动医疗设备的径向剖视图，图中以箭头示意内部气流流向。

图3为图1所示手持式气体驱动医疗设备的轴向剖视图。

图4为图1所示手持式气体驱动医疗设备的机头外壳的轴向剖视图。

图5为图4所示外壳沿A-A线的剖视图。

图6为图5所示外壳沿B-O-B线的剖视展开图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中示例性地给出了本发明的一个或多个实施例，以使得本发明所公开的技术方案的理解更为准确、透彻。但是，应当理解的是，本发明可以以多种不同的形式来实现，并不限于以下所描述的实施例。

如图1所示，本发明一实施例的手持式气体驱动医疗设备包括机头10以及与机头10连接的手柄20。所述手柄20方便使用者，如医生等握持。请同时参阅图2与图3，所述机头10包括外壳12、连接于所述外壳12上的后盖14、转动地设置于所述外壳12内的中轴16、以及套设于所述中轴16上的风轮18。如图4所示，所述外壳12整体上为圆筒状结构，内部形成有贯穿的轴孔120。所述后盖14封盖于外壳12的轴向一侧端，所述中轴16转动地设置于轴孔120中，中轴16的一端支撑于所述后盖14上、另一端穿过所述外壳12的轴线另一侧端并向外伸出。所述风轮18固定套设于中轴16上并带动中轴16同步转动，两者可以是紧配合、键合、卡扣配合等。

所述外壳12的内壁面的轴向中间部分沿径向凹陷形成一环绕所述轴孔120的容置腔122，用于设置所述风轮18。请同时参阅图2，所述风轮18的直径略小于所述容置腔122的直径，风轮18在装配于所述外壳12内之后其外边缘与外壳12环绕所述容置腔122的壁面123在径向上相间隔，两者之间形成环绕所述风轮18的流道125。较佳地，所述外壳12的内壁面于容置腔122的轴向两侧端分别沿径向凹陷形成一环绕所述轴孔120的容置空间124，所述每一容置空间124内设一轴承19，支撑所述中轴16的高速转动。所述轴承19较佳地为滚珠轴承，轴承19的径向外壁面129与所述外壳12的内壁面之间设置有密封圈11。

请同时参阅图4至图6，所述外壳12上形成有与所述容置腔122相连通的主气孔126与排气孔127，分别用于压缩空气的流入与流出。本实施例中，所述主气孔126与排气孔127形成于所述外壳12与手柄20相连的位置处，并正对外壳12内的风轮18。压缩空气由所述主气孔126进入外壳12的容置腔122内，沿风轮18与环绕容置腔122的壁面123之间的流道125向所述排气孔127流动(图2所示为顺时针方向流动)形成旋转气流30，并最终由排气孔127向外排出。所述旋转气流30流过外壳12的过程中，驱动所述风轮18带动与之枢接的中轴16沿顺时针方向转动。在其它实施例中，所述压缩空气也可以形成逆时针方向转动的旋转气流，进而驱动风轮18与中轴16沿逆时针方向转动，不以本实施例为限。

如图2、图3所示，所述外壳12环绕容置腔122的壁面123设有若干凹槽128。在所示的实施例中，这些凹槽128是通过壁面123沿径向凹陷而形成。所述凹槽128相对于壁面123在径向上下凹的深度T远小于外壳12的径向厚度，也就是说凹槽128是未贯穿外壳12的盲槽，其径向深度不大于1.0mm，较佳地为0.1-0.5mm。所述凹槽128在形状上可以有多种结构，如其径向横截面可以是弧形、梯形、三角形、不规则形状等。本实施例中，所述每一凹槽128的截面为圆弧形，所述圆弧的半径R为0.5mm，凹槽128相对于壁面123下凹的深度T小于其半径R，最大为0.3mm。

所述每一凹槽128平行于所述外壳12的轴向延伸，其轴向长度与所述风轮18的轴向高度相近并在轴向上正对所述风轮18。较佳地，所述凹槽128的轴向长度L小于10mm。本实施例中，所述凹槽128为平行于外壳12的轴向的连续直槽，其轴向长度L约为3mm。在其它实施例中，所述凹槽128也可以是相对于外壳12的轴线倾斜一定角度的斜槽或者也可以是沿容置腔122的壁面123呈螺旋状延伸的螺旋槽等。另外，在一些实施例中，所述每一凹槽128也可以是断续的。

所述凹槽128沿外壳12的内壁面的周向由主气口126向排气口127顺序排布，较佳地数量为3-150个。为提高对压缩空气的干扰作用，任意相邻的两个凹槽128的中心在周向上的间隔所对应的弧长不大于半个圆周。如图5所示，本实施例中，所述凹槽128的数量为十个，相互之间均匀间隔设置，沿气流方向首端的凹槽128在周向上距离所述主气孔126一定距离，末端的凹槽128在周向上相对地靠近所述排气孔127，也就是说所述凹槽128与主气孔126之间的周向距离大于所述凹槽128与排气孔127之间的周向距离。本实施例中，所述十个凹槽128在外壳12的周向上所占据的弧长约为半个圆周，即对应180度圆心角；相邻的两个凹槽128的中心在周向上的间隔所对应的弧长约为1/18个圆周，即对应20度圆心角。

所述凹槽128由外壳12环绕容置腔122的壁面123下凹而成，环绕凹槽128的壁面129与环绕容置腔122的壁面123的曲率不同，如此壁面129的各个点位的切向与壁面123的切向不同，如本实施例中，在所述凹槽128的壁面129与容置腔122的壁面123的连接处，壁面129的切向与壁面123的切向之间形成夹角ɑ，所述夹角ɑ约为52度。所述压缩空气在外壳12内沿流道125流动时，大致沿所述环绕容置腔122的壁面123流动，部分气流会射入至凹槽128内，并在凹槽128的壁面129处被反射，如图2所示，经过凹槽128的反射的气流不仅在方向上产生变化，在能量上也有损失而导致速度下降，变成干扰气流32。

本发明手持式气体驱动医疗设备在使用时，压缩空气经所述主气孔126进入机头10的容置腔122中，沿所述风轮18与环绕容置腔122的壁面123之间的流道125高速流动，形成旋转气流30驱动风轮18并带动中轴16高速转动。由于环绕风轮18的壁面123上形成有凹槽128，部分旋转气流30在沿壁面123流动的过程中进入凹槽128并被凹槽128反射，形成方向与速度均不一致的干扰气流32，所述干扰气流32对风轮18的高速旋转形成阻碍，降低风轮18的转速。所述凹槽128的数量越多，形成的干扰气流32越多，对风轮18的降速越明显；另外所述旋转气流30的速度越高，受干扰气流32的影响越大，对风轮18的降速越明显。

为保证本发明手持式气体驱动医疗设备在磨削牙齿时能产生足够的扭力，会尽量提高经过主气孔126的压缩空气的流速或气压，让风轮18可以获得更大的驱动力。所述手持式气体驱动医疗设备在空转时，风轮18没有负荷，其转速相对地更高，理论上可以高达30～45万转/分钟。由于凹槽128所形成的干扰气流32对旋转气流30的影响，对风轮18形成阻碍，使得所述手持式气体驱动医疗设备的实际空转转速明显降低，由此使得所述轴承19可以有更长的使用寿命。所述手持式气体驱动医疗设备在磨削牙齿时，其风轮18由于负荷的影响转速大致会降低到20万转/分钟左右，此时风轮18的转速远远低于旋转气流30的转速，由于凹槽128的作用所形成的干扰气流32对风轮18的影响基本可以忽略，保证所述手持式气体驱动医疗设备输出足够的扭力，避免机头10卡停不转或转速过低，保证本发明手持式气体驱动医疗设备的工作效率。

本发明手持式气体驱动医疗设备通过在其外壳12环绕风轮18的壁面123上设有凹槽128，射向凹槽128的旋转气流30被反射，造成方向以及速度的改变而形成干扰气流32，所述干扰气流32在机头10空转时对风轮18造成明显的干扰，有效降低风轮18的转速，延长轴承19的使用寿命；同时机头10在磨削牙齿时受负荷的影响其风轮18的转速本身会明显地降低，干扰气流32对风轮18的影响远远低于负荷的影响，因此干扰气流32基本不会响应机头10在磨削牙齿时的转速，保证足够的扭力输出。本发明通过凹槽128的设置即能保证磨削时的扭力输出，同时能有效降低空载时的转速，延长轴承19的使用寿命。所述凹槽128可以通过数控车床用成型插刀做往复运动插出，也可以通过带铣削功能的数控车床用动力头带铣刀加工而成，制程简单且基本对整体成本不够成影响。

需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本发明的创造精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种手持式气体驱动医疗设备，包括机头，所述机头包括外壳以及转动地设置于所述外壳内的风轮，其特征在于，所述外壳内形成有容置腔收容所述风轮，所述外壳上形成有连通所述容置腔的主气口与排气口，所述外壳环绕容置腔的壁面上设有若干凹槽，所述凹槽沿外壳的周向间隔分布。

2.如权利要求1所述的手持式气体驱动医疗设备，其特征在于，在所述容置腔的壁面的周向上，所述凹槽分布于主气口与排气口之间，所述凹槽整体上与主气口在周向上的间隔大于所述凹槽整体上与排气口在周向上的间隔。

3.如权利要求1所述的手持式气体驱动医疗设备，其特征在于，所述凹槽的数量为3-150个。

4.如权利要求1所述的手持式气体驱动医疗设备，其特征在于，任意相邻的两个凹槽的中心在周向上的间隔所对应的弧长不大于半个圆周。

5.如权利要求1所述的手持式气体驱动医疗设备，其特征在于，所述凹槽相对于容置腔的壁面在径向上的下凹深度不大于1.0mm。

6.如权利要求1-5任一项所述的手持式气体驱动医疗设备，其特征在于，所述凹槽的轴向长度小于10mm，每一凹槽为相对外壳的轴线平行的连续或断续的直槽。

7.如权利要求1-5任一项所述的手持式气体驱动医疗设备，其特征在于，所述凹槽的轴向长度小于10mm，每一凹槽为相对外壳的轴线倾斜一定角度的连续或断续的斜槽。

8.如权利要求1-5任一项所述的手持式气体驱动医疗设备，其特征在于，所述凹槽的轴向长度小于10mm，每一凹槽为沿容置腔的壁面呈螺旋状延伸的螺旋槽。

9.如权利要求1所述的手持式气体驱动医疗设备，其特征在于，所述凹槽的径向横截面为圆弧形、抛物线型、三角形、梯形或不规则形状。

10.如权利要求8所述的手持式气体驱动医疗设备，其特征在于，所述凹槽的壁面为圆弧形，其对应的圆弧半径大于所述凹槽的径向深度。

Images