专利名称：牙科用旋转驱动切削器具的制作方法
技术领域：
本发明涉及长刃扩管锉(peeso reamer)或短刃扩管锉(gates drill)
等牙科用的被旋转驱动的切削器具。
背景技术：
在牙科治疗中，有时要对形成于牙齿表面上和根管中的齿质等半硬 层进行切削，为了切削这样的层，要使用长刃扩管锉或短刃扩管锉等牙 科用旋转驱动切削器具。此处，长刃扩管锉和短刃扩管锉只是形成于前 端部的切削刃部的形状不同，而基本的构造、以及切削牙齿的齿质的功 能都是相同的。
作为长刃扩管锉或短刃扩管锉，公知有专利文献1 (日本特许第 3375771号)所记载的发明。图5是示出专利文献1所记载的长刃扩管锉 的结构的图，图6是在图5中的I—I线处切断后的放大剖视图。如图5 所示，在长刃扩管锉A中，从一端部开始的预定长度范围内形成有切削 刃部l，在另一端部形成有具有预定长度的柄2。进而，切削刃部l和柄 2之间形成为颈部3。
如图5和图6所示，在切削刃部1上形成有多个(在图中为3个) 切削刃la。各个切削刃la具有预先设定的螺旋角，并且侧面的外观形状 形成为直线状。 '
长刃扩管锉A被未图示的牙钻手机(handpiece)等旋转驱动装置的 卡盘把持并被旋转操作。因此，柄2具有呈直线状且与卡盘对应的止转 部2a。
颈部3形成为直径比切削刃部1的外径和柄2的外径小的直线状， 其两端的与切削刃部1和柄2连接的连接部形成为具有预定曲率半径的 圆弧状。
3以上结构在短刃扩管锉的情况下也是相同的。但是，在短刃扩管锉 的情况下，与图5所示的切削刃部1相当的部分虽煞在具备具有预先设 定的螺旋角的多个切削刃这点上是相同的，但是螺旋角(切削刃和轴心 所成的角)大，并且切削刃部的外观形状形成为球状，这种结构与长刃 扩管锉不同。
以上述方式形成的长刃扩管锉A由奥氏体不锈钥构成。奥氏体不锈
钢在不会生锈这点上很优异，但是不能进行淬火硬化。因此，在专利文
献1中，使用了这样的材料对奥氏体不锈钢的线材进行冷拔丝加工， 使结晶构造成为沿丝的轴向细长地延伸的纤维构造，从而使其加工硬化。
通过形成为这样的纤维构造，能够设定成预定的硬度、例如Hv 500以上。
此外，通过进行冷拔丝加工而使组织沿轴向呈纤维状地伸长，能够 提高抗弯强度，并且能够遍及全长发挥无差别的均匀强度。进而，将上
述线材切断成与作为目标的长刃扩管锉A对应的长度从而形成为坯料， 通过对该坯料进行机械加工而构成长刃扩管锉A。
对奥氏体不锈钢进行冷拔丝加T得到的坯料具有呈同心圆状的硬度 分布。即，表面的硬度最高，并且硬度向中心逐渐降低。因此，在切削 刃部1和柄2处坚硬，而在颈部3处柔软。
当将以上述方式构成的长刃扩管锉A装配在牙钻手机上对根管进行 切削时，由于颈部3比其它部分柔软且细，所以颈部3容易沿根管的弯 曲而弯曲，并在弯曲的状态下旋转。通过该旋转，切削刃la对根管内壁 的齿质进行切削，从而进行预定的治疗。由于长刃扩管锉A在弯曲的状 态下旋转，所以每旋转一周都会对颈部3施加一个回合的弯曲。通过反 复使用，施加了与旋转次数相应的反复弯曲，由此硬度逐渐上升，并且 弯曲疲劳积累。因此，长刃扩管锉A不久便断裂，但由于颈部3很细， 所以不会在切削刃部1或柄2处发生断裂，能够将断裂的部位限定为颈 部3。
当长刃扩管锉A在颈部3的靠近柄2的位置处断裂时，由于该颈部 3的断裂端部从根管突出，所以可以通过利用钳子等抓住突出的部分并使 其反向旋转来将长刃扩管锉A从根管拔出。但是，当在颈部3的靠近切削刃部1的位置处断裂时，断裂部分进入根管内而无法抓住。
因此，提出了具有如图7所示的锥状的颈部5的结构。该颈部5的 靠切削刃部l侧粗，而靠柄2侧细。最细的部分5a是靠近柄2的部位。 通过该结构，使长刃扩管锉A旋转时的应力集中于细的部分5a，从而当 弯曲疲劳积累而发生断裂时能够容易地拔出长刃扩管锉A。
专利文献1:日本特许第3375771号
但是，与颈部5不带锥度的情况相比，上述的现有技术存在容易断 裂的问题。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题而做出的，其目的在于提供能够将断 裂位置限定于柄侧、且难以断裂的牙科用旋转驱动切削器具。
为了达成上述目的，本发明的牙科用旋转驱动切削器具具有形成 于前端部侧的切削部；形成于基端部的柄；以及形成在上述切削部与柄 之间的颈部，其特征在于，上述颈部具有锥状部，其前端部侧粗而基 端部侧细；以及直线部，其直径与上述锥状部的靠基端侧的端部的直径 相同，并且具有恒定的粗细。
可以构成为在上述直线部和上述柄之间形成有连接部，该连接部 朝向柄部逐渐变粗；或者在上述切削部和上述锥状部之间设置有连接部， 该连接部朝向切削部逐渐变粗。此外，坯料也可以是由呈纤维状伸长的 奥氏体不锈钢构成的结构。
本发明的牙科用旋转驱动切削器具被插入弯曲的牙齿根管中，并在 弯曲的状态下旋转，从而切削根管的内壁。由于是在弯曲状态下旋转， 所以锥状部被反复弯曲，从而硬度上升并且弯曲疲劳积累，但是这些都 由整个直线部承受。因此，起到了如下所述的优异效果能够将断裂位 置限定于锥状部的最细部位，并且能够使直到断裂为止的寿命延长、即 不易断裂。 '
图1是示出本发明的长刃扩管锉的主要部分的图。 图2是示出本发明的短刃扩管矬的主要部分的图。
图3是说明断裂试验的条件的图。 图4是示出断裂试验的结果的表。
图5是示出专利文献1所记载的长刃扩管锉的结构的图。 图6是在图5中的I—I线处切断后的放大剖视图。 图7是具有锥状颈部的现有的长刃扩管锉的图。 标号说明
10:长刃扩管锉；11:切削刃部；11a:切削刃；.12:柄；13:颈部； 13a:锥状部;.13b:直线部；13c:连接部；13d:连接部；20:短刃扩 管锉；21:切削刃部；21a:切削刃；22:柄；23:颈部；23a:锥状部； 23b:直线部；23c:连接部。
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明的牙科用旋转驱动切削器具的实施方式进 行说明。
图1是示出本发明的长刃扩管锉10的主要部分的图。该长刃扩管锉
10在前端具有直线状的切削刃部11，在基端具有柄12。在切削刃部11 上形成有多个切削刃lla。在柄12上形成有止转部，该止转部虽未图示， 但与现有示例的止转部2a相同。 、
切削刃部11和柄12之间为颈部13，在该颈部13上具有锥状部13a， 该锥状部13a的靠切削刃部11侧粗、而靠柄12侧细。以上结构与图7 中说明过的现有例相同。本发明的情况的特征在于:，在锥状的最细部分 形成有直线部13b。直线部13b与柄12之间的连接部13c形成具有预定 曲率半径的圆弧状。在切削刃部11和锥状部13a之间也形成有同样的连 接部13d。
对各部分的长度进行说明。然而，以下所示的尺寸只是以JIS标准 为基准的一个示例，并不限定于此。长刃扩管锉IO在该实施例中的全长 为32mm，切削刃部11的长度为8.5mm，柄12的长度为13mm，止转部的长度为2.7mm，颈部13的长度Ll为10.5mm。柄12的直径Dl为 2.35mm，切削刃部11的直径D2具有0.85mm 1.85mm的六种直径。在 如上所述的各部分的尺寸中，锥状部13a的长度L2为6.45mm 7.2mm， 锥状部13a的粗径与切削刃部11的直径对应地具有0.55mm 1.05mm的 六种直径，并且粗径与细径的差为0.04mm，直线部13b的长度L3为 l.Omm。此外，连接部13c的长度L4为2.8mm，连接部13d的长度L5 为0.5mm~!.25mm。
由于图7所示的现有的锥状的颈部5从最细的部分5a起形成圆弧状 的连接部，所以最细的部分5a被限定于轴向上的一个点。当切削根管时， 颈部5在弯曲的状态下旋转，此时的硬度的上升或弯曲疲劳的积累都集 中于该最细的一个点的部分。因此，容易在早期断裂。
与此相对，在本发明中，作为最细的部分的直线部13b的长度为 l.Omm。因此，硬度的上升或弯曲疲劳的积累产生于整个直线部13b，从 而直到断裂为止的时间变长。
图2是示出本发明的短刃扩管锉20的主要部分的图。该短刃扩管锉 20在前端具有球状的切削刃部21，在基端具有柄22。在切削刃部21上 形成有多个切削刃21a。该切削刃21a的螺旋角(切削刃与轴心所成的角) 比长刃扩管锉10的切削刃lla的螺旋角大。在柄22上形成有止转部， 该止转部虽未图示，但与现有示例的止转部2a相同。在图示的实施例中， 在切削刃部21与颈部23之间不存在具有预定曲率半径的圆弧状的连接 部。
切削刃部21和柄22之间为颈部23，在该颈部23上具有锥状部23a， 该锥状部23a的靠切削刃部21侧粗、而靠柄22侧细，以上结构与图7 中说明了的现有例相同。另外，在本发明中，在锥状的最细部分形成有 直线部23b。直线部23b与柄22之间的连接部23c形成为具有预定的曲 率半径的圆弧状。但是，在图示的实施例中，在切削刃部21和颈部23 之间不存在具有预定曲率半径的圆弧状的连接部。直线部23b的长度L3 与图1中的长刃扩管锉10的情况相同，也是lmm。
此外，关于该L3的长度，如果过短，则体现不出足够的优异性而依然容易断裂，如果过长，则锥状部13a、 23a的倾斜会相对增大，因而应 力集中于锥状部13a、 23a与直线部13b、 23b的交界处，容易在该交界 处发生断裂。L3的长度应当根据所使用的器具或使用方法适当选择，根 据本申请发明人所做的实验，当L3超过0.5mm时，'与现有产品相比就 能够获得比较优越的特性，当L3不满2mm时，锥状部13a、 23a的倾斜 不会变得太大，从而不易断裂。
接下来，对疲劳断裂试验的试验方法进行说明。
如果在对牙科用旋转驱动切削器具赋予弯曲的状态下使其旋转，并 使每分钟转速上升，则不久便发生断裂。可知在该断裂时的每分钟转速 与寿命之间存在相关关系。即，在断裂时的转速小的情况下寿命短，在 断裂时的转速大的情况下寿命长。因此，进行了如下的断裂试验。
图3是对断裂试验的条件进行说明的图，以短刃扩管锉20进行说明。 把持短刃扩管锉20的柄22，将其保持为水平，在距前端预定量的位置处 施加载荷，在将前端垂直地压下预定距离的状态下施加旋转。长刃扩管 锉和短刃扩管锉的长度为32mm，直径表示切削刃部21的直径，其中1 号试样(#1)的直径为4)0.5mm、 2号试样(#2)的直径为4)0.7mm、 3 号试样(井3)的直径为》0.9mm。
关于从前端到施加载荷的位置的距离W，在长力扩管锉的情况下， 全部都是距前端4.5mm的位置。在短刃扩管锉的情况下，L号试样的距 离W为1.5mm、2号试样的距离W为1.7mm、3号试样的距离W为1.9mm。
在垂直方向上压下的距离(压入量)S均为2mm。
在上述条件下，对于没有直线部13b、 23b的现f产品和形成有直线 部13b、 23b的本发明产品，以1号试样、2号试样、3号试样的规格分 别试验5根，结果断裂的位置全部都是直线部或锥状的最细位置。断裂 时的转速记载于表中。
图4是示出断裂试验的结果的表。各栏中记载的数字是断裂时的每 分钟转速。上侧是本发明的数值，下面是现有产品的数值。本发明的短 刃扩管锉中最细的1号试样即使每分钟转速达到IO万转也不发生断裂。 此外，设置有本发明的直线部的结构的1号试样、2号试样和3号试样的寿命都变长。特别地，在最细的l号试样中，该倾向尤为显著。 接下来，对扭转断裂转矩进行说明。
一般来说，疲劳断裂特性良好(即，寿命长)的材质的刚性弱，因 此最大扭矩有减小的倾向，然而此次与疲劳断裂试验一起进行了扭转断 裂转矩试验，结果在扭转断裂转矩试验中，也能够得出与现有产品大致 相等的结果。其原因认为是以下两点将坯料形成了由奥氏体不锈钢构 成的纤维组织；以及应力分散于整个直线部。
首先，将器具的端部安装在钢制卡盘上并紧固。接着，将器具的相 反侧的端部保持在黄铜制卡盘上，确认两个卡盘的中心位于同轴上并紧 固卡盘，将保持并驱动钢制卡盘的可逆齿轮电动机设定为每分钟转2周， 通过设在黄铜制卡盘侧的扭转阻力测量装置来测量断裂前的最大扭矩。
在上述条件下，对于没有直线部13b、 23b的现有产品和形成有直线
部13b、 23b的本发明产品，以1号试样、2号试样、3号试样的规格分 别试验5根。在长刃扩管锉和短刃扩管锉双方中，本发明的1、 2、 3号 试样与现有产品相比都得到了相等或者略高的结果。关于长刃扩管锉的1 号试样的转矩值，现有产品为476gcm，本发明产品为493gcm，关于短 刃扩管锉的1号试样的转矩值，现有产品为244gcm，本发明产品为 250gcm，本发明产品的转矩值与现有产品相比为1.03倍。
权利要求
1.一种牙科用旋转驱动切削器具，其具有形成于前端部侧的切削部；形成于基端部的柄；以及形成在所述切削部与柄之间的颈部，其特征在于，所述颈部具有锥状部，其前端部侧粗而基端部侧细；以及直线部，其直径与所述锥状部的基端部侧的端部的直径相同，并且具有恒定的粗细。
2. 根据权利要求l所述的牙科用旋转驱动切削器具，其特征在于， 在所述直线部和所述柄之间具有连接部，该连接部朝向所述柄逐渐变粗。
3. 根据权利要求1或2所述的牙科用旋转驱动切削器具，其特征在于，在所述切削部和所述锥状部之间具有连接部，该连接部朝向所述切 削部逐渐变粗。
4. 根据权利要求1至3中的任一项所述的牙科用旋转驱动切削器 具，其特征在于，所 述直线部的长度为0.5mm 2.0mm。
5. 根据权利要求1至4中的任一项所述的牙科用旋转驱动切削器 具，其特征在于，所述牙科用旋转驱动切削器具由呈纤维状伸长的奥氏体不锈钢构成。
全文摘要
本发明提供一种牙科用旋转驱动切削器具，其能够将断裂位置限定于柄侧，并且使直到断裂为止的寿命延长。作为本发明的牙科用旋转驱动切削器具的长刃扩管锉(10)具有形成于前端部侧的切削刃部(11)；形成于基端部的柄(12)；以及形成在所述切削刃部(11)与柄(12)之间的颈部(13)，其中，所述颈部(13)具有锥状部(13a)，其前端侧粗而基端侧细；以及直线部(13b)，其直径与所述锥状部的靠细径侧的端部的直径相同，并且具有恒定的粗细。虽然是在锥状部的最细部分发生断裂，但是由于该部分形成为直线部，所以能够延长寿命。
文档编号A61C1/02GK101677838SQ20088001760
公开日2010年3月24日 申请日期2008年5月21日 优先权日2007年5月30日
发明者加藤一明, 手塚智, 村冈宣宏 申请人:马尼株式会社