CN1071565C - 牙科用切削工具的夹持装置 - Google Patents
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Abstract
一种牙科用切削工具的夹持装置，包括：弹簧夹头，由可插入切削工具的直筒状部和沿圆周方向分割的多个分割片构成；回转体，用于插入弹簧夹头并一起绕回转轴转动；夹紧部件，设在弹簧夹头和回转体之间，当其朝轴线方向一侧移动时，把各分割片压向半径方向内侧，朝轴线方向的另一侧移动则解除向内顶压状态；各分割片上分别形成凹部和沿轴线方向延伸的凸部。本发明可防止高速旋转时切削工具和弹簧夹头间产生滑动及切削工具脱落。
Description
本发明涉及为了将切削牙齿及齿骨等的硬组织用的牙科用高速切削工具可装拆地安装在医疗器械的机头上的牙科用切削工具的夹持装置。
在牙科治疗之际，进行凹洞形成，桥基牙形成，龋洞的扩大等的牙齿的切削操作是不可避免的，作为进行这种切削操作的机械，使用如空气涡轮切削机那样的机械。在该空气涡轮机机头可装拆地安装了上述的切削工具，并可使切削工具以40-50万rpm左右的高速转动。因此，为了不使切削工具在治疗过程中脱落到患者的口腔内，就必须把切削工具紧紧地夹持在机头内。而且，为了对应于凹洞的形状或切削的部位，要使用多种类型的切削工具，最好能够在机头上容易地装拆更换这类切削工具。
典型的现有技术如实开昭60-27908(实公昭61-30650)所示。在该现有技术中，是在用于插入切削工具的机头内的。相当于本发明中称作为弹簧夹头的夹紧部件上设置了多个夹片，夹紧部件因切削工具的插入动作而沿轴线方向的一侧移动时，该夹紧部件将把上述夹紧片的外周面沿半径方向向内压在插入的主轴的内周锥面上，由此，向内侧移动的夹片的内周面将压在切削工具的外周面上，从而夹持住了切削工具。
在这样的现有技术中，因为夹紧片与夹紧部件是分体形成的，所以，因夹紧片的尺寸误差，会导致各夹紧部件施加在切削工具上的压力不均匀。其结果是主轴的轴线与切削工具的轴线出现偏移，从而在切削时出现振动，并且在切削牙齿时患者因振动而感到有疼痛感。另外，因为上述的振动会引发噪音，而该噪音会给患者带来恐怖感或不安全感，从而增加了患者的精神负担。
另一项现有技术如实开平3-53215所示。在该现有技术中，是在相当于本发明中称作为弹簧夹头的套爪的内周面上形成有切口台阶部，从而即使在插入的切削工具上朝拔出切削工具的方向施加力，也会因上述切口台阶部的角部因夹紧作用顶在切削工具的外周面上的夹紧作用，而防止切削工具的脱落。
在这样的现有技术中，虽然可用上述切口台阶部在切削工具沿轴线方向得到较大的摩擦力，但因为在转动方向上的摩擦力极小，所以在切削时，切削工具会沿转动方向滑动，即使施加在切削工具上的结合力很大，仍会出现不能将其夹住而脱落下来的问题。
别的现有技术如特开昭56-151035所示。在该现有技术中，如图15所示，操作部件221是由中间有凹部的按压面构成的。由于凹部221的底面223呈平面状，按压面与手指的接触面积较小，因此手指必须特别使劲。另外，手指大小与按压面222的大小不一致时，就得用更大的力。由于牙科医生对每一位患者要反复多次操作操作部件，以更换不同的牙科用切削工具，所以在一天必须治疗多个患者时，这会给牙科医生带来很大的负担。
因此，本发明的主要目的在于提供一种确实能够防止切削时切削工具的振动及脱落的牙科用切削工具的夹持装置。
本发明的再一目的在于提供一种能够减轻牙科医生更换切削工具时的手指负担的牙科用切削工具的夹持装置。
本发明的一种牙科用切削工具的夹持装置，其特征在于它包括：弹簧夹头，该弹簧夹头由可装拆地插入牙科用切削工具的直圆筒状的筒状部分和具有与该筒状部分相连的沿圆周方向分割开的多个为圆弧形截面的分割片构成；
回转体，用于将弹簧夹头插入在该回转体内，并与上述弹簧夹头一起绕回转线转动；
夹紧部件，该夹紧部件设置在弹簧夹头和回转体之间，当其朝相对于弹簧夹头沿轴线方向向一侧移动时，就把各分割片沿半径方向向内侧压住。而当其沿轴线方向向另一侧移动时，将解除朝上述沿半径方向向内侧的顶压状态；而且在各分割片上，分别形成有从插入的切削工具的外周面处沿半径方向向外侧凹进的凹部和从该凹部的内周面滑向半径方向向内侧突出的沿轴线方向延伸的凸部。
另外，本发明的进一步的特征还在于各凸部形成在靠近回转体的转动方向上游侧的端部的各分割片上。
本发明的进一步的特征还在于在各凸部上沿弹簧夹头的轴线方向形成有彼此间隔开的多个切口。
本发明的一种牙科用切削工具的夹持装置，该装置的结构是这样构成的，在其中操作部件用以设置有操作部件，用手指沿牙科用切削工具的轴线方向按压操作部件，就能解除对牙科用切削工具的夹持限制，可装拆地保持牙科用切削工具的医疗器械的机头的机壳上；其特征在于操作部件的按压面弯曲形成为凹面状。
另外，本发明的进一步的特征还在于本发明的上述操作部件的按压面的整个面的曲率半径为25-35mm。
本发明的一种牙科用切削工具的夹持装置，其特征在于包括：弹簧夹头，该弹簧夹头由可装拆地插入牙科用切削工具的直圆筒状的筒状部分和具有与该筒状部分相连的沿圆周方向分割开的多个为圆弧形截面的分割片构成；
回转体，用于将弹簧夹头插入在该回转体内，并与上述弹簧夹头一起绕回转线转动；
夹紧部件，该夹紧部件设置在弹簧夹头和回转体之间，当其朝相对于弹簧夹头沿轴线方向向一侧移动时，就把各分割片沿半径方向压向内侧。而当其沿轴线方向向另一侧移动时，将解除朝上述沿半径方向向内侧的顶压状态；
用于内装上述弹簧夹头，回转体及夹紧部件的中空筒状的机壳；
操作部件，该操作部件设置在沿机壳轴线方向另一侧的端部，用手指沿轴线方向按压，便能够解除对牙科用切削工具的夹持限制，而且操作部件的按压面弯曲形成凹面状。
本发明的进一步的特征还在于在上述机头的机壳上形成有与其内部空间相通且相互连通的第1环状凹槽和第2环状凹槽以及喷射孔；其中喷射孔被形成在第1及第2环状凹槽中的靠近机头的机壳下面的任何一个上，朝着切削工具的前端部沿半径方向向内方向倾斜，以喷射出分别单独地由第1及第2环状凹槽供给的第1及第2流体或两者的混合流体。
根据本发明，它在弹簧夹头的筒部上相连地形成多个分割片，并在各分割片上形成有和插入在弹簧夹头内的切削工具的外周面相比为位于沿半径方向向外侧的外向凹进的凹部和从该凹部沿半径方向向内侧突出的凸部。这样的弹簧夹头被插入到回转体内并与回转体一起旋转。在回转体与弹簧夹头之间设置了夹紧部件。通过使该夹紧部件朝沿轴线方向的一个方向移动，则将各夹持片向沿半径方向向内的方向压住。另外，通过使夹紧部件朝沿轴线方向的另一方向移动，可解除各分割片被朝半径方向向内的压紧状态。
如此，通过使夹紧部件朝轴线的一个方向或另一个方向移动，便可以由各凸部压住插入的切削工具，或是解除该压着状态，从而能够装拆自如地夹持住切削工具。而且，因为上述各凸部是沿轴线方向延伸地形成的，所以能够在插入的切削沿轴线方向及圆周方向在插入的切削工具上产生较大的摩擦力，从而能够确实地防止切削时研磨工具的脱落。此外，因为各凸部与分割片成一体地形成的，因此，与现有技术相比，可尽可能地将尺寸误差减少到最低程度，由此，就有可能由各凸部均匀地压住切削工具并将其夹持住。因此，能够使弹簧夹头的轴线与插入的切削工具的轴线精确保持一致，从而防止切削时产生振动及噪音。
根据本发明，因为可将各凸部形成在回转体的旋转方向的上游侧的端部附近，回转时临近各凸部的旋转方向下游侧的角部的按压力比旋转方向上游侧角部的按压力大，因此，能够确实防止回转时弹簧夹头和切削工具朝旋转方向的滑动，从而能够有效地提高防止切削工具脱落的可靠性。
根据本发明，因为可在各凸部上沿轴线方向以一定间隔形成多个切口，因此，能够减少各凸部的内周面和切削工具的外周面之间发生微振磨损，由此，就难以形成滑润面，从而能够确地防止回转时研磨工具相对于弹簧夹头产生相对滑动。
根据本发明，因为整个操作部件的按压面呈凹状，尤其是呈曲率半径为25mm-35mm的凹面，所以，不管手指有多大，均能够保证与手指的接触面积，从而能够减轻牙医更换切削工具时的负担。
根据本发明，因为可在机壳内设置了相互连通的第1及第2环状凹槽，所以适当地向第1及第2环状槽供给第1流体(压缩空气)和第2流体(水)，就能够对切削患部进行冷却处理。
而且如上所述，根据本发明，因为可在弹簧夹头的各分割片上形成沿轴线方向延伸的凸部，以夹持住插入的切削工具，所以，弹簧夹头和切削工具间不会沿轴线方向和旋转方向产生滑动，从而能够确实地夹持住切削工具。
根据本发明，因为在靠近回转方向的上游侧形成各凸部，所以，能够更加可靠地防止回转时弹簧夹头和切削工具沿旋转方向的滑动，从而提高了防止切削时切削工具脱落的可靠性。
根据本发明，因为在各凸部上沿弹簧夹头的轴线方向间隔地形成多个切口，因此可减少各凸部与切削工具的接触面积，从而能够防止切削工具的外周面与各凸部的内周面之间产生微振靡擦，由于除去了各凸部切口的接触面积，所以可使切削工具在局部上产生较大的应力，因此可不产生滑动，能够确实地防止回转时切削工具的脱落。
根据本发明，因为设置在机壳上的操作部件的按压面是形成凹面状，因此，可以减轻为了松开切削工具，用手指按压按压面的力度。
根据本发明，因为在机壳上设置了混合存储第1及第2流体的第1及第2环状凹槽和喷射孔，所以，能够容易地冷却因对齿牙等的切削而产生的切削热。
从下面的详细描述和附图中可以更加清楚本发明的这些目的，以及以外的其它目的，特点和优点。
图1是表示本发明的一个实施例的空气涡轮机型医疗器械的机头1的内部结构的截面图。
图2是表示局部剖开的弹簧夹头36的斜视图。
图3是从图1的剖面线Ⅲ_Ⅲ所见的放大截面图。
图4是为了说明用弹簧夹头36的凸部66使切削工具3处于压紧状态的示意图。
图5是表示本发明的另外一个实施例的局部剖开的弹簧夹头36的斜视图。
图6是图5所示的弹簧夹头36的凸部66附近的放大截面图。
图7是表示本发明的另一个实施例的空气涡轮切削机型医疗器械的机头1a的内部结构的截面图。
图8是图7所示的机头1a内藏的弹簧夹头36a的正面图。
图9是表示本发明的另一个实施例的空气涡轮机反角型医疗器械的机头1b的内部结构的截面图。
图10是表示本发明的另一个实施例的直线型医疗器械的机头118的截面图。
图11是表示本发明的另一个实施例的空气涡轮切削机机头1c的内部结构的截面图。
图12是为说明作用于操作部件的按压面上力的状态说明图。
图13是表示本发明的另一个实施例的滚珠轴承型医疗器械的机头1d的内部结构的截面图。
图14是滚珠轴承型医疗器械的机头的分解斜视图。
图15是现有技术的医疗器械机头的操作部件附近的局部剖视图。
下面，参照附图详细说明本发明的最佳实施例。
图1是表示本发明的一个实施例的牙科用空气涡轮机机头1的内部结构的截面图。牙科用空气涡轮机机头1具有回转体4，该回转体4上可装拆地安装了用以切削牙齿根等诸如圆头钻等的切削工具3，该回转体4由设置在与机头1相连的夹持部内的图中未示出的管路供给的空气驱动而绕轴线8的沿箭头A的方向高速转动。该转数在40至50万rpm的范围内，就进行所谓的高速切削，而转数在1至2万rpm的范围内，则以低速进行切削。上述切削工具3，可用如碳钢或具有碳化物的耐磨性的材料构成。
回转体4上同轴地相嵌了一对上下环状金属轴承部件9,10,各轴承部件9,10上分别装着各嵌装有一对O型圈11a,11b；13a,13b的密封轴承部件14,15。各O型圈11a,11b；13a,13b弹性地沿整个圆周方向与近似于直圆筒状的衬套16的内周面相接触，实现了气密性。
在衬套16上拧着衬套盖17，这些衬套16和衬套盖17被装在带底的筒状金属机头外壳18内。机头外壳18上螺纹安装着环状止动用盖体19。该盖体19上安装着可沿箭头B1,B2方向自由移动的操作部件20，在操作部件20和上述衬套盖17之间设置了圆锥状压缩螺旋弹簧21。在盖体19上沿整个圆周方向形成了向内的突起23，另外，在操作部件20上沿整个圆周方向形成了沿半径向外方向突出的外向突起24。在操作部件20处于由压缩螺旋弹簧21弹性地沿远离衬套盖17的方向(箭头B2所示的方向)压住的状态下，外向突起24与上述内向突起23啮合。当将该操作部件20沿箭头B1方向压住压缩螺旋弹簧21的弹性力时，可将上述切削工具3从机头1中拔出，而且，一旦不再使操作部件20处于沿箭头B1方向的压紧状态，则操作部件会因压缩螺旋弹簧21的弹性力而向箭头B2方向移动，从而可以夹住切削工具3。
回转体4具有安装成与各轴承部件9,10的内周面相距约为10μm左右的间隔的一对上下金属套25,26。装着各套25,26在沿轴线8方向的中间部位附近与其一体形成的多根筋片27的转子28。沿轴线8方向可自由移动地插入在由转子28的直圆筒状的内周面29围成的中间孔30内的驱动轴31。嵌入在位于转子28的沿轴线方向一端部的环状凹槽33内的挡圈34。与驱动轴31同轴地插入在中间孔30内的环状夹紧部件35，装在夹紧部件35上的弹簧夹头36，装在弹簧夹头36上的沿箭头B2方向弹性地顶着上述夹紧部件35的压缩螺旋弹簧37。
在驱动轴31的沿轴线方向的一端部上形成有在垂直与轴线8的假想平面内延伸的环状接触面38，挡圈34接触在该接触面38上，以防止沿箭头B2方向的移动。另外，在驱动轴31上与其成一体地形成有在上述接触面38对于与挡圈34相接触的状态下时从此挡圈34处穿出的直圆筒状的小径部39，上述操作部件20的直圆柱状顶压突起41顶压接触在其端面40上，由此，使驱动轴31沿箭头B2方向移动，从而使夹紧部件35抑制着压缩螺旋弹簧37的弹性力移动，把切削工具3拔出。
由上述压缩空气6驱使转子28转动，这样，回转体4整体就被驱动。此外，压缩空气5,7被供给到分别由各O型圈11a,11b,13a和13b之间形成的环状空间43,44内，并通过以一定间隔沿各密封部件14,15的圆周方向形成的多个气孔45,46导入至靠近各密封部件14,15的从各轴承部件9,10的内周面向内凹进的环状空间47,48内，然后通过以一定间隔形成在各轴承部件9,10的圆周上的多个供气孔49a,49b:50a,50b，被供给到形成在各轴承部件9,10的各内周面和套25,26的外周面之间的上述的微小空间内并从此处排到外部，从而使回转体相对于各轴承部件9,10呈与其未接触的状态以40-50万rpm的速度高速旋转。
上述压缩螺旋弹簧37具有2-4kg/弹性范围内的弹性力。另外，切削工具3根据ISO规格，具有φ为1.590-1.600mm的外径，而中间孔30的内径与切削工具3的外径具有最大为12-13μm左右的公差，前端部由挡盖托圈51挡住以防止脱落。
图2是弹簧夹头36的局部剖掉的斜视图。上述弹簧夹头36具有用比切削工具3更硬的材料如高速工具钢制成的直圆筒状的大径部53，通过一个阶梯部分54(重复标记)与大径部53连接的小径部54和连着小径部54的由沿圆周方向每隔120度形成的分割槽55a,55b和55c沿圆周方向等间隔分割的多个(本实例中为3)弧形截面的分割片56a,56b和56c。
在各分割片56a-56c的各自由端部的外周面上形成有圆锥台状的第1引导面57，直圆筒状的第2引导面58和与第2引导面58相连的逐渐向自由端部缩小的第3引导面59。
图3是沿图1中的剖面线Ⅲ-Ⅲ剖开的放大截面图。也可以参照图2，在各分割片56a-56b的各自由端部的内周面上，形成有位于与插入的切削工具的外周面60相比为沿半径方向的外侧部位处的朝外凹进的第1及第2凹部61,63和从第1及第2凹部61,63的各内周面64,65向半径方向朝内侧突出的沿轴线8的方向延伸的凸条66。
各凸条66形成在靠近回转体4的转动方向A上游侧的端部，各凸条66的圆弧状内表面67分别与切削工具3的外周面60形成面接触，第1及第2凹部61,63的各内周面64,65与该外周面60之间形成有间隔。由上述大径部53和小径部54形成筒状部分68。
若以上述结构形成，则本实施例的夹持装置构成如下。即，包括牙科用切削工具3可装拆地插入的形成有直圆筒状的筒状部分68，与该筒状部分68相连的在圆周方向被分割的多个带圆弧状截面的分割片56a,56b,56c的弹簧夹头36；绕弹簧夹头36的插入旋转轴线8转动并与上述弹簧夹头36一起被转动驱动的回转体4；设置在弹簧夹头36和回转体4之间的，可通过沿轴线8方向向一侧的移动变形把各分割片56a,56b,56c沿半径方向向内压住而且通过沿轴线8方向的向另一侧的移动变形解除上述分割片朝上述半径方向被向内压住的状态的夹紧部件35。各分割片56a,56b,56c上分别形成有从插入的切削工具的外周面60处沿半径方向朝外凹进的第1及第2凹部61,63和从第1及第2凹部61,63的各内周面64,65沿半径方向朝内侧突出的沿轴线8的方向延伸的凸条66。各凸条66形成在各分割片56a,56b,56c上的靠近回转体4的转动方向A上游侧的端部处。
如图4(1)所示，因上述述结栬在回转体4处于不转动的状态下，由夹紧部件35沿半径方向以周向均等的压力P作用在各分割片56a,56b,56c上，所以在切削工具3上，会因来自各凸条66的压力从回转方向A的上游侧端部69至下游侧端部70产生大体均匀的压缩应力σ1。
其次，如图4(2)所示，当回转体一旦以40-50万rpm的速度沿转动方向A开始作高速转动时，在各凸条66的沿回转方向A下游侧的角70上，切削工具3上的压缩应力σ2将比其上游侧角69上的压缩应力σ3大得多，所以各凸条66的下游侧角70呈紧紧地啮合在切削工具3上的状态，从而可以产生与由各凸条66作用在切削工具3上的沿箭头A的转动方向的旋转力相对应的一个较大的摩擦力。
而且因为各凸条66在沿轴线8的方向较长，因此相对于转动方向A，在垂直方向可得到较大的接触长度或接触面积，所以不会沿转动方向A出现滑动。至于沿轴线8方向的滑动，因为各凸条66的端面71(参照图2)和内周面67相交叉的角部73会顶压在切削工具3的外周面60上，这样，也能够防止沿轴线8的滑动。
另外，因为各凸条66分别与各分割片56a,56b,56c一体地形成，如上述现有技术所述，它与分体的相比，可尽可能地减少尺寸误差，因此能够使插入的切削工具3的中心线保持与转动轴线一致。而且，即使在高速转动时也不会产生振动，从而可实现稳定的高速转动。而且，因为各分割片56a,56b,56c与筒状部件68相比为更长一些，所以即使各分割片56a,56b,56c由夹紧部件35压向内侧，也不会相对于轴线8产生沿半径方向朝内的挠曲，因此，能够防止各分割片56a,56b,56c的强度下度，进而防止折损的现象出现。
作为本发明的另外的一个实旋例，如图5所示，也可以在各凸条66上形成沿弹簧夹头36的轴线8方向彼此有一定间隔的多个(本实施例为3)切口75。通过形成这样的切口75，如图6所示的放大部分的面积，各凸条66与切削工具3的外周面60的接触面积将减少至如参照符号a1,a2,a3所示的面积，而使各接触面a1,a2,a3上的接触压力增大，从而使切削工具3和弹簧夹头36沿轴线8方向及转动方向A1均不会产生滑动，而且能够防止在各接触面a1,a2,a3上产生微振磨损。另外，与上述实施例中相对应的部分给以相同的符号。
图7是表示本发明的另外一个实施例的牙科用空气涡轮机机头1a的内部结构的截面图，图8是内藏在机头1a内的弹簧夹头36a的正面图。此外，与上述实施例相对应的部分采用同一符号表示。在本实施例中，弹簧夹头36a可沿轴线8向箭头B1,B2方向移动地插入在转子28的中间孔30内。该弹簧夹头36a被由夹紧部件35a支承的压缩螺旋弹簧37a弹性地朝箭头B2的方向顶着，从而可使其呈接触到挡圈34上的状态，以阻止其向操作部件20侧的移动。
弹簧夹头36a包括直圆筒状的筒状部分76；连接在筒状部分76的轴线方向一端部上的，比筒状部分76的直径略小的小直径顶压部分77；连接在筒状部分76的轴线方向另一端的直径亦比筒状部分76的直径略小的由多条(本实施例中为2条)螺旋状的分割槽78a,78b分割开的分割片79a,79b。在各分割片79a,79b的自由端的内周上靠近旋转方向A下游侧的端部处形成有凸部81，且在要比该凸部81更靠近旋转方向A的下游侧的地方形成有第1凹部83，在比凸部81更靠近旋转A方向上游侧的地方形成有第2凹部84。
在各分割片79a,79b的自由端的外周上形成有直圆筒状的第1引导面85；从第1引导面85处开始直径逐渐朝靠近自由端的方向变小的圆锥台状的第2引导面86；垂直地连接在靠近第1引导面85的根部边缘的台阶面87；比上述第1引导面85的直径更小的直圆筒状的第3引导面88；沿半径方向向外的垂直地连接在靠近第3引导面88的根部的边缘的与上述台阶面87相对的台阶面89和连接在台阶面89的外周边缘的朝着根部直径逐渐变小的圆锥台状的第4引导面90。
上述夹紧部件35a具有直圆筒状的外周面91，在其内周面上从根部至另一端部侧依次形成有圆锥台状的第1内周面93；直圆筒状的第2内周面94。圆锥台状的第3内周面95；朝与轴垂直的方向延伸的承受面96；直圆筒状的第4内周面97；朝与轴垂直的方向延伸的接触面98及直圆筒状的第5内周面99。
在切削工具3被插入在弹簧夹头36a内的状态下，密封部件100弹性地接触在切削工具3的外周面60上而形成气密，弹性夹头36a的第4引导面90由夹紧部件35a的第3内周面95沿半径方向向内压住，从而能够通过上述凸部81以较大的强度夹持住切削工具3的外周面60。而在要拔出切削工具3时，可沿箭头B1方向压住操作部件20，使弹簧夹头36a抑制压缩螺旋弹簧37a的弹性力而被沿同一方向(图7的下方)压下，从而使各分割片79a,79b沿第3内周面95随着第4引导面的移动向半径的外向张开，且各凸部18从切削工具3的外周面60上脱开，这样，就解除了切削工具3的夹持状态，就能够容易地从机头1a中拔出。
即使对于这样的弹簧夹头36a，也可以在各凸部81上形成如图5及图6所示的多个切口75。
图9是表示本发明的还有一个实施例的牙科用反角型医疗器械的机头1b的内部结构的截面图。在牙科用空气涡轮机机头1b上设置了由一对上下滚珠轴承101,103轴向支承的回转体104，在该回转体104内插入了由挡盖托圈105挡住的弹簧夹头36b。与上述实施例类似，在该弹簧夹头36b上形成了由多条分割槽106分割的分割片107a,107b，各分割片107a,107b的自由端部上形成有第1及第2凹部108,109和凸部110。
在弹簧夹头36b上装着压缩螺旋弹簧37b和夹紧部件35b，压缩螺旋弹簧37b的一端部支承在弹簧夹头36b的弹簧承受面111上，压缩螺旋弹簧37b的另一端部弹性地质着上述夹紧部件35b。该夹紧部件35b上形成有圆锥台状的内周面113，由该内周面113压着形成在弹簧夹头36b的各分割片107a,107b的自由端上的圆锥台状的引导面114，使各分割片107a,107b朝半径向内方向偏移，由各凸部110紧紧地夹持住切削工具3的外周面。
在要把这样的切削工具3拔出时，可将操作部件115朝箭头B1方向压下，进而由该顶压突起116压下驱动轴117，借此，夹紧部件35b抑制上述压缩螺旋弹簧37b的弹性力而被压下，各分割片107a,107b因解除了夹紧部件35b朝向半径向内方向的限制状态，因此，也在恢复力的作用下朝半径向外侧方向恢复，从而解除了对插入的切削工具3的夹持状态。
作为本发明的另外的一个实施例，如图10所示，用直线型医疗器械的机头118也能最佳地实施本发明。在该机头118上内藏了一个微型电机119，电机的输出轴120通过一个连接接头与回转轴123联接，弹簧夹头125及顶压轴126通过连接接头124联接在该回转轴123上。在顶压轴126的前端部上同轴地设置了夹紧部件127及套128。由弹簧夹头125；顶压轴126；夹紧部件127及套128构成回转体。
该夹紧部件127的内周面上形成有从靠近前端部处(图10的左方)直径逐渐扩大的圆锥台状的内周面129。另外，在安装夹紧部件127的上述弹簧夹头125的前端部的外周面上，形成有与上述内周面129相对的圆锥台状的引导面130。弹簧夹头125和夹紧部件127由两端部嵌入在沿夹紧部件127的轴线方向延伸的长孔13内的销钉133连结，因此，弹簧夹头125可沿轴线方向相对于夹紧部件127移动。
在弹簧夹头125的前端部上设置由沿轴线方向延伸的多个分割槽分割而形成的多个分割片135。通过把切削工具3压入该弹簧夹头125内可使弹簧夹头125可相对于顶压轴126及夹紧部件127向图10的右侧移动，这样，就能够由分割片135的各凸部137紧紧地夹持住切削工具3的外周面60。此外，在要拔出切削工具时，可使处于与切削工具3联接的状态的弹簧夹头125顶着压缩螺旋弹簧136的弹性力朝图10的左方移动，从而使各分割片135张开，各凸部137从切削工具3的外周面60处离开，进而就可以把切削工具3容易地拔出。在这样的直线形机头118上，还形成了本发明的凸部137，因此能够防止沿轴线方向及转动方向的滑动，确保由弹簧夹头125夹住切削工具3，并能够以不产生振动的实施高速旋转。
在上述实施例中，驱动轴31和夹紧部件35，及顶压轴126和夹紧部件127是分别地设置的，作为本发明的另外一个实施例，它们也可以形成一体的。
图11是表示本发明的另外一个实施例的牙科用空气涡轮机机头1c的内部结构的截面图。本实施例的机头1c的内部结构基本上与图1所示的机头的内部结构相同，因此相同的部件用相同的附图标记示出。在本实施例中，操作部件200的按压面201是呈弯曲成凹状地形成的。用手指接触在该凹面上，朝箭头B1方向压下操作部件200就可取出切削工具。图12是为了说明操作部件的按压面为平面的情况和弯曲为凹面的情况用手指所施加的力的状态的示意图。手指按压的接触面的面积，如图12(1)所示，凹面用L1表示，平面则如图12(2)所示，用L2表示。由于L1＞L2，且若按压所要的力设为P，则
P=L1×P1=L2×P2所以每单位面积的力，即手指所施加的压力P1,P2从上式中可知，P1＜P2。换言之，对于按压面弯曲为凹状的操作部件200可用整个手指施加相同的力，这和要用手指的一部施加较大的力的情况相比，操作起来比较舒适。
此外，作为手指，大多数情况是使用拇指，这种情况下，凹面的曲率半径设置为25-35mm较好。
对于图15所示的现有技术，即如特开昭56-151035所述的那样操作部件221的整体成凸面状，在中间设置了底面223为平面的凹部222，由于按压面为平面，所以与如上所述的理由相同，手指的一部要用较大的力。另外，在手指比凹部222大得多的情况下，手指的一部就会碰到角上。
图13是表示本发明的另外一个实施例的牙科用滚珠轴承型医疗器械的机头1d的内部结构的截面图，图14是分解斜视图。本实施例的机头1d基本上与图9所示的机头1b的内部结构相同，因此省略详细的部件构成。在本实例中，操作部件210的按压面也是成凹面状地弯曲而成。圆锥状的螺旋弹簧21d与图7中的不同，其下部较大。操作部件210的侧面212与盖体19贴压着，以防止切削粉尘等混入，并可略有锥度。此外，在侧面212上设置了数个切缝221而在盖体19的向内的突起23上设置了数个嵌入上述切缝内的凸起222。在圆锥状螺旋弹簧21d的下面，拧着衬套盖17d的衬套16d放在金属机壳18d内。在衬套16d的外周面和机壳18d的内击面之间设置第1环状槽213和第2环状槽214。在本实施例中，第1环状槽213由衬套16d和机壳18d的双方构成，而第2环状槽214由机壳18d的内周面构成。二条环状槽由设置在衬套16d的外周面上的多条切槽215相互联通。第1环状槽213和第2环状槽214分别与作为第1流体的压缩空气的管路216和作为第2流体的水的管路217联通，通过操作图中未示出的阀，使压缩空气或水或者是两者的混合流体从流体喷出孔218内喷出，从而能够冷却处理牙齿等的切削患处。在衬套16d上还可设置突起219，若将该突起插入到形成在机壳18d上的槽220内，衬套16d内的回转体4即使转动，也可以固定住衬套16d。
在上述实施例中，设置在本发明的机头1,1a,1b,1c,1d中的弹簧夹头36,36a,36b,125，因各凸部66,81,110,137的存在，使切削工具3的外周面和弹簧夹头36,36a,36b,125的内周面，即各凸部66,81,110,137的内周面间的接触面积变小。
弹簧夹头36,36a,36b,125，因可通过夹紧部件35,35a,35b,127相对于弹簧夹头36,36a,36b,125沿轴线8方向的移动，而沿半径方向向内压住各分割片56a,56b,56c；79a,79b；107a,107b；175，使各凸部66,81,110,137沿半径方向向内移动，从而夹住了切削工具3。
该弹簧夹头36,36a,36b,125，还可通过操作操作部件20,115,200,210，而使其朝箭头B的方向移动，从而间接地使夹紧部件35,35a,35b,127相对于弹簧夹头36,36a,36b,125朝轴线8的方向移动。因此，可以解除由夹紧部件35,35a,35b,127引起的使各分割片56a,56b,56c；79a,79b；107a,107b；175朝半径方向向内的压着，使切削工具3处于非夹紧的状态。在这种状态下，切削工具3可相对于弹簧夹头36,36a,36b,125装上或拆下。
在要把切削工具3从弹簧夹头36,36a,36b,125上拔出时，使夹紧部件35,35a,35b,127相对于弹簧夹头36,36a,36b,125沿轴线8方向移动，解除了向各分割片56a,56b,56c；79a,79b；107a,107b；175的压着。施加在操作部件220,115,200,210上的为进行这样的操作而必要的操作力，取决于弹簧夹头36,36a,36b,125及夹紧部件35,35a,35b,127之间的滑动摩擦力。
在弹簧夹头36,36a,36b,125上，由形成各凸部66,81,110,137的部分和未形成凸部66,81,110,137的残余部分，施加给夹紧部件35,35a,35b,127的反力不同。即，该未形成凸部66,81,110,137的残余部分，相应于由夹紧部件35,35a,35b,127朝半径向内方向压着，可以沿半径向内方向移动，从而使相对于夹紧部件35,35a,35b,127的反力变小，而形成凸部66,81,110,137的部分通过凸部66,81,110,137施加相对于切削工具3的挤压力的反力朝半径向外方向作用在夹紧部件35,355a,35b,127上。
因此，若用于联结并夹持切削工具3的凸部66,81,110,137和切削工具3间的接触面积，即凸部66,81,110,137的沿圆周方向的长度较短的话，则朝半径向外地作用在夹紧部件35,35a,35b,127上的压力也较小，而且，弹簧夹头36,36a,36b,125及夹紧部件35,35a,35b,127之间的滑动摩擦力也较小。
因此，轻轻地操作操作部件20,115,200,210，就能使夹紧部件35,35a,35b,127相对于弹簧夹头36,36a,36b,125沿轴线8方向移动，从而解除了分割片56a,56b,56c；79a,79b；107a,107b；175朝半径向外方向的限制状态，也就可以将切削工具3拔出。
由这样的弹簧夹头36,36a,36b,125夹持的切削工具3，通常使用维然氏硬度Hv=200-400的范围，也有使用Hv=700-800范围的情况。对于使用如此硬的切削工具3的埸合下，因为弹簧夹头36,36a,36b,125的硬度比切削工具3的硬度低得多，因此各凸部66,81,110,137容易摩损，因而，会出现切削工具相对于上述轴线8被偏心地夹持着等等的问题，从而使弹簧夹头36,36a,36b,125夹持切削工具3的性能下降的情况。为此，有必要使弹簧夹头36,36a,36b,125的各凸部66,81,110,137的硬度在Hv=800以上。为了使其具有如此高的硬度，可以考虑使用具有高硬度的材料，如WC(碳化钨)系的超硬质合金等形成弹簧夹头36,36a,36b,125整体。
而在弹簧夹头36,36a,36b,125整体使用具有超硬合金材料形成的情况下，因为其韧性低且脆，容易出现断裂和破碎。另外，具有高硬度的材料其购买费用也就必然高且加工困难，化费加工时间多，作业性差，因此，加工所需费用变高。为了解决该问题，在本实施例中，是在弹簧夹头36,36a,36b,125的各凸部66,81,110,137上，形成其内部的表面层，例如采用具有高硬度的材料来构成从表面深达10-30μm左右的深度的表面层。对于这样形成的表面层，不仅因其硬度得到了提高，能够抑制各凸部66,81,110,137的摩损，而且，因其内具有的韧性，还可以防止发玍断裂和破碎。
作为提高表面层硬度的方法，可以是，例如，可使钢材表面硬化的气体氮化处理方法，即在氨气气氛中把要加工成弹簧夹头36,36a,36b,125的钢材在475-580度的温度下加热保温20-100小时，由此，氨气将被分解而分离出氮气，且这种氮气将扩散参透到钢材内，从而使使钢材含有的如铝，铬，钒，钼等氮化，过而回火硬化。
作为其它的方法，可以是与气体氮化处理方法相比，用稍高一点的处理温度进行处理的气体软氮化处理方法和由等离子的能量促进氮化的等离子氮处理方法。还可以在进行气体氮化处理，气体软氮化处理或等离子氮化处理等等的该氮化处理以前，先进行淬火，回火等处理，然后在满足了规定的尺寸后再进行上述氮化处理。
作为另外其它的方法，可以列举的有浸碳处理，这种浸碳处理是使碳在钢材扩散渗透，浸透后，利用淬化使表面硬化。
作为除此之外的其它方法，可列举利用Tin(氮化镍)和TiCr(镍铬合金)的喷涂处理，扩散渗氮法，WC溶射法及真空扩散处理法等等。可以利用这里所示的一种方法，也可以采用其它的方法。
本发明可以在不脱离其精神或主要特征的情况下，采用其它的方式实施。而且，前述的实例仅仅是例示出几个例子，而本发明的范围是由权利要求所确定，并不限于说明书所述的范围内。
Claims (8)
1．一种牙科用切削工具的夹持装置，具有筒状机头外壳和设在该机头外壳上的操作部件，其特征在于，它包括：弹簧夹头，该弹簧夹头由可装拆地插入牙科用切削工具的直圆筒状的筒状部分和具有与该筒状部分相连的沿圆周方向分割开的多个为圆弧形截面的分割片构成；
回转体，用于将弹簧夹头插入在该回转体内，并与上述弹簧夹头一起绕回转线转动；
夹紧部件，该夹紧部件设置在弹簧夹头和回转体之间，当其朝相对于弹簧夹头沿轴线方向向一侧移动时，就把各分割片沿半径方向向内侧压住，而当其沿轴线方向向另一侧移动时，将解除朝上述沿半径方向向内侧的顶压状态；而且在各分割片上，分别形成有从插入的切削工具的外周面处沿半径方向向外侧凹进的凹部和从该凹部的内周面沿向半径方向向内侧突出的沿轴线方向延伸的凸部。
2．根据权利要求1所述的牙科用切削工具的夹持装置，其特征在于，各凸部形成在靠近回转体的转动方向上游侧的端部的各分割片上。
3．根据权利要求1或2所述的牙科用切削工具的夹持装置，其特征在于，在各凸部上沿弹簧夹头的轴线方向形成有彼此间隔开的多个切口。
4．根据权利要求1所述的牙科用切削工具的夹持装置，其特征在于，设置在所述机头外壳上的操作部件的按压面弯曲形成为凹面状。
5．根据权利要求4所述的牙科用切削工具的夹持装置，其特征在于，上述操作部件的按压面的整个面的曲率半径为25-35mm。
6．一种牙科用切削工具的夹持装置，其特征在于包括：弹簧夹头，该弹簧夹头由可装拆地插入牙科用切削工具的直圆筒状的筒状部分和具有与该筒状部分相连的沿圆周方向分割开的多个为圆弧形截面的分割片构成；
回转体，用于将弹簧夹头插入在该回转体内，并与上述弹簧夹头一起绕回转线转动；
夹紧部件，该夹紧部件设置在弹簧夹头和回转体之间，当其朝相对于弹簧夹头沿轴线方向向一侧移动时，就把各分割片沿半径方向压向内侧，而当其沿轴线方向向另一侧移动时，将解除朝上述沿半径方向向内侧的顶压状态；
用于内装上述弹簧夹头，回转体及夹紧部件的中空筒状的机壳；
操作部件，该操作部件设置在沿机壳轴线方向另一侧的端部，用手指沿轴线方向按压，便能够解除对牙科用切削工具的夹持限制，而且操作部件的按压面弯曲形成凹面状。
7．根据权利要求4或5所述的牙科用切削工具的夹持装置，其特征在于，在上述机头的机壳上形成有与其内部空间相通且相互连通的第1环状凹槽和第2环状凹槽以及喷射孔；其中喷射孔被形成在第1及第2环状凹槽中的靠近机头的机壳下面的任何一个上，朝着切削工具的前端部沿半径方向向内方向倾斜，以喷射出分别单独地由第1及第2环状凹槽供给的第1及第2流体或两者的混合流体。
8．根据权利要求6所述的牙科用切削工具的夹持装置，其特征在于，在上述机头的机壳上形成有与其内部空间相通且相互连通的第1环状凹槽和第2环状凹槽以及喷射孔；其中喷射孔被形成在第1及第2环状凹槽中的靠近机头的机壳下面的任何一个上，朝着切削工具的前端部沿半径方向向内方向倾斜，以喷射出分别单独地由第1及第2环状凹槽供给的第1及第2流体或两者的混合流体。
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