專(zhuān)利名稱(chēng)：帶有光源的超聲牙科器械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超聲牙科器械，更具體說(shuō)，是涉及一種帶有光源的超聲牙科器械。
背景技術(shù)：
牙科開(kāi)業(yè)醫(yī)生使用超聲牙科器械(工具)，施行牙科療法和手術(shù)，諸如刮牙術(shù)、牙周療法、根管治療等。超聲牙科器械通常包括一端(即近端)通過(guò)纜線與電源及液體源耦聯(lián)的手柄。纜線包括提供液體(例如水)的軟管，和提供電能的導(dǎo)線。
手柄的另一端(即遠(yuǎn)端)有開(kāi)孔，用來(lái)接受可替換的插件，插件上裝有換能器(例如磁致伸縮換能器)。換能器從插件的近端伸延進(jìn)手柄中空的內(nèi)部。作超聲振動(dòng)的工作尖，從插件的遠(yuǎn)端伸出。
因?yàn)樵谄渲泄ぷ鞯目谇?，是小的空間，即使在最佳的條件下，常常也難看清楚口腔中所有區(qū)域。當(dāng)牙科開(kāi)業(yè)醫(yī)生不能看清楚工作的視場(chǎng)時(shí)，很可能出現(xiàn)痛苦的失誤。以超聲頻率振動(dòng)的常常是尖銳的器具，能對(duì)軟組織(例如牙齦組織)造成頗大傷害，導(dǎo)致出血和痛苦。
當(dāng)牙科開(kāi)業(yè)醫(yī)生在病人口腔中使用超聲牙科器械，貼近地靠向病人，在口腔內(nèi)受限制的空間中工作時(shí)，掛在工作場(chǎng)所上大而聚光的燈，常常被阻擋。突然變暗的視場(chǎng)，使精細(xì)的工作變得更為困難。能夠?qū)е滦〉氖д`和傷害。
因此，有必要提供一種能直接把光引進(jìn)工作視場(chǎng)(例如病人的口腔)的超聲牙科器械。如果用已有的超聲牙科器械中早已可用的能源，提供這樣的光，則能降低電路的復(fù)雜性和能量的需求。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的示范實(shí)施例中，超聲牙科插件至少有一個(gè)光源。超聲牙科插件包括產(chǎn)生超聲振動(dòng)的第一換能器。超聲牙科插件還包括有近端和遠(yuǎn)端的連接體，工作尖裝配在遠(yuǎn)端上。近端裝配第一換能器，以便從換能器接收超聲振動(dòng)，并把超聲振動(dòng)傳輸至裝配在遠(yuǎn)端的工作尖。
第二換能器配置在插件上，基本上貼近連接體，并響應(yīng)連接體一部分的運(yùn)動(dòng)，按照超聲振動(dòng)而產(chǎn)生電壓信號(hào)?；旧腺N近工作尖的至少一個(gè)光源，與電壓信號(hào)連接，并從第二換能器接收電壓信號(hào)而產(chǎn)生光。
為向第一換能器提供產(chǎn)生超聲振動(dòng)的電磁能，可以把超聲牙科插件插入手柄，形成有光源的超聲牙科器械。
在本發(fā)明另一個(gè)示范實(shí)施例中，給出一種產(chǎn)生光的方法，供牙科手術(shù)時(shí)使用。超聲振動(dòng)是用裝配在連接體近端的第一超聲換能器產(chǎn)生的，該連接體有近端和遠(yuǎn)端，工作尖裝配在遠(yuǎn)端上。超聲振動(dòng)通過(guò)連接體，向裝配在連接體遠(yuǎn)端的工作尖傳輸。用第二換能器響應(yīng)連接體一部分的運(yùn)動(dòng)，按照超聲振動(dòng)而產(chǎn)生電壓信號(hào)，該第二換能器順著插件放置，基本上靠近連接體。基本上靠近工作尖，并與第二換能器連接的至少一個(gè)光源，利用該電壓信號(hào)發(fā)射光。
在本發(fā)明又一個(gè)示范實(shí)施例中，給出一種照亮工作區(qū)的方法。在發(fā)電機(jī)上接收機(jī)械能，所述發(fā)電機(jī)在機(jī)械上由該器械的提手支持，所述器械的提手適合支持超聲器械的工作尖。該機(jī)械能被轉(zhuǎn)換為電磁能，然后用所述電磁能的至少一部分，照亮工作區(qū)。
在本發(fā)明再一個(gè)示范實(shí)施例中，給出一種清洗牙齒表面的方法。在牙科器械手柄上接收超聲信號(hào)。把超聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為支持牙科器械工作尖的連接體的超聲運(yùn)動(dòng)。把所述連接體的超聲運(yùn)動(dòng)，耦聯(lián)至發(fā)電機(jī)。用所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電流。用所述電流激勵(lì)至少一個(gè)光源。牙科器械的工作尖與牙齒表面接觸。鄰近所述牙科器械的工作尖的牙齒表面，被所述光源照亮。
在本發(fā)明又再一個(gè)示范實(shí)施例中，給出一種超聲牙科插件。該超聲牙科插件包括電動(dòng)機(jī)、工作的工作尖、和位于所述電動(dòng)機(jī)與所述工作的工作尖之間的耦聯(lián)單元，所述耦聯(lián)單元適合從所述電動(dòng)機(jī)接收機(jī)械能。一個(gè)發(fā)電機(jī)在機(jī)械上與所述耦聯(lián)單元耦聯(lián)，所述發(fā)電機(jī)適合從所述耦聯(lián)單元接收一部分所述機(jī)械能。用有第一端的電的導(dǎo)線，與所述發(fā)電機(jī)進(jìn)行電的耦聯(lián)。至少一個(gè)光源的電輸入，與所述導(dǎo)線的第二端在電上耦聯(lián)。


本發(fā)明的上述和其他方面，通過(guò)參看下面的詳細(xì)說(shuō)明，可以得到了解，下面的說(shuō)明是結(jié)合附圖作出的，附圖有圖1畫(huà)出一種超聲牙科單元(或系統(tǒng))，包括與電源和液體源上的超聲牙科器械聯(lián)結(jié)的超聲牙科器械；圖2是牙科器械插件的頂視圖，在本發(fā)明的一個(gè)示范實(shí)施例中，該牙科器械插件有集成的光源；圖3是圖2的牙科器械插件的側(cè)視圖，本圖已經(jīng)把圖2畫(huà)出的頂視圖轉(zhuǎn)過(guò)約90度；圖4畫(huà)出圖2的牙科器械插件使用的工作尖；圖5畫(huà)出已經(jīng)轉(zhuǎn)過(guò)約90度的圖4的工作尖；圖6A是圖2的牙科器械插件沿線6-6截取的截面圖；圖6B畫(huà)出本發(fā)明另一個(gè)示范實(shí)施例，表明牙科器械插件的部分截面圖；圖7是圖2的牙科器械插件的分解透視圖；圖8、9、和10畫(huà)出本發(fā)明示范實(shí)施例中，集成光源的光發(fā)射電路；圖11是超聲牙科手柄的側(cè)視圖，可用該手柄與圖2的牙科器械插件結(jié)合，形成超聲牙科器械；圖12是圖11的超聲牙科手柄的分解透視圖；圖13是超聲牙科單元(或系統(tǒng))另一個(gè)例子的方框圖，該超聲牙科單元(或系統(tǒng))包括壓電發(fā)電機(jī)；圖14是另一種超聲牙科單元(或系統(tǒng))的方框圖，該單元包括摩擦發(fā)光材料；和圖15是流程圖，表明一種用本發(fā)明示范實(shí)施例的超聲牙科器械，照亮工作區(qū)的方法。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的示范實(shí)施例中，超聲牙科插件至少有一個(gè)集成的光源，例如發(fā)光二極管(LED)，該光源能使牙科開(kāi)業(yè)醫(yī)生把光投射在工作視場(chǎng)上的同時(shí)，把器械作用在牙齒上。光源被早已可用的超聲振動(dòng)能量激勵(lì)，因此無(wú)需另外的能量源。作為例子，提供諸如和/或包括照明能量線圈的換能器，并裝配在光源上，于是，光源可以用被換能器轉(zhuǎn)換的振動(dòng)能量激勵(lì)。舉例說(shuō)，當(dāng)牙科插件的連接體快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，在照明能量線圈中產(chǎn)生交流(ac)電壓，該交流電壓與光源(例如發(fā)光二極管(LED))串聯(lián)，提供光發(fā)射的能量。在其他實(shí)施例中，可以用任何其他適當(dāng)?shù)膿Q能器，把振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換為光發(fā)射的能量?！肮庠础边@個(gè)詞，如在本文中使用那樣，可以包括一個(gè)或多于一個(gè)光源。
圖1畫(huà)出的超聲牙科單元，包括通過(guò)纜線12與電源和液體源14聯(lián)結(jié)的超聲牙科器械10。從電源和液體源14到超聲牙科器械10的纜線12，包括載運(yùn)液體的導(dǎo)管和載運(yùn)電信號(hào)的電線。超聲牙科器械10包括手柄200和插入手柄200中的插件100。從圖1可見(jiàn)，光源101已經(jīng)集成在插件100的遠(yuǎn)端附近，基本上貼近工作尖102。在另一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)光源集成在插件100的遠(yuǎn)端附近。在其他實(shí)施例中，光源可以包括兩個(gè)或更多燈(例如在圖10所示的LED 151和161)。在另外的其他實(shí)施例中，光源可以不與插件集成，而代之以非集成地裝配在插件上和/或抓手上，或者只有一個(gè)光源與插件集成，而另外的則否。
現(xiàn)在參考圖2和3，牙科插件100包括在其遠(yuǎn)端的工作尖102，和在其近端的超聲換能器108。工作尖102通過(guò)連接體103與換能器108耦聯(lián)，連接體103可取通筒的形式。工作尖102可以可拆卸地裝配在連接體103上，以便根據(jù)需要的應(yīng)用，更換工作尖。此外，工作尖102，當(dāng)被拆卸，把它與超聲牙科插件其余部分分離后，可以銷(xiāo)毀或蒸氣消毒，或另行滅菌。例如，工作尖102可以用高溫塑料例如ULTEM制作，ULTEM是一種無(wú)定形熱塑性聚醚酰亞胺，或用Xenoy樹(shù)脂制作，Xenoy樹(shù)脂是聚碳酸酯和聚丁烯對(duì)酞酸鹽(polybutyleneterephthalate)的復(fù)合物，或用Lexan塑料制作，Lexan塑料是聚碳酸酯和異酞酸鹽對(duì)酞酸鹽間苯二酚(isophthalateterephthalate resorcinol)樹(shù)脂的共聚物，所有這些材料都可從GEPlastics購(gòu)得，也可以用任何其他合適的樹(shù)脂塑料或復(fù)合物。工作尖還可以由金屬或金屬合金例如不銹鋼制成。本文使用的術(shù)語(yǔ)“塑料”，一般指合成聚合物材料，例如樹(shù)脂。
連接體由適合傳輸超聲振動(dòng)的材料，例如不銹鋼制成。用連接體把換能器108產(chǎn)生的超聲振動(dòng)傳遞到工作尖102。換能器108例如通過(guò)低溫焊、熔焊、激光熔焊，和/或任何其他適當(dāng)方法，裝配到連接體103上。例如，連接體103和換能器108之間的焊接，可以是用銅釬焊焊料形成的銅釬焊焊接，銅釬焊焊料包括無(wú)鎘的銀焊料和高溫銅釬焊焊劑。
當(dāng)用連接體在圍繞連接體至少一部分的照明能量線圈中產(chǎn)生電壓時(shí)，連接體最好用有磁導(dǎo)率的材料制作，最好有良好的磁導(dǎo)率。作為例子，17-4PH的不銹鋼不但適合傳輸超聲振動(dòng)，還有中等的磁性。因此，由17-4PH不銹鋼形成的連接體，通過(guò)在照明能量線圈架126上安裝的照明能量線圈內(nèi)的快速運(yùn)動(dòng)(例如25kHz或更快)，在照明能量線圈上產(chǎn)生ac電壓。雖然圖2和3中只畫(huà)出照明能量線圈架126的一端，但在圖示的實(shí)施例中，照明能量線圈架126實(shí)際包裹連接體103很大部分，下面還將參照?qǐng)D6和7說(shuō)明。
已經(jīng)在連接體103上安裝的環(huán)形扣環(huán)111，也可以用金屬例如不銹鋼制成?？郗h(huán)111有連接部分113，其內(nèi)形成一般是圓柱形的腔，以壓入配合關(guān)系接納連接體103的對(duì)應(yīng)部分?？郗h(huán)不動(dòng)地裝配在(扣鎖在)連接體103上，使扣環(huán)既不能轉(zhuǎn)動(dòng)，也不能沿連接體的軸作側(cè)向運(yùn)動(dòng)。
超聲牙科插件100還包括抓手104，抓手可以用高溫樹(shù)脂制作。例如，抓手104可以用熱塑性合成橡膠制成，例如可從MonsantoCompany購(gòu)得的SANTOPRENE，或者用于構(gòu)成某些工作尖的材料，或任何其他合適的材料。抓手104可以在照明能量線圈及光源101安裝到穿過(guò)照明能量線圈架126的連接體103之后，用注模法形成。
在其他實(shí)施例中，抓手104可以是單體的抓手，通過(guò)抓手在照明能量線圈架126上的滑動(dòng)，安裝到包圍連接體103的照明能量線圈架126上。在還有的其他實(shí)施例中，可以使用多體的抓手。舉例說(shuō)，兩體的抓手可以在照明能量線圈架126上用超聲熔焊在一起。單體的或兩體的抓手的制作，例如可以用ULTEM、SANTOPRENE、Xenoy、或Lexan，或其他合適的樹(shù)脂塑料。
抓手104一般呈圓柱形，安裝在照明能量線圈架126上并緊固在應(yīng)有的位置中(例如通過(guò)在照明能量線圈架126上直接注模)。抓手104在放置光源101(LED)端部的一側(cè)，還有略為突起的部分98。在其他實(shí)施例中，可以不用扣環(huán)111。
沿抓手的外表面，在略為突起部分98的另一側(cè)，抓手104有一定的輪廓線，并有略為凹陷的區(qū)域107，使它容易被牙科開(kāi)業(yè)醫(yī)生抓緊。抓手104還有形成在其外表面的多個(gè)凸緣105(即圖2所示的條形凸起)，進(jìn)一步便于牙科開(kāi)業(yè)醫(yī)生把裝置抓緊。一些抓手104甚至可以按人類(lèi)工程學(xué)方式設(shè)計(jì)。在圖示的實(shí)施例中，工作尖102上形成直線的溝槽110(例如通路)，以便把液體(例如水)和/或空氣傳送到病人的牙齦或牙齒。
工作尖的類(lèi)型，可以是牙垢刮刀、牙髓牙科鋸、鉆頭、或其他對(duì)牙周療法有用的類(lèi)型。如上所述，工作尖還可以用金屬或塑料制成。它們的一些還可以有傳送液體和/或空氣的能力。
扣環(huán)111上形成開(kāi)孔112，以便從手柄200接受液體。液體可以通過(guò)形成在工作尖102基座上的直線溝槽110流出。在其他實(shí)施例中，插件可以在它工作尖102一端有開(kāi)孔，或有外接的管，可使液體流出插件。此外，作為替代，可以用形成在線圈架或抓手上的開(kāi)孔，把液體噴向口腔。
換能器108例如可以包括薄的彼此平行排列的鎳板堆。因?yàn)閾Q能器108在牙科器械中產(chǎn)生超聲振動(dòng)，所以也可以把換能器108看作電動(dòng)機(jī)。在一個(gè)實(shí)施例中，薄鎳板包括16層疊層的鎳合金帶，是90％的鎳錳(NiMn)。鎳板可以例如用包括無(wú)鎘銀焊料和高溫銅釬焊焊劑的銅釬焊焊料，在兩端以銅釬焊焊接起來(lái)。圖上畫(huà)出的插件100，是磁致伸縮型插件，其中，當(dāng)手柄中的線圈(例如在圖12中的線圈238)用纜線的電信號(hào)激勵(lì)時(shí)，鎳板108能作超聲振動(dòng)。在其他實(shí)施例中，超聲牙科插件可以用壓電換能器，這在歐洲是常見(jiàn)的。
插件100上安裝有O形環(huán)106，用于與手柄200的內(nèi)表面嚙合和壓緊，形成不漏水的密封。對(duì)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)頭的手柄，O形環(huán)106可以與轉(zhuǎn)動(dòng)頭嚙合，使超聲牙科插件與轉(zhuǎn)動(dòng)頭一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
工作時(shí)，薄鎳板堆108的振動(dòng)頻率，等于鎳堆響應(yīng)手柄200線圈的激發(fā)而產(chǎn)生的固有頻率。在插件放進(jìn)手柄中并接通電源之后，操作者可以手動(dòng)調(diào)諧電源頻率，直至達(dá)到諧振頻率即插件的固有頻率為止?；蛘呤?，一旦接通電源，自動(dòng)調(diào)諧單元自動(dòng)鎖定在插件的諧振頻率上。此時(shí)，鎳堆開(kāi)始振動(dòng)。鎳堆的振動(dòng)被放大，并通過(guò)連接體103發(fā)送到工作尖102。任何放大裝置都可以考慮。美國(guó)使用的超聲插件，通常按25kHz或30kHz振動(dòng)頻率設(shè)計(jì)。
連接體的工作尖響應(yīng)薄鎳板堆108的超聲振動(dòng)而振動(dòng)(例如，沿連接體103的軸向快速前后運(yùn)動(dòng))。作為例子，沿軸向的運(yùn)動(dòng)可以在.00125厘米(cm)到.00375cm之間，取決于諸如振動(dòng)頻率、連接體103使用的材料、連接體103的長(zhǎng)度，等等因素。
現(xiàn)在參考圖4和5，工作尖有細(xì)長(zhǎng)的錐形部分115和圓柱形的對(duì)接部分114(“基座”)。從圖5可見(jiàn)，錐形部分115是彎曲的。錐形部分115有圓的橫截面，從毗鄰對(duì)接部分114的一端(“近端”)到工作尖的另一端(“遠(yuǎn)端”)，直徑逐漸減小。進(jìn)行牙科手術(shù)時(shí)，遠(yuǎn)端是作用于病人牙齦/牙齒的一端。
從圖4可見(jiàn)，圓柱形對(duì)接部分114，有順著插件100軸的方向形成的直線溝槽110。在圖示的實(shí)施例中，流經(jīng)照明能量線圈架126的液體，通過(guò)直線溝槽110流出。在其他實(shí)施例中，工作尖可以有細(xì)的通路在其中通過(guò)，用于把水或其他液體輸送到口腔中正在操作的區(qū)域。
工作尖102可以與連接體103形成單一的整體。在其他實(shí)施例中，工作尖需要在對(duì)接部分裝配一帶螺紋的部分，以便與連接體上形成的帶螺紋開(kāi)孔嚙合(如圖6B所示)。使用這種螺紋嚙合，工作尖可以做成可拆卸的。這種可拆卸性，使工作尖成為可銷(xiāo)毀的，該工作尖在單個(gè)病人使用后被替換而銷(xiāo)毀。在再有的其他實(shí)施例中，可拆卸工作尖還可以通過(guò)壓入配合，壓進(jìn)連接體上對(duì)應(yīng)的開(kāi)孔。
現(xiàn)在參考圖6A和7，連接體103還在靠近其遠(yuǎn)端上形成圓形溝槽138。O形環(huán)136置于溝槽138中。當(dāng)把照明能量線圈架126安裝在連接體103上時(shí)，O形環(huán)136提供連接體103與照明能量線圈架126之間的密封，防止不希望有的液體泄漏。
照明能量線圈架126可以作為單體形成，且可以滑到并扣鎖在/壓入配合到連接體和/或扣環(huán)111上。
扣環(huán)111有一般的圓柱形，且在其上形成連接部分113，套在連接體103對(duì)應(yīng)的圓柱形部分上。從手柄接收液體的兩個(gè)開(kāi)孔112，形成在連接部分113的相對(duì)兩側(cè)?？郗h(huán)111在其緊靠連接部分113上，形成圓形溝槽120，用于安放外置的O形環(huán)136。
在扣環(huán)111的遠(yuǎn)端，形成一對(duì)相互對(duì)著的夾緊單元132。每一夾緊單元，有對(duì)著另一個(gè)夾緊單元端部向內(nèi)突出的端部。連接體103上形成一對(duì)凹槽139，以接納夾緊單元突出的端部，使夾緊單元132扣鎖在凹槽139中。這樣的嚙合，使圖示實(shí)施例的扣環(huán)111相對(duì)該連接體既不轉(zhuǎn)動(dòng)，也不側(cè)向運(yùn)動(dòng)，鎖定在連接體103上?？郗h(huán)111上還形成圓形凸緣121、124，和圓形溝槽122。圓形溝槽122用于安放O形環(huán)134。
從圖6A和7可見(jiàn)，照明能量線圈99繞在照明能量線圈架126上，后者包圍連接體103安裝。線圈架126例如可以用高溫塑料制成，諸如ULTEM或任何其他合適的材料。照明能量線圈99中產(chǎn)生的電壓值，取決于例如線圈匝數(shù)、照明能量線圈99相對(duì)于連接體103的位置、連接體運(yùn)動(dòng)的速度和頻率、連接體使用的材料、等等因素。
作為例子，當(dāng)照明能量線圈推薦用18號(hào)銅線繞成，并有許多匝，而連接體推薦用17-4PH不銹鋼制成時(shí)，在振動(dòng)頻率為25kHz情形下，產(chǎn)生的電壓信號(hào)約為1伏到約10伏之間，最可能是約1到5伏峰峰值。本領(lǐng)域熟練人員顯然知道，產(chǎn)生的電壓值將隨匝數(shù)和/或振動(dòng)頻率的增加而增加。
此外，在圖示實(shí)施例中，如果照明能量線圈架126(從而照明能量線圈99)安裝在更接近連接體103的節(jié)點(diǎn)，而不是接近裝配工作尖的遠(yuǎn)端，可以使電壓增加。節(jié)點(diǎn)是連接體的縱波幅度接近零，但縱向應(yīng)力為最大的地方，在圖6A中，節(jié)點(diǎn)在夾緊單元132裝配到連接體103的位置(即凹槽139)。
從圖6A和7可見(jiàn)，照明能量線圈架126上形成托架141和基座142，供LED 101安裝于其上。此外，照明能量線圈架126上形成凸緣143和一般是圓柱形的室144，照明能量線圈99安裝在它們之間。一般是圓柱形的室144，在其上形成凸緣145。照明能量線圈架126還包括裝配在室144上的環(huán)區(qū)146。當(dāng)超聲牙科插件100已經(jīng)組裝好時(shí)，環(huán)區(qū)146毗鄰扣環(huán)111的凸緣121。
照明能量線圈架126上形成遠(yuǎn)離環(huán)區(qū)146的管狀部分140，包裹連接體103接近工作尖102的部分。在圖示的實(shí)施例中，液體通過(guò)環(huán)區(qū)146進(jìn)入照明能量線圈架126，又通過(guò)管狀部分140從照明能量線圈架126流出。
圖6B的超聲牙科插件，除工作尖102′在它的對(duì)接部分114′裝配帶螺紋的部分109′外，基本上與圖6A的超聲牙科插件相同，帶螺紋的部分109′用于與連接體103′遠(yuǎn)端形成帶螺紋的接納部分119′(“嚙合部分”或“帶螺紋的嘴”)嚙合。與超聲牙科插件100類(lèi)似，圖6B的超聲牙科插件有光源101′(例如LED)安裝在線圈架126′上。在線圈架126′上安裝照明能量線圈99′，并與光源101′電耦聯(lián)，以便照明能量線圈99′把超聲振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換為電能，供光源101′的發(fā)射使用。在圖6B中，抓手104′至少部分地包裹線圈架126′和照明能量線圈99′。
可替換的工作尖102′，可由金屬(例如不銹鋼)或塑料(例如ULTEM)制成。因?yàn)楣ぷ骷?02′的直徑非常小，如果對(duì)它施加太多的超聲振動(dòng)，會(huì)使之破裂。相反，如果施加的振動(dòng)不充分，超聲牙科器械不可能有效地工作。因此，連接體103′和工作尖102′的設(shè)計(jì)，要能把適當(dāng)水平的振動(dòng)施加到工作尖上。因?yàn)樗芰系墓ぷ骷獗冉饘俚墓ぷ骷飧菀讛嗔?，所以在連接體103′上，使用沖擊吸收機(jī)構(gòu)，降低對(duì)塑料工作尖的沖擊。
連接體103′上形成帶螺紋的嘴119′，供工作尖102′擰進(jìn)?！白臁边@個(gè)字，本文此后將指形成在連接體103′遠(yuǎn)端的帶螺紋的開(kāi)孔，用于與帶螺紋部分109′嚙合。帶螺紋部分109′與帶螺紋的嘴119′內(nèi)表面的對(duì)應(yīng)螺紋嚙合，使工作尖102′能被連接體103′接納。
連接體103′形成一對(duì)溝槽141′和143′，包圍帶螺紋的嘴119′，以便分別安放O形環(huán)140′和142′。O形環(huán)吸收沖擊，減小工作尖“感受到”的振動(dòng)(即被阻尼)，從而降低塑料工作尖斷裂的機(jī)會(huì)。在其他的實(shí)施例中，連接體上可以安裝僅一個(gè)或兩個(gè)或更多的O形環(huán)，用于該種吸收沖擊的目的。在還有的其他實(shí)施例中，帶螺紋部分的直徑，基本上與對(duì)接部分的直徑相同，而帶螺紋的嘴部分的直徑，可以相應(yīng)地更大，以便接納帶螺紋的部分。
在圖8的光發(fā)射電路中，光源是與照明能量線圈99串聯(lián)的LED151。因?yàn)長(zhǎng)ED 151只響應(yīng)單極性電壓而發(fā)射光，而照明能量線圈99產(chǎn)生的是ac電壓信號(hào)，所以LED 151只有一半時(shí)間發(fā)光。但是，因?yàn)長(zhǎng)ED 151以超聲頻率(例如25kHz)接通和斷開(kāi)，LED如此快速地開(kāi)關(guān)，人眼一般是感覺(jué)不到的，所以LED 151似乎是連續(xù)地接通的。在其他實(shí)施例中，光源101可以是任何其他合適的發(fā)光裝置，諸如白熾燈(例如鹵素?zé)襞?。
在圖9的光發(fā)射電路中，齊納二極管150與LED 151并聯(lián)。電阻152連接在照明能量線圈99和齊納二極管150之間，而電阻154連接在齊納二極管150和LED 151之間。齊納二極管150把電壓箝位，使從LED 151看到的電壓差別，不致升到某一預(yù)定電壓以上。這樣，即使照明能量線圈99開(kāi)始產(chǎn)生更高的電壓，但LED 151的亮度仍可保持基本均勻。舉例說(shuō)，齊納二極管150可以把電壓箝位在5伏(V)，于是，從LED 151看到的電壓將不大于5V。
圖10中，LED 161與LED 151以反并聯(lián)關(guān)系連接，使它們沿相反方向并聯(lián)。這樣，LED 151和161響應(yīng)照明能量線圈99產(chǎn)生的ac電壓，交替地導(dǎo)通。因?yàn)閍c電壓的頻率是超聲頻率(例如25kHz)，LED 151和161的接通和斷開(kāi)，人眼是感覺(jué)不到的，所以，LED 151和161似乎是連續(xù)地接通的。在其他實(shí)施例中，可以用齊納二極管與圖9的LED 151和161每一個(gè)并聯(lián)，以便對(duì)兩個(gè)LED的電壓箝位。
如所指出，光源可以是單個(gè)LED或多個(gè)LED。多個(gè)LED可按任何方式排列，但最好是緊湊的排列，使光源的總體大小最小。也可結(jié)合各種排列，最好用受微處理器控制的LED同心陣列排列，以便需要時(shí)能改變照明面積。還可以用光傳輸設(shè)備，把LED置于連接體內(nèi)，使工作尖凸出部分的大小最小。傳輸設(shè)備還可以包括濾波器或反射鏡，用于改變照明面積的大小。本文所說(shuō)的光源，是指照明源，諸如LED或光傳輸設(shè)備，或是它們的組合。
光源可以是單個(gè)光源或多個(gè)光源，基本上靠近工作尖放置，并從第二換能器接收電壓信號(hào)，產(chǎn)生光或發(fā)射光。多個(gè)光源可以按變化的距離彼此分開(kāi)，但最好仍然是放置在工作尖附近。
圖11畫(huà)出手柄200的側(cè)視圖，該手柄能夠接納例如圖1所示插件100。手柄200包括手柄體202、轉(zhuǎn)動(dòng)頭204、和互連端206。位于手柄200遠(yuǎn)端的轉(zhuǎn)動(dòng)頭204，可轉(zhuǎn)動(dòng)地與手柄200的其余部分耦聯(lián)。當(dāng)插件100插進(jìn)手柄200后，O形環(huán)106與轉(zhuǎn)動(dòng)頭204的內(nèi)表面壓力配合，使插件100與轉(zhuǎn)動(dòng)頭204一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
位于手柄200近端的互連端206，與向手柄200提供電信號(hào)和液體(例如水)的纜線(例如圖1的纜線12)耦聯(lián)?；ミB端206有在其上形成的應(yīng)變消除器，以消除互連端206與纜線之間的應(yīng)變。
轉(zhuǎn)動(dòng)頭204有一般的圓柱形形狀、中空的內(nèi)部、和在內(nèi)部?jī)啥说拈_(kāi)孔，一端的開(kāi)孔用于接納手柄體202的遠(yuǎn)端，另一端開(kāi)孔用于接納牙科插件。例如，轉(zhuǎn)動(dòng)頭204在遠(yuǎn)端有形成在其上的開(kāi)孔211，用于接納超聲牙科插件100。
圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)頭204外周邊表面，有多個(gè)凹槽210。每一凹槽210有長(zhǎng)橢圓形狀(或矩形)，長(zhǎng)橢圓的主軸在方向上與手柄200的中心軸平行。凹槽210有利于牙科開(kāi)業(yè)醫(yī)生抓握轉(zhuǎn)動(dòng)頭204，使轉(zhuǎn)動(dòng)頭例如相對(duì)于手柄體202轉(zhuǎn)動(dòng)(例如只用一只手)。在其他實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動(dòng)頭204上可以形成許多代替凹槽的隆起。
手柄體202上形成一對(duì)溝槽203，基本上與頂部等距并基本上橫貫手柄體202整個(gè)長(zhǎng)度。溝槽203用于安裝手柄200上的抓手212。手柄體202還在其底部接近手柄體202的遠(yuǎn)端上，有多個(gè)基本上均勻分開(kāi)的切208，用于使抓手212沿手柄200的軸向保持不動(dòng)。手柄體202還在其接近近端的底部，有與切口208共線的溝槽205。溝槽205使抓手212與溝槽203嚙合一起，保持抓手212不繞手柄200的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在其他實(shí)施例中，可以不用這些溝槽。
抓手212有嚙合部分214，一般呈圓柱形并有中空的內(nèi)部。嚙合部分214類(lèi)似套筒那樣滑移到手柄體202上，并與手柄體202嚙合，使嚙合部分包裹一部分手柄體202。嚙合部分上形成彈性的支架部分218，用于與手柄體202上切口208之一嚙合。嚙合部分214在它的底部表面，裝配了提手216，供牙科開(kāi)業(yè)醫(yī)生在牙科手術(shù)時(shí)抓住手柄200之用。提手還有利于用一只手使轉(zhuǎn)動(dòng)頭204轉(zhuǎn)動(dòng)。提手216在它的背面形成多個(gè)凹槽或隆起220，便于牙科開(kāi)業(yè)醫(yī)生抓握。
手柄200包括至少一個(gè)線圈，安裝在線圈架(示于圖12)上，用于向鎳板堆提供能量，使鎳板108以超聲頻率振動(dòng)。線圈通過(guò)圖1所示纜線12，從電源和液體源14接收能量。
現(xiàn)在參考圖12，手柄200還包括夾持環(huán)230，由金屬例如不銹鋼制成。夾持環(huán)230基本上呈圓形，但不完全形成完整的圓。夾持環(huán)230是柔性的(彈性的)，且不連在一起的兩端能通過(guò)施加壓力而更緊地靠在一起，但當(dāng)撤除壓力時(shí)它們分開(kāi)，因而能像彈簧一樣工作。
轉(zhuǎn)動(dòng)頭204在其近端的內(nèi)表面上，形成圓形溝槽231，用于與夾持環(huán)230嚙合。例如，通過(guò)對(duì)夾持環(huán)230施加壓力壓緊它，然后一旦夾持環(huán)230已經(jīng)與溝槽231對(duì)準(zhǔn)，即把夾持環(huán)230釋放，從而把夾持環(huán)230安裝進(jìn)圓形溝槽231。安裝后，夾持環(huán)230被鎖定在轉(zhuǎn)動(dòng)頭204上并相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)頭204不動(dòng)。
在把夾持環(huán)230鎖定在溝槽231后，通過(guò)把手柄體202遠(yuǎn)端收進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)頭近端的開(kāi)孔，使轉(zhuǎn)動(dòng)頭204與手柄體202耦聯(lián)。手柄體202在它的遠(yuǎn)端形成嚙合部分209，嚙合部分209的半徑，比手柄體202其余部分的半徑小。嚙合部分209與手柄體202其余部分之間的結(jié)合部，在嚙合部分209的外表面上，形成基本上是圓形的溝槽250。當(dāng)把嚙合部分209插入轉(zhuǎn)動(dòng)頭204時(shí)，夾持環(huán)230可轉(zhuǎn)動(dòng)地與溝槽250嚙合，使轉(zhuǎn)動(dòng)頭204可轉(zhuǎn)動(dòng)地與手柄體202耦聯(lián)。在其他實(shí)施例中，夾持環(huán)230與手柄體202的耦聯(lián)是不動(dòng)的，而與轉(zhuǎn)動(dòng)頭204的耦聯(lián)是可轉(zhuǎn)動(dòng)的。
手柄體202有內(nèi)表面，定義穿過(guò)手柄體202形成的空腔228，線圈架236被收進(jìn)該空腔中。在典型的超聲牙科器械手術(shù)時(shí)，液體通過(guò)纜線和手柄200，泵浦到插件的工作尖。振動(dòng)的插件工作尖使液體流碎裂為水霧。水霧不僅使工作尖冷卻，還使牙齒表面冷卻，并保護(hù)組織免受損壞。液體流經(jīng)手柄200(通過(guò)線圈架236)的路徑必須密封，不能出現(xiàn)泄漏，直到液體流穿越液體傳送通道，從插件的遠(yuǎn)端流出。在一些實(shí)施例中，空腔228可以有多于一個(gè)分隔間，空氣和水分別通過(guò)這些分隔間傳送。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，分隔間是一個(gè)疊在另一個(gè)上。空氣通過(guò)下面的分隔間傳送，而水通過(guò)上面的分隔間傳送，于是，空氣/水的混合物變成細(xì)的霧，代替水流，更輕柔地作用在牙齒上。
線圈架236一般呈圓柱形，并靠近它的遠(yuǎn)端形成一對(duì)環(huán)形溝槽252和254。溝槽252和254分別與O形環(huán)232和234嚙合，用于防止液體從手柄200漏出。舉例說(shuō)，O形環(huán)232與轉(zhuǎn)動(dòng)頭204的內(nèi)表面形成水密封，而O形環(huán)234與嚙合部分209的內(nèi)表面形成水密封。
線圈架236上還形成一對(duì)基本上圓形的凸緣256和258。在凸緣256和258之間的線圈架236上，安裝長(zhǎng)的線圈238。線圈架236還在靠近其近端上，有一對(duì)基本上圓形的凸緣260和262。線圈架在凸緣260和262之間，安裝短的線圈240。這些線圈，例如由絕緣的導(dǎo)線制成。在其他實(shí)施例中，這些線圈可以有基本上相同的長(zhǎng)度，或者，較長(zhǎng)的線圈可以安裝在靠近線圈架236的近端。
線圈架236在它的近端附近，有形成在其上的圓形溝槽272，用于放置O形環(huán)242。通過(guò)把O形環(huán)242放進(jìn)溝槽272，在線圈架236與手柄體202內(nèi)表面之間形成水密封，使液體不能從手柄200泄漏。
線圈架236有內(nèi)表面，定義一般是圓柱形的腔，用于液體從近端到遠(yuǎn)端的傳輸，線圈架236在它的近端還有開(kāi)孔264，用于接收進(jìn)入圓柱形腔的液體。線圈架236還在它的近端形成多個(gè)(例如三個(gè))開(kāi)孔266，用于接納插入線圈架236的插針248。插針248由導(dǎo)電材料例如銅制成。線圈架236、手柄體202、轉(zhuǎn)動(dòng)頭204、抓手212、和互連端206外殼，均由合適的合成聚合物材料，如通常稱(chēng)為“塑料”(例如高溫樹(shù)脂)的材料制成。例如，它們可以用ULTEM制作，ULTEM是一種無(wú)定形熱塑性聚醚酰亞胺，可從GE Plastics購(gòu)得，也可以用上面公開(kāi)的其他材料。
線圈架236上還形成多個(gè)直線溝槽268，這些溝槽與相應(yīng)的開(kāi)孔266對(duì)準(zhǔn)，并從相應(yīng)的開(kāi)孔266伸延至線圈238和/或240。在開(kāi)孔266和溝槽268中分別安裝的插針248，通過(guò)焊接和/或別的電學(xué)方法，連接至線圈238和/或240，以便傳輸電信號(hào)，該電信號(hào)來(lái)自電能源和液體和/或空氣源，經(jīng)過(guò)纜線，再通過(guò)互連端206。
互連端206上還形成多個(gè)分別與開(kāi)孔266嚙合的長(zhǎng)的插座246。長(zhǎng)的插座246，例如形成在互連端206的連接器部分244。長(zhǎng)的插座246在其內(nèi)形成電觸點(diǎn)，分別與插針248實(shí)現(xiàn)電的連接。電觸點(diǎn)的另一端，在電上例如連接至纜線中的導(dǎo)線，以便向線圈238和240提供電能，激勵(lì)線圈。
如以上所指出，在歐洲，一般都使用壓電換能器，為牙科器械產(chǎn)生超聲振動(dòng)。當(dāng)這種牙科器械工作時(shí)，向壓電晶體施加適當(dāng)頻率的電信號(hào)。該電信號(hào)把電壓加到晶體兩端。晶體響應(yīng)該電壓而膨脹和/或收縮，用該膨脹和/或收縮驅(qū)動(dòng)器械的工作尖。
本領(lǐng)域熟練人員周知，壓電效應(yīng)是可逆的。向壓電晶體施加適當(dāng)?shù)膽?yīng)力，可使晶體兩端出現(xiàn)電壓。接著可以用該電壓，驅(qū)動(dòng)電流通過(guò)電負(fù)載，例如通過(guò)發(fā)光二極管。因此，在圖13所示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，壓電發(fā)電機(jī)312，在機(jī)械上與適合支持牙科器械300的器械工作尖316的連接體耦聯(lián)。
牙科器械300包括手柄304和牙科插件308。手柄304包括換能器306，換能器306可以是或包括線圈，用于激勵(lì)超聲牙科插件308中的超聲發(fā)生器314。手柄304從電能、液體和/或氣體源302接收電能和液體和/或氣體(例如水)。舉例說(shuō)，手柄300可以基本上與圖11和12所示手柄200相同。牙科插件308包括耦聯(lián)至壓電發(fā)電機(jī)312的光源310。電源302向換能器306提供電信號(hào)。換能器306接收電信號(hào)并產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)。
工作時(shí)，超聲發(fā)生器314置于磁場(chǎng)內(nèi)，并響應(yīng)該磁場(chǎng)的變化而振動(dòng)。超聲發(fā)生器314在機(jī)械上與工作尖316和壓電發(fā)電機(jī)312耦聯(lián)。壓電發(fā)電機(jī)312產(chǎn)生電流，被光源310接收。光源310可以與牙科插件308集成在一起，還可以包括兩個(gè)或更多光源。
壓電發(fā)電機(jī)312包括壓電體，例如石英晶體、Rochelle鹽晶體、或鋯鈦酸鉛(PZT)陶瓷。器械的工作尖316和/或連接體311的振動(dòng)，在壓電體兩端產(chǎn)生電壓。電壓驅(qū)動(dòng)電流通過(guò)由牙科器械300的牙科插件支持的光源310，例如發(fā)光二極管。按照本發(fā)明的一個(gè)方面，是用光源310發(fā)出的光，照亮牙科器械300工作尖316附近的工作區(qū)。
圖14畫(huà)出有手柄304′和牙科插件308′的牙科器械300′。牙科器械300′與電能、液體和/或氣體源302′耦聯(lián)，除了牙科插件308′包括摩擦發(fā)光材料312′外，與圖13的牙科器械300工作方式相同，摩擦發(fā)光材料312′最好位于工作尖316′附近，以便提供工作區(qū)的照明。因?yàn)?，例如?dāng)用超聲發(fā)生器314′產(chǎn)生并通過(guò)連接體311′傳輸?shù)恼駝?dòng)能量，使摩擦發(fā)光材料312′受力/變形時(shí)，摩擦發(fā)光材料312′便發(fā)射光，所以不需要獨(dú)立的光源。超聲發(fā)生器314′的能量，由手柄304′中的換能器306′提供。
圖15畫(huà)出的是，如何用本發(fā)明示范實(shí)施例的超聲牙科器械，照亮工作區(qū)，諸如病人的口腔。首要的是，在發(fā)電機(jī)(例如照明能量線圈99)上接收機(jī)械能。發(fā)電機(jī)在機(jī)械上由器械的提手(例如手柄200)支持。器械的提手適合支持超聲器械的工作尖(例如工作尖102)。與之相應(yīng)，在電磁換能器(例如線圈238)的輸入上，接收電能(320)。在電磁換能器內(nèi)形成磁場(chǎng)(322)。用該磁場(chǎng)使機(jī)電換能器，例如超聲換能器108運(yùn)動(dòng)(324)。通過(guò)用機(jī)電換能器，使發(fā)電機(jī)的輸入單元，例如連接體103運(yùn)動(dòng)，于是發(fā)電機(jī)接收機(jī)械能(326)。使輸入單元運(yùn)動(dòng)，可以包括使該輸入單元以約25kHz到約30kHz的頻率作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電磁能(328)。為此，使磁化單元，例如使連接體103運(yùn)動(dòng)，在電的線圈中通過(guò)，該線圈包括至少一個(gè)螺旋繞組的電的導(dǎo)線。磁化單元的這種運(yùn)動(dòng)，可以包括使磁化單元基本上以直線運(yùn)動(dòng)形式滑動(dòng)，和/或使磁化單元繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在其他實(shí)施例中，機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電磁能，可以參照上面圖13的討論，通過(guò)對(duì)壓電單元施加應(yīng)力，在壓電單元兩端產(chǎn)生電壓。在還有的其他實(shí)施例中，可以參照上面圖14的討論，用摩擦發(fā)光材料提供照明。
至少一部分這樣產(chǎn)生的機(jī)械能，被用于照亮工作區(qū)(330)。當(dāng)把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為照亮工作區(qū)的電磁能時(shí)，首先用發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。然后通過(guò)電的導(dǎo)線，在光源輸入上接收電信號(hào)，該光源可以是LED或白熾電燈(例如鹵素?zé)襞?。利用該電能，使光源發(fā)射可見(jiàn)光。作為例子，發(fā)電機(jī)可以置于器械的提手內(nèi)。
如圖15所示，借助這種照明，可以用器械的提手施行牙科手術(shù)(332)。在進(jìn)行牙科手術(shù)時(shí)，作為例子，牙齒與器械的工作尖接觸，而工作尖在機(jī)械上與器械的提手耦聯(lián)，使牙齒表面置于工作區(qū)之內(nèi)。
本領(lǐng)域熟練人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，本發(fā)明在不偏離其精神或基本特征的情況下，能夠以其他具體形式體現(xiàn)。因此，可以認(rèn)為，本說(shuō)明在所有方面都是示例性的，而不是限制。本發(fā)明的范圍，由附于后面的權(quán)利要求書(shū)指出，而在與之等價(jià)的意義及范圍內(nèi)的一切變化，都將涵蓋其中。
權(quán)利要求
1.一種超聲牙科插件，包括產(chǎn)生超聲振動(dòng)的第一換能器；連接體，有近端和遠(yuǎn)端，工作尖裝配在遠(yuǎn)端上，近端裝配第一換能器，以便從換能器接收超聲振動(dòng)，并把超聲振動(dòng)傳輸至裝配在遠(yuǎn)端的工作尖；第二換能器，基本上貼近連接體放置，以便按照超聲振動(dòng)，響應(yīng)連接體一部分的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生電壓信號(hào)；和基本上貼近工作尖的至少一個(gè)光源，所述至少一個(gè)光源連接至來(lái)自第二換能器的電壓信號(hào)，并接收該電壓信號(hào)而產(chǎn)生光。
2.按照權(quán)利要求1的超聲牙科插件，其中的第二換能器，包括圍繞所述連接體部分的線圈。
3.按照權(quán)利要求2的超聲牙科插件，其中所述至少一個(gè)光源，是連接在該線圈第一端和線圈第二端之間的LED。
4.按照權(quán)利要求3的超聲牙科插件，還包括連接在線圈第一端和線圈第二端之間的齊納二極管，該齊納二極管把LED兩端的電壓箝位在預(yù)定值。
5.按照權(quán)利要求2的超聲牙科插件，其中所述至少一個(gè)光源包括在線圈第一端和線圈第二端之間，彼此以反并聯(lián)關(guān)系連接的第一LED和第二LED，使第一LED和第二LED響應(yīng)線圈產(chǎn)生的電壓信號(hào)而交替導(dǎo)通，所述電壓信號(hào)是交流電壓信號(hào)。
6.按照權(quán)利要求2的超聲牙科插件，還包括包裹連接體的至少所述部分的抓手。
7.按照權(quán)利要求6的超聲牙科插件，其中的線圈至少部分地置于該抓手內(nèi)。
8.按照權(quán)利要求7的超聲牙科插件，還包括線圈架，該線圈架至少部分地與連接體的所述部分成包圍關(guān)系，置于該抓手內(nèi)，其中的線圈和所述至少一個(gè)光源，都安裝在該線圈架上。
9.按照權(quán)利要求6的超聲牙科插件，其中的抓手，是用注模法在連接體的至少所述部分上形成的。
10.按照權(quán)利要求6的超聲牙科插件，其中的抓手，包括兩個(gè)用超聲焊接的半抓手。
11.按照權(quán)利要求1的超聲牙科插件，其中的第一換能器，包括鎳板堆。
12.按照權(quán)利要求1的超聲牙科插件，其中的工作尖，可拆卸地裝配在連接體的遠(yuǎn)端，使該工作尖能夠用其他工作尖替換。
13.按照權(quán)利要求1的超聲牙科插件，其中的工作尖，可拆卸地裝配在該遠(yuǎn)端。
14.按照權(quán)利要求13的超聲牙科插件，其中可拆卸的工作尖，由金屬、塑料、或它們的組合構(gòu)成，其中的連接體在工作尖附近有沖擊吸收機(jī)構(gòu)，用于減少工作尖所受沖擊。
15.按照權(quán)利要求8的超聲牙科插件，還包括扣環(huán)，扣鎖在連接體上，其中的線圈架不動(dòng)地裝配在扣環(huán)上。
16.一種產(chǎn)生光的方法，供牙科手術(shù)時(shí)使用，本方法包括用裝配在連接體近端的第一換能器產(chǎn)生超聲振動(dòng)，該連接體有近端和遠(yuǎn)端，工作尖裝配在遠(yuǎn)端上；通過(guò)連接體向裝配在連接體遠(yuǎn)端的工作尖傳輸超聲振動(dòng)；用基本上靠近連接體放置的第二換能器，按照超聲振動(dòng)響應(yīng)連接體一部分的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生電壓信號(hào)；和從至少一個(gè)光源發(fā)射光，該至少一個(gè)光源，基本上靠近工作尖并與第二換能器連接，利用該電壓信號(hào)發(fā)射光。
17.按照權(quán)利要求16的方法，其中所述發(fā)射，包括使所述至少一個(gè)光源發(fā)射光，該至少一個(gè)光源與包圍所述連接體部分的線圈連接。
18.按照權(quán)利要求17的方法，其中所述發(fā)射，包括使連接在線圈第一端和線圈第二端之間的LED發(fā)射光。
19.按照權(quán)利要求18的方法，還包括使用連接在線圈第一端和線圈第二端之間的齊納二極管，該齊納二極管把LED兩端的電壓箝位在預(yù)定值。
20.按照權(quán)利要求17的方法，其中所述發(fā)射，包括使第一LED和第二LED發(fā)射光，該第一LED和第二LED彼此以反并聯(lián)關(guān)系連接在線圈第一端和線圈第二端之間，以便第一LED和第二LED響應(yīng)線圈產(chǎn)生的電壓信號(hào)而交替導(dǎo)通，所述電壓信號(hào)是交流電壓信號(hào)。
21.一種超聲牙科器械，包括超聲牙科插件，包含產(chǎn)生超聲振動(dòng)的第一換能器；連接體，有近端和遠(yuǎn)端，工作尖裝配在遠(yuǎn)端上，近端裝配第一換能器，以便從換能器接收超聲振動(dòng)，并把超聲振動(dòng)傳輸至裝配在遠(yuǎn)端的工作尖；第二換能器，基本上貼近連接體放置，以便按照超聲振動(dòng)，響應(yīng)連接體一部分的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生電壓信號(hào)；和基本上貼近工作尖的至少一個(gè)光源，所述至少一個(gè)光源連接至來(lái)自第二換能器的電壓信號(hào)，并接收該電壓信號(hào)而產(chǎn)生光；和用于握持超聲牙科插件，并向第一換能器提供產(chǎn)生超聲振動(dòng)的電磁能的手柄。
22.按照權(quán)利要求21的超聲牙科器械，其中的手柄有手柄體，和與該手柄體可轉(zhuǎn)動(dòng)地耦聯(lián)的可轉(zhuǎn)動(dòng)頭。
23.按照權(quán)利要求22的超聲牙科器械，其中的手柄還包括夾持環(huán)，夾持環(huán)與手柄體和轉(zhuǎn)動(dòng)頭之一不動(dòng)地耦聯(lián)，并可轉(zhuǎn)動(dòng)地與手柄體和轉(zhuǎn)動(dòng)頭的另一個(gè)耦聯(lián)，以便使轉(zhuǎn)動(dòng)頭可轉(zhuǎn)動(dòng)地與手柄體耦聯(lián)。
24.一種照亮工作區(qū)的方法，包括在發(fā)電機(jī)上接收機(jī)械能，所述發(fā)電機(jī)在機(jī)械上由器械的提手支持，所述器械提手適合支持超聲器械的工作尖；把所述機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電磁能；和用所述電磁能的至少一部分，照亮工作區(qū)。
25.按照權(quán)利要求24的照亮工作區(qū)的方法，其中所述在發(fā)電機(jī)上接收機(jī)械能，包括在電磁換能器的輸入上接收電能；在所述電磁換能器內(nèi)形成磁場(chǎng)；用所述磁場(chǎng)使機(jī)電換能器運(yùn)動(dòng)；和使所述發(fā)電機(jī)輸入單元隨所述機(jī)電換能器運(yùn)動(dòng)，所述發(fā)電機(jī)據(jù)此接收所述機(jī)械能。
26.按照權(quán)利要求25的照亮工作區(qū)的方法，其中所述使所述發(fā)電機(jī)的輸入單元運(yùn)動(dòng)，包括使所述輸入單元以約25KHz到約30KHz的頻率，作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
27.按照權(quán)利要求24的照亮工作區(qū)的方法，其中所述把所述機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電磁能，包括使磁化單元運(yùn)動(dòng)，通過(guò)導(dǎo)電的線圈。
28.按照權(quán)利要求27的照亮工作區(qū)的方法，其中所述導(dǎo)電線圈，至少包括一個(gè)螺旋繞組的電的導(dǎo)線。
29.按照權(quán)利要求27的照亮工作區(qū)的方法，其中所述使磁化單元運(yùn)動(dòng)，包括使所述磁化單元基本上沿直線滑動(dòng)。
30.按照權(quán)利要求27的照亮工作區(qū)的方法，其中所述使磁化單元運(yùn)動(dòng)，包括使所述磁化單元繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
31.按照權(quán)利要求24的照亮工作區(qū)的方法，其中所述把所述機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電磁能，包括向壓電單元施加壓力，使所述壓電單元兩端產(chǎn)生電壓。
32.按照權(quán)利要求24的照亮工作區(qū)的方法，其中所述把所述機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電磁能，包括用所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電信號(hào)；在光源的輸入上，通過(guò)電的導(dǎo)線接收所述電信號(hào)；和從所述光源發(fā)射可見(jiàn)光。
33.按照權(quán)利要求32的照亮工作區(qū)的方法，其中所述光源，選自包括發(fā)光二極管和白熾燈的一組光源。
34.按照權(quán)利要求24的照亮工作區(qū)的方法，其中，所述發(fā)電機(jī)置于所述器械的提手內(nèi)。
35.按照權(quán)利要求24的照亮工作區(qū)的方法，還包括用所述器械提手施行牙科手術(shù)時(shí)，包括以所述超聲器械工作尖與牙齒接觸，所述超聲器械工作尖在機(jī)械上與所述器械提手耦聯(lián)，使所述牙齒表面位于所述工作區(qū)內(nèi)。
36.按照權(quán)利要求24的照亮工作區(qū)的方法，其中所述把所述機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電磁能，包括對(duì)摩擦發(fā)光材料施加應(yīng)力。
37.一種清洗牙齒表面的方法，包括在牙科器械手柄上接收超聲信號(hào)；把所述超聲信號(hào)，轉(zhuǎn)換為支持牙科器械工作尖的連接體的超聲運(yùn)動(dòng)；把所述連接體的所述超聲運(yùn)動(dòng)，耦聯(lián)至發(fā)電機(jī)；用所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電流；用所述電流激勵(lì)至少一個(gè)光源；把所述牙科器械工作尖與牙齒表面接觸；和用所述光源照亮緊鄰所述牙科器械工作尖的所述牙齒表面。
38.按照權(quán)利要求37的清洗牙齒表面方法，其中所述把所述超聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為牙科器械工作尖的超聲運(yùn)動(dòng)，包括用所述超聲信號(hào)產(chǎn)生磁場(chǎng)，以及把該磁場(chǎng)加在磁致伸縮換能器上，并相應(yīng)地使所述磁致伸縮換能器以所述超聲信號(hào)相關(guān)的頻率振蕩。
39.按照權(quán)利要求38的清洗牙齒表面方法，其中所述把所述牙科器械工作尖所述超聲運(yùn)動(dòng)耦聯(lián)至發(fā)電機(jī)，包括在機(jī)械上把所述磁致伸縮換能器耦聯(lián)至連接體，和在機(jī)械上把所述連接體耦聯(lián)至所述牙科器械工作尖。
40.按照權(quán)利要求37的清洗牙齒表面方法，其中所述把所述超聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為牙科器械工作尖的超聲運(yùn)動(dòng)，包括接收所述超聲信號(hào)，送進(jìn)壓電換能器，并相應(yīng)地使所述壓電換能器的輸出單元以所述超聲信號(hào)相關(guān)的頻率振蕩。
41.按照權(quán)利要求40的清洗牙齒表面方法，其中所述把所述牙科器械工作尖所述超聲運(yùn)動(dòng)耦聯(lián)至發(fā)電機(jī)，包括在機(jī)械上把所述壓電換能器的輸出單元耦聯(lián)至連接體，和在機(jī)械上把所述連接體耦聯(lián)至所述牙科器械工作尖。
42.按照權(quán)利要求40的清洗牙齒表面方法，其中所述用所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電流，包括周期地壓縮和釋放壓電體。
43.按照權(quán)利要求42的清洗牙齒表面方法，其中所述壓電體，包括與所述壓電換能器的壓電體相同的普通壓電體。
44.按照權(quán)利要求37的清洗牙齒表面方法，其中所述用所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電流，包括使緊鄰螺旋形排列的電導(dǎo)線的磁化單元振蕩。
45.按照權(quán)利要求37的清洗牙齒表面方法，其中所述用所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電流，包括周期地壓縮和釋放壓電體。
46.按照權(quán)利要求45的清洗牙齒表面方法，其中所述壓電體，包括石英晶體。
47.按照權(quán)利要求45的清洗牙齒表面方法，其中所述壓電體，包括Rochelle鹽晶體。
48.按照權(quán)利要求45的清洗牙齒表面方法，其中所述壓電體，包括PZT陶瓷。
49.一種牙科器械，包括把機(jī)械能加到支持單元的裝置；把所述機(jī)械能的第一部分，加到工作表面的裝置；把所述機(jī)械能的第二部分，轉(zhuǎn)換為電能的裝置；和把所述電能的至少一部分，轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光的裝置。
50.按照權(quán)利要求49的牙科器械，其中所述把機(jī)械能加到支持單元的裝置，包括磁致伸縮超聲換能器。
51.按照權(quán)利要求49的牙科器械，其中所述把機(jī)械能加到支持單元的裝置，包括壓電超聲換能器。
52.按照權(quán)利要求49的牙科器械，其中所述把所述機(jī)械能第二部分轉(zhuǎn)換為電能的裝置，包括電磁發(fā)電機(jī)。
53.按照權(quán)利要求49的牙科器械，其中所述把所述機(jī)械能第二部分轉(zhuǎn)換為電能的裝置，包括壓電發(fā)電機(jī)。
54.按照權(quán)利要求49的牙科器械，其中所述把所述電能至少一部分轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光的裝置，包括發(fā)光二極管。
55.按照權(quán)利要求49的牙科器械，其中所述把所述電能至少一部分轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光的裝置，包括白熾燈。
56.按照權(quán)利要求55的牙科器械，其中所述白熾燈，包括鹵素?zé)襞荨?br> 57.按照權(quán)利要求49的牙科器械，其中所述把所述機(jī)械能第一部分加到工作表面的裝置，包括牙科器械工作尖。
58.一種超聲牙科插件，包括電動(dòng)機(jī)；工作的工作尖；置于所述電動(dòng)機(jī)和所述工作的工作尖之間的耦聯(lián)單元，所述耦聯(lián)單元適合從所述電動(dòng)機(jī)接收機(jī)械能；發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)在機(jī)械上與所述耦聯(lián)單元耦聯(lián)，所述發(fā)電機(jī)適合從所述耦聯(lián)單元接收一部分所述機(jī)械能；有第一端的電的導(dǎo)線，所述第一端在電上與所述發(fā)電機(jī)耦聯(lián)；和至少一個(gè)光源，所述光源有電的輸入，所述電輸入，在電上與所述電的導(dǎo)線第二端耦聯(lián)。
59.按照權(quán)利要求58的超聲牙科插件，其中所述至少一個(gè)光源，包括發(fā)光二極管。
全文摘要
一種有至少一個(gè)光源(101)的超聲牙科插件。第一換能器(108)產(chǎn)生超聲振動(dòng)。連接體(103)有近端和遠(yuǎn)端，工作尖(102)裝配在遠(yuǎn)端上。近端裝配第一換能器(108)，以便從換能器接收超聲振動(dòng)，并把超聲振動(dòng)傳輸至裝配在遠(yuǎn)端的工作尖(102)。第二換能器(99)基本上貼近連接體(103)放置，用于響應(yīng)連接體(103)部分的運(yùn)動(dòng)，按照超聲振動(dòng)而產(chǎn)生電壓信號(hào)?；旧腺N近工作尖(102)的至少一個(gè)光源(101)，連接至來(lái)自第二換能器(99)的電壓信號(hào)，并接收該電壓信號(hào)而產(chǎn)生光。該超聲牙科插件可以插入手柄，以便向第一換能器(108)提供電磁能，產(chǎn)生超聲振動(dòng)。
文檔編號(hào)A61C3/00GK1812749SQ200480018155
公開(kāi)日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2004年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月27日
發(fā)明者海姆·雷維 申請(qǐng)人:底斯柯斯牙齒印模公司