CN102946820B - 钻头及具备该钻头的钻体 - Google Patents

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Abstract

本发明的钻头(100)包括操作部(130)，所述操作部，包括：多个切削刀片部(131)，依次切削骨表面和骨内壁；多个通道(132)，临时保管被切削的骨而生成的凝聚的骨芯后排出至外；挡住部，在钻头(100)进入骨内直到多个切削刀片部(131)的长度为止之后挡住不能进一步进入，多个切削刀片部(131)和多个通道(132)相对于钻头(100)的中心轴(1)朝圆周方向隔所需的间隔互相交替形成，在多个通道(132)凝聚产生的骨芯的一部分比多个切削刀片部(131)位于前面。

Description

钻头及具备该钻头的钻体
技术领域
本发明涉及一种钻头，更详细而言，涉及即使骨厚度薄也不损伤骨内侧的膜、神经、细胞等其他主要部分，能正确、精密且迅速地钻孔所需位置的骨的钻头以及具有此钻头的钻体。
背景技术
人的骨骼由上下颌骨、颈椎或头盖骨等很多种类的无数个骨头组成，但是，经常发生为了植牙而进行钻孔，或者为了治疗(手术)相关疾病而穿孔颈椎或头盖骨的情况。
至今已开发了很多用于钻骨的钻体等工具，作为代表例，有美国登记专利第6,641,395号公开的“植牙钻头(ENDOSSEOUS IMPLANT DRILL)”，图1及图2表示其代表构造。
图1是现有植牙钻头的侧视图，图2是图1的切削头的放大图。
如图1所示，植牙钻头10，包括：安装在手机的安装部22、加工骨的操作部24及连接安装部和操作部的钻铤26。
操作部24包括朝长度方向的“V”字形多个通道39。通过所述多个长度方向的通道39限定在包括多个末端切削刀片36和终点38的切削头35结束的多个轴向切削刀片34。多个轴向切削刀片34与长度方向的轴11几乎平行地直线延长，约隔120°的等间隔配置。并且，操作部24包括通过孔32流通流体的长度方向的流路40。
各切削刀片34具有前端刀片面34a、后续刀片面34b、前端侧转点37a及后续侧转点37b。在切削刀片34的后续刀片面34b与末端切削刀片36相邻接形成有流体排放口42。
各末端切削刀片36具备在其之间具备形成有起伏面122(relief surface)的前端切削转点36a和后端转点36b、前刀片面(leading blade surface)124及后续面120，前刀片面124和起伏面122交叉的部分成为前端切削转点36a。并且，各末端切削刀片36包括前侧端转点46a和后侧端转点46b，或者相连接。前刀片面124具有对轴11朝向角θ的内侧转点72。末端切削刀片36对轴11具有角β(＜90°)。
具有所述构造的现有植牙钻头10具有对前刀片面124的轴11朝向角θ的内侧转点72，而末端切削刀片36对轴11具有角β(＜90°)，因此能在短时间内切削所需量的骨，并在短时间内能容易钻所需深度的孔。
当骨较深、较厚、或在骨内侧附近没有膜、神经、细胞等其他主要部分时可以适用现有钻头10，但是，骨较浅、较薄、或在骨内侧附近有膜、神经、细胞等其他主要部分时，即使是熟练的技工必须非常小心地进行钻孔工作以防损伤主要部分。而且，由于钻头以2,000至10,000rpm的非常快的旋转速度进行钻孔，因此，即使是熟练的技工，也会损伤膜、神经、细胞等其他主要部分，即往往发生膜被撕裂、神经或细胞死灭等严重的问题。
发明内容
本发明是为解决所述现有技术问题点而提出的，其目的在于，提供一种钻头以及具备该钻头的钻体，所述钻头通过将切削的骨芯临时保管在多个切削刀片之间的切削刀片的紧前面，由此，当钻头钻骨进去接触在密度比骨低的膜、神经、细胞等主要部分时，只有骨芯与主要部分接触，而使切削刀片空转，从而防止膜被撕裂、神经或细胞死灭等主要部分被损伤的问题。
本发明的另一目的在于，提供一种钻头及具备该钻头的钻体，所述钻头钻骨进去时，在靠近骨内壁的附近，通过钻头的前进力将在切削刀片前面的骨破换为圆盘形，由此，当钻头钻骨进去接触在密度比骨低的膜、神经、细胞等主要部分时，只有圆盘形骨与主要部分接触，而使切削刀片空转，从而防止膜被撕裂、神经或细胞死灭等主要部分被损伤的问题。
为达成所述本发明的目的，本发明提供钻头，其特征在于，包括操作部，所述操作部，包括：多个切削刀片部，依次切削骨表面和骨内壁；多个通道，临时保管被切削的骨而生成的凝聚的骨芯后排放至外部；挡住部，在钻头进入骨内直到多个切削刀片部的长度为止之后挡住不能进一步进入，所述多个切削刀片部和多个通道相对于钻头的中心轴朝圆周方向隔所需的间隔互相交替形成，在多个通道凝聚产生的骨芯的一部分比所述多个切削刀片部位于前面。
本发明的钻头，其特征在于，进一步包括安装部，其与所述操作部设置为一体，用于将操作部安装在钻体。
多个切削刀片部及多个通道构成为三个，相对于中心轴隔120°的等间隔形成，多个切削刀片部在所述中心轴上的一个汇合点汇合。
此处，汇合点比多个切削刀片部的倾斜角具有急剧的倾斜角，多个切削刀片部具有从汇合点朝挡住部侧依次连接成一个的末端切削刀片、切削转点及侧面切削转点。
末端切削刀片切削骨表面，相对于与中心轴直交的线具有7°至9°的倾斜角，沿中心轴制成的末端切削刀片的高度为0.2mm至0.5mm，侧面切削转点切削骨侧壁，相对于中心轴朝外侧具有7°至9°的倾斜角，沿中心轴制成的侧面切削转点的高度为1.0mm至5.0mm，切削转点形成为圆形以具有0.4mm至0.6mm的曲率半径，沿中心轴制成的切削转点的高度为0.2mm至0.7mm，多个通道具有与侧面切削转点的倾斜角相对应的倾斜角。
形成有末端切削刀片、切削转点及侧面切削转点的侧面，在其相反侧端部形成有后续切削刀片、后续切削转点及后续侧面切削转点。
此处，侧面相对于所述中心轴朝外侧具有7°至9°的倾斜角，后续切削刀片相对于与中心轴直交的线具有20°至40°的倾斜角，后续侧面切削转点相对于中心轴朝内侧具有15°至25°的倾斜角，多个通道由主通道和副通道构成，其中，所述主通道具有与侧面切削转点的倾斜角对应的倾斜角，所述副通道具有与后续侧面切削转点的倾斜角对应的倾斜角，由末端切削刀片和后续切削刀片限定的面由切削面和起伏面构成，所述面与所述侧面直交。
所述面和所述侧面相接的转点形成为圆形以具有0.3mm至0.5mm的曲率半径，切削面与末端切削刀片靠近，起伏面与后续切削刀片靠近，所述侧面沿圆周方向延长，进一步朝中心轴侧弯曲，切削面相对于与中心轴直交的假想面具有8°至12°的倾斜角。
本发明提供具备以上所述的钻头的钻体。
根据本发明的钻头以及具备该钻头的钻体，通过将切削的骨芯临时保管在多个切削刀片之间的切削刀片的紧前面，由此，当钻头钻骨进去接触在密度比骨低的膜、神经、细胞等主要部分时，只有骨芯与主要部分接触，而使切削刀片空转，从而防止由于高速旋转的切削刀片，膜被撕裂、神经或细胞死灭等主要部分被损伤的问题。
根据本发明的钻头及具备该钻头的钻体，所述钻头钻骨进去时，在靠近骨内壁的附近，通过钻头的前进力将在切削刀片前面的骨破坏为圆盘形，由此，当钻头钻骨进去接触在密度比骨低的膜、神经、细胞等主要部分时，只有圆盘形骨与主要部分接触，而使切削刀片空转，从而防止由于高速旋转的切削刀片，膜被撕裂、神经或细胞死灭等主要部分被损伤的问题。
通过如上所述的效果，即使对钻骨不熟练的技工，也不用担心存在于骨内侧的膜、神经或细胞等主要部分损伤，而容易进行钻骨，从而可以出色地进行施术。
附图说明
图1是现有植牙钻头的侧视图。
图2是图1的切削头的放大图。
图3是根据本发明的优选实施例的钻头的概略立体图。
图4是表示图3的汇合点部位的几个例的概略截面图。
图5是放大表示图3的钻头的操作部的概略立体图。
图6是从一方向看钻头的概略侧视图。
图7是从另一方向看钻头的概略侧视图。
图8是图5的钻头的概略主视图。
图9a至图9c是示出利用本发明的钻头对骨进行钻孔之前、钻孔之中及钻孔之后的状态的例示图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明根据本发明的优选实施例的钻头以及具备该钻头的钻体。
图3是根据本发明的优选实施例的钻头的概略立体图，图4是表示图3的汇合点部位的多个例的概略截面图，图5是放大表示图3的钻头的操作部的概略立体图，图6是在一方向看钻头的概略侧视图，图7是在另一方向看钻头的概略侧视图，图8是图5的钻头的概略主视图。
如图3至图8所示，本发明的钻头100包括安装部110和操作部130。钻头100相对于中心轴1优选朝箭头方向，即朝顺时针方向旋转地安装于钻体(手机)，但是，按照条件，可以安装在箭头的相反方向，即朝逆时针方向旋转地安装在手机。
安装部110在安装在手机时适用，并具备夹盘111，夹盘具有能够安装于现有手机或钻体的大小和形状夹盘111。
夹盘111具有略“D”字形截面，并具有略“I”字形扁平的侧面112。通过“I”形字扁平的侧面112构成阶梯部(step)113、半圆形板114及半圆形凹槽115。除夹盘111之外的剩下的安装部110朝长度方向具有预定直径的圆筒形状。
操作部130用于切削或去除骨，包括：多个切削刀片部131，依次切削骨表面和骨内壁；多个通道132，临时保管被切削而产生的凝聚的骨芯，然后排放至外部；挡住部133，当钻头100进入骨内直到多个切削刀片部的长度为止之后，挡住不能进一步进入。本实施例中，三个切削刀片部131和三个通道132相对于中心轴1朝圆周方向隔120°的等间隔互相交替形成。但是，还可以如下形成，即两个切削刀片部131的通道132隔180°的间隔交替形成，或四个切削刀片部131的通道132隔90°的间隔互相交替形成，或五个切削刀片部131的通道132隔72°的间隔互相交替形成等，可以将所需量的切削刀片部131和通道132隔等间隔互相交替形成。
多个切削刀片部131在中心轴1上的一个汇合点134汇合并朝挡住部133侧延长形成，以便以末端切削刀片131a、切削转点131b及侧面切削转点131c的顺序连接成一个。
汇合点134由一个点尖锐形成，图4具体表示汇合点的截面，如图4所示，可形成为与多个切削刀片部131具有相同的倾斜角。但是，为了具有比多个切削刀片部131急剧的倾斜角，如符号134`形成为沿中心轴1稍微突出，或如符号134``形成为沿中心轴1其周边部位稍微被切削。当如符号134`或134``形成汇合点时，刚开始钻孔时，钻头不会在骨表面空转，而能在正确的位置开始并结束钻孔。
末端切削刀片131a用主切削刀片部切削骨表面，相对于与中心轴1直交的线2优选具有7°至9°的倾斜角，更优选具有8°的倾斜角a1。当倾斜角a1小于7°时，由于骨切削过于细，而骨芯不好凝聚，当倾斜角大于9°时，由于骨切削过于粗，而骨芯不好凝聚。因此，无论何种情况，都很难达成被切削的骨芯在通道132内充分凝聚，并将骨芯临时保管在切削刀片的紧前面的本发明的课题。
侧面切削转点131c用副切削刀片部切削骨侧壁，相对于中心轴1朝外侧具有约7°至9°的倾斜角，更优选具有8°的倾斜角a2。当倾斜角a2小于7°时，由于骨切削过于细，而骨芯不好凝聚，当倾斜角大于9°时，由于骨切削过于粗，而骨芯不好凝聚。因此，无论何种情况，都很难达成被切削的骨芯在通道132内充分凝聚，并将骨芯临时保管在切削刀片的紧前面的本发明的课题。
切削转点131b是位于末端切削刀片131a和侧面切削转点131c之间的刀片，并形成为圆形以便优选具有0.4mm至0.6mm的曲率半径，更优选具有0.5mm的曲率半径ρ1。当曲率半径ρ1小于0.4mm时，不能很好地切削由于末端切削刀片131a和侧面切削转点131c而未被切削的转点部分，因此钻头100很难前进，当曲率半径ρ1大于0.6mm时，末端切削刀片131a及/或侧面切削转点131c的长度变短，而很难切削骨表面及/或骨侧面。
在形成有末端切削刀片131a、切削转点131b及侧面切削转点131c的侧面136，在其相反侧的端部形成有后续切削刀片135a、后续切削转点135b及后续侧面切削转点135c。形成在一侧面136端部的末端切削刀片131a、切削转点131b及侧面切削转点131c隔着通道132与形成在邻接的另一侧面136的另一端部的后续切削刀片135a、后续切削转点135b及后续侧面切削转点135c相面对。该侧面136形成为相对于中心轴1朝外侧具有与倾斜角a1相同的倾斜角a3。
后续切削刀片135a形成为相对于与中心轴1直交的线2具有比末端切削刀片131a的倾斜角a1稍微大的约20°至40°的倾斜角，优选具有35°的倾斜角a4，后续侧面切削转点135c形成为相对于中心轴1朝内侧具有比侧面切削转点131c的倾斜角a2稍微大的约15°至25°的倾斜角，优选具有23°的倾斜角a5。后续切削转点135b与切削转点131b不同形成为尖锐并不是圆形。通过此结构，钻头100相对于中心轴1朝箭头方向，即朝顺时针方向旋转的同时切削骨时，末端切削刀片131a切削骨表面，而后续切削刀片135a不能接触于切削面而稍微位于上侧，侧面切削转点131c切削骨内壁，而后续侧面切削转点135c不能接触于骨内壁而稍微位于内侧。
由末端切削刀片131a和后续切削刀片135a限定的面由切削面137和起伏面138构成，并与侧面136几乎直交。该面和侧面136汇合的转点139形成为圆形以便具有0.3mm至0.5mm的曲率半径，优选具有0.4mm的曲率半径ρ2。切削面137与末端切削刀片131a靠近，起伏面138与后续切削刀片135a靠近。即，面136沿圆周方向延长，进一步朝中心轴1侧弯曲形成。通过此构成，当钻头100边旋转边切削骨时，可以大幅度减少因切削面136而产生的摩擦热。
切削面137形成为相对于与中心轴1直交的假想面具有8°至12°的倾斜角，优选为10°的倾斜角a6。并且，起伏面138形成为相对于与中心轴1直交的假想面具有与倾斜角a4相同的倾斜角。进而，切削面137所占有的面积和起伏面138所占有的面积的比为0.8至1.5∶1，优选为1∶1。通过此结构，当钻头100边旋转边切削骨时，可以大幅度减少因切削面137而产生的摩擦热。
多个通道132临时保管通过多个切削刀片部131的切削而产生的凝聚的骨芯后进行排放，从汇合点134开始延长到挡住部133，形成在多个切削刀片部131之间。
通道132由具有与侧面切削转点131c的倾斜角a2对应的倾斜角的主通道132a和具有与后续侧面切削转点135c的倾斜角a5的倾斜角的副通道132b构成。副通道132b大致形成在主通道132a的中间部位并延长至挡住部133。被凝聚而临时保管在通道132的骨芯的粒径优选为约100μm至300μm。本实施例中，通道132分为主通道132a和副通道132b而形成，但是，还可以只形成主通道132a不形成副通道132b。
挡住部133用于在操作部130或钻头100进入骨内直到多个切削刀片部131的长度为止后挡住不能进一步进入，挡住部形成为阶梯状比多个侧面136具有稍微大的直径。
沿中心轴1制成的末端切削刀片131a的高度h1为约0.2mm至0.5mm，切削转点131b的高度h2为约0.2mm至0.7mm，侧面切削转点131c的高度h3为约1.0mm至5.0mm，以及挡住部133的高度h4为约0.8mm至1.3mm，为优选。
图9a至9c是表示利用本发明的钻头对骨进行钻孔之前、钻孔之中及钻孔之后的状态的例示图。
如图9a所示，在骨头3被钻头100钻孔之前，钻头100的通道132为空状态。
如图9b所示，当利用钻头100开始对骨头3进行钻孔时，被钻头100切削的骨芯4开始填满在通道132内，当充分钻骨时，在通道132内产生凝聚的骨芯4。当所述凝结的骨芯4与未切削的骨接触时，通过钻头100的前进力朝通道132的后侧后退的同时排放至外。
如图9c所示，当接近钻头100的骨3的内壁时，钻头100的前进力超过内壁的抵抗力，而在骨被切削之前，被折断为与钻头的截面类似的圆盘形。并且，在此时，凝聚在通道132内的骨芯4比汇合点134位于前侧。从而，在骨3内的膜6接触于被折断的圆盘形骨5或凝聚在通道132内的骨芯4，而膜6不会被钻头100损伤。
以上，参照本发明的优选实施例说明了本发明的正确、精密且能迅速地对骨进行钻孔的钻头以及具备该钻头的钻体，可是，对于本领域的技术人员来说在不脱离本发明的技术思想范围内进行各种变更、变形或修改是自明的。

Claims (20)

1.一种钻头，其特征在于包括操作部，所述操作部包括：
多个切削刀片部，依次切削骨表面和骨内壁；多个通道，其临时保管被切削的骨而使之凝聚产生骨芯，然后将所述骨芯排放至外部；挡住部，在钻头进入骨内达到所述多个切削刀片部的长度后使得钻头被挡住不能进一步进入，
所述多个切削刀片部在钻头的中心轴上的一个汇合点汇合；
所述多个切削刀片部具有从所述汇合点到所述挡住部的方向依次形成连接为一体的末端切削刀片、切削转点及侧面切削转点；
所述多个切削刀片部和多个通道相对于所述中心轴朝圆周方向以预定间隔互相交替形成，在所述多个通道所凝聚产生的骨芯的一部分位于所述多个切削刀片部的末端切削刀片的前面；
所述末端切削刀片切削骨表面，相对于与所述中心轴正交的线具有朝向与所述末端切削刀片切削骨表面的行进方向相反的方向倾斜的7°至9°的倾斜角；
所述侧面切削转点切削骨侧壁，相对于所述中心轴朝外侧具有7°至9°的倾斜角。
2.根据权利要求1所述的钻头，其特征在于，进一步包括安装部，其与所述操作部设置为一体，用于将所述操作部安装在钻体。
3.根据权利要求1或2所述的钻头，其特征在于，所述多个切削刀片部及所述多个通道各构成为3个，相对于所述中心轴隔120°的等间隔形成。
4.根据权利要求1所述的钻头，其特征在于，所述汇合点具有比所述多个切削刀片部的末端切削刀片的倾斜角急剧的倾斜角。
5.根据权利要求1所述的钻头，其特征在于，沿所述中心轴方向，所述末端切削刀片的高度为0.2mm至0.5mm。
6.根据权利要求1所述的钻头，其特征在于，沿所述中心轴方向，所述侧面切削转点的高度为1.0mm至5.0mm。
7.根据权利要求1所述的钻头，其特征在于，所述切削转点形成为圆形以便具有0.4mm至0.6mm的曲率半径。
8.根据权利要求1所述的钻头，其特征在于，沿所述中心轴方向，所述切削转点的高度为0.2mm至0.7mm。
9.根据权利要求1所述的钻头，其特征在于，所述多个通道具有与所述侧面切削转点的倾斜角对应的倾斜角。
10.根据权利要求1所述的钻头，其特征在于，进一步形成有后续切削刀片、后续切削转点及后续侧面切削转点，所述后续切削刀片、后续切削转点及后续侧面切削转点与所述末端切削刀片、切削转点及侧面切削转点对应地分别形成在一外侧面的两端。
11.根据权利要求10所述的钻头，其特征在于，所述侧面相对于所述中心轴朝外侧具有7°至9°的倾斜角。
12.根据权利要求10所述的钻头，其特征在于，所述后续切削刀片相对于与所述中心轴正交的线具有朝向与所述末端切削刀片切削骨表面的行进方向相反的方向倾斜的20°至40°的倾斜角。
13.根据权利要求10所述的钻头，其特征在于，所述后续侧面切削转点相对于所述中心轴朝内侧具有15°至25°的倾斜角。
14.根据权利要求13所述的钻头，其特征在于，所述多个通道由主通道和副通道构成，其中，所述主通道具有与所述侧面切削转点的倾斜角对应的倾斜角，所述副通道具有与所述后续侧面切削转点的倾斜角对应的倾斜角。
15.根据权利要求10所述的钻头，其特征在于，由所述末端切削刀片和后续切削刀片限定的面由切削面和起伏面构成，所述面与所述侧面正交。
16.根据权利要求15所述的钻头，其特征在于，所述面和所述侧面相接的转点形成为圆形以便具有0.3mm至0.5mm的曲率半径。
17.根据权利要求15所述的钻头，其特征在于，所述切削面与所述末端切削刀片靠近，所述起伏面与所述后续切削刀片靠近。
18.根据权利要求15所述的钻头，其特征在于，所述侧面沿圆周方向延长，进一步朝所述中心轴侧弯曲。
19.根据权利要求15所述的钻头，其特征在于，所述切削面相对于与所述中心轴正交的假想面具有朝向与所述末端切削刀片切削骨表面的行进方向相反的方向倾斜的8°至12°的倾斜角。
20.一种钻体，其特征在于，具备权利要求1所述的钻头。
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